Quelle: ESA/Enabling&Support/SpaceTransportation/Ariane, 12. Fedruar 2026

Der erste Start der von Arianespace betriebenen Ariane 6 mit vier Booster brachte 32 Satelliten für die Leo-Konstellation von Amazon in die erdnahe Umlaufbahn. Der Start erfolgte um 17:45 Uhr MEZ vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana, wobei die Trennung der letzten Satelliten nach 114 Minuten erfolgte.

Beeindruckende Leistung der Ariane
Dies ist die bislang leistungsstärkste Version der Ariane 6. Die dreistufige Trägerrakete kann je nach Mission mit zwei oder vier Booster sowie einer unterschiedlich langen Nutzlastverkleidung, welche die Nutzlast vor den rauen Umgebungsbedingungen schützt, ausgestattet werden.

Ariane 6 in ihrer Konfiguration mit vier Booster, bekannt als Ariane 64, verdoppelt die Leistung der Rakete im Vergleich zur Version mit zwei Booster, die seit ihrem Erstflug im Jahr 2024 bereits fünf Mal gestartet ist. Die von Ariane 6 verwendeten P120C-Booster gehören zu den leistungsstärksten einteiligen Motoren, die weltweit produziert werden. Mit vier Boostern erreicht Ariane 6 eine neue Leistungsfähigkeit. Mit dem zusätzlichen Schub von zwei weiteren Boostern kann die Ariane 6 rund 21,6 Tonnen in die niedrige Erdumlaufbahn befördern, mehr als doppelt so viel wie die 10,3 Tonnen, die sie mit nur zwei Booster in die Umlaufbahn bringen könnte. Der Start demonstrierte die Fähigkeit im realen Flug der Funktion von 4 Boostern mit der Hauptstufe.

Mit 32 Amazon Leo-Satelliten an Bord ist dies die höchste Ariane 6, die jemals gebaut wurde. Mit ihrer 20 Meter hohen Verkleidung ist die Ariane 64 insgesamt 62 Meter hoch, was in etwa einem 20-stöckigen Gebäude entspricht.

Die Hilfsantriebseinheit der Oberstufe der Ariane 6 ermöglichte einen schnellen Einsatz der Amazon Leo-Satelliten. Die Trennung der 32 Satelliten erfolgte weniger als zwei Stunden nach dem Start und demonstrierte damit die Fähigkeit der Ariane 6 zum Einsatz von Satellitenkonstellationen. Die Oberstufe wurde dann ein drittes Mal gezündet, um einen sicheren Abstieg aus der Umlaufbahn zu gewährleisten und es der Ariane 6 zu ermöglichen, den Zero-Debris-Ansatz umzusetzen.

„Mit dem kraftvollen Brüllen der vier Booster beim Start wird mehr als doppelt so viel Nutzlast in den Orbit befördert“, sagt Josef Aschbacher, Generaldirektor der ESA, „wodurch Europa wieder in die Lage versetzt wird, alle Satelliten in alle Umlaufbahnen zu bringen. Mit dem heutigen Start ist unsere Raketenflotte nun komplett, aber wir werden uns nicht ausruhen. Es laufen bereits Upgrades für zukünftige Starts, beginnend mit dem Start unseres Planetenjägers Plato, der mit einer verbesserten Ariane 6 starten soll.“

„Dieser Start demonstrierte die Ariane 6 in ihrer leistungsstärksten Version. Der Erstflug der Ariane 64 sichert Europas autonomen Zugang zum Weltraum. Mit der kompletten Raketenflotte der ESA, bestehend aus Vega-C, Ariane 62 und Ariane 64, können wir kleine bis große Nutzlasten in nahe oder ferne Umlaufbahnen befördern“, sagte Toni Tolker-Nielsen, Direktor für Raumtransport bei der ESA.

Die Entwicklung der Ariane 6 ist ein Paradebeispiel für europäische Zusammenarbeit. Die Europäische Weltraumorganisation arbeitet mit einem industriellen Netzwerk in 13 europäischen Ländern zusammen, das vom Hauptauftragnehmer und Konstruktionsleiter ArianeGroup geleitet wird. Die französische Weltraumagentur CNES verwaltet den Betrieb des europäischen Weltraumbahnhofs in Französisch-Guayana. Arianespace ist der Anbieter der Startdienstleistungen.

Die nächsten Schritte
In naher Zukunft werden die P120C-Booster durch verbesserte P160C-Modelle ersetzt. Der am 24. April 2025 getestete P160C-Motor wurde auf dem von der französischen Weltraumagentur CNES betriebenen Teststand für Feststoffbooster qualifiziert. Der neue Motor wird gemeinsam von der ArianeGroup und Avio im Rahmen ihres Joint Ventures Europropulsion entwickelt. Der P160C-Motor ist einen Meter länger als der P120C und kann über 14 Tonnen mehr Festtreibstoff transportieren, wodurch die Leistung, Nutzlastkapazität und Wettbewerbsfähigkeit von Ariane 6 und Vega erheblich gesteigert werden.

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• Kuiper/AmazonLeo-Starts auf Ariane-6

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Quelle: NASA / Gerelle Q. Dodson, 15. Januar 2026

Die NASA-Astronauten Zena Cardman und Mike Fincke, der JAXA-Astronaut (Japan Aerospace Exploration Agency) Kimiya Yui und der Roskosmos-Kosmonaut Oleg Platonov kehrten um 9:41 Uhr MEZ zur Erde zurück. Teams an Bord der SpaceX-Bergungsschiffe bargen das Raumschiff und seine Besatzung kurz nach der Landung.
„Ich könnte nicht stolzer auf unsere Astronauten und die Teams am Boden bei der NASA, SpaceX und unseren internationalen Partnern sein“, sagte NASA-Administrator Jared Isaacman. „Dank ihrer Professionalität und Konzentration konnte die Mission trotz eines angepassten Zeitplans planmäßig durchgeführt werden. Crew-11 hat mehr als 140 wissenschaftliche Experimente durchgeführt, die die Erforschung des Weltraums durch den Menschen vorantreiben. Missionen wie Crew-11 demonstrieren die Fähigkeiten des amerikanischen Raumfahrtprogramms – unsere Fähigkeit, Astronauten bei Bedarf nach Hause zu bringen, schnell neue Crews zu starten und die bemannte Raumfahrt weiter voranzutreiben, während wir uns auf unsere historische Artemis-II-Mission vorbereiten, die uns von der erdnahen Umlaufbahn zum Mond und schließlich zum Mars führen wird.“

Die Crew-11 kehrte etwa einen Monat früher als geplant zurück, da eines der Besatzungsmitglieder unter medizinischer Beobachtung steht, dessen Zustand jedoch stabil ist. Aus Gründen der medizinischen Vertraulichkeit ist es der NASA nicht möglich, weitere Details über das Besatzungsmitglied bekannt zu geben. Vor der Rückkehr hatte die NASA bereits dafür gesorgt, dass alle vier Besatzungsmitglieder zur weiteren Untersuchung in ein örtliches Krankenhaus gebracht wurden, um die medizinischen Ressourcen auf der Erde für eine bestmögliche Versorgung zu nutzen.
Nach dem geplanten Krankenhausaufenthalt über Nacht kehren die Besatzungsmitglieder zum Johnson Space Center der NASA in Houston zurück und unterziehen sich den üblichen Nachuntersuchungen und Bewertungen nach dem Flug.

Die Crew-11-Mission startete am 1. August 2025 um 17:43 Uhr MESZ vom Launch Complex 39A im Kennedy Space Center der NASA in Florida. Etwa 15 Stunden später dockte das SpaceX Dragon-Raumschiff der Crew am 2. August um 8:27 Uhr MESZ an der Orbitalstation an.
Während ihrer 167-tägigen Mission legten die vier Besatzungsmitglieder fast 71 Millionen Meilen zurück und umrundeten die Erde mehr als 2.670 Mal. Die Crew-11-Mission war Finckes vierter Raumflug, Yuis zweiter und der erste für Cardman und Platonov. Fincke hat insgesamt 549 Tage im Weltraum verbracht und liegt damit auf Platz vier aller NASA-Astronauten, was die Gesamtzahl der Tage im Weltraum angeht.

Während ihres Aufenthalts absolvierte die Crew-11 Hunderte von Stunden mit Forschung, Wartungsarbeiten und Technologiedemonstrationen. Am 2. November 2025 feierten die Besatzungsmitglieder außerdem das 25-jährige Jubiläum der ununterbrochenen Präsenz von Menschen an Bord des orbitalen Labors. Die an Bord der Raumstation durchgeführten Forschungsarbeiten fördern den wissenschaftlichen Fortschritt und demonstrieren neue Technologien, die uns auf die Erforschung des Mondes und des Mars durch den Menschen vorbereiten.

Das Commercial Crew Program der NASA bietet einen zuverlässigen Zugang zum Weltraum und maximiert die Nutzung der Internationalen Raumstation für Forschung und Entwicklung, indem es mit privaten US-Unternehmen, darunter SpaceX, zusammenarbeitet, um Astronauten zur Raumstation und zurück zu transportieren.

Erfahren Sie mehr über das Commercial Crew Program der NASA unter: https://www.nasa.gov/commercialcrew

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• SpaceX Crew-11 / USCV-11 (C206.6 / Endeavour) auf Falcon 9 (B1094.3)

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Quelle: NASA / Mark A. Garcia, 12. Januar 2026

Der NASA-Astronaut Mike Fincke hat gestern, am 12. Januar um 20:35 Uhr MEZ das Kommando über die Internationale Raumstation an den Roskosmos-Kosmonauten Sergey Kud-Sverchkov übergeben. Die traditionelle Kommandoübergabezeremonie findet vor dem geplanten Abflug von Fincke mit Zena Cardman von der NASA, Kimiya Yui von der JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) und Oleg Platonov von Roscosmos an Bord des Raumschiffs SpaceX Dragon statt.
Fincke packte mit Hilfe seiner drei an Bord gebliebenen Crewmitglieder den ganzen Montag über Ausrüstung und persönliche Gegenstände in die Dragon-Kapsel. Am Ende der Schicht am Montag holten die vier Computer-Tablets aus der Dragon-Kapsel und gingen die Schritte durch, die sie beim Verlassen der Station und beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ausführen werden.

Die drei Besatzungsmitglieder, die an Bord der Raumstation verbleiben, Kud-Sverchkov mit Chris Williams von der NASA und Sergey Mikaev von Roscosmos, werden die Ankunft der Mitglieder der NASA-Mission SpaceX Crew-12 erwarten: Jessica Meir und Jack Hathaway, beide von der NASA, Sophie Adenot von der ESA (Europäische Weltraumorganisation) und Andrey Fedyaev von Roscosmos. Crew-12 soll im Februar zur Raumstation starten und sich der Expedition 74 für eine neunmonatige Weltraumforschungsmission anschließen.

Am Montag blieb noch Zeit für wissenschaftliche Untersuchungen, als Cardman Williams‘ Arterien mit dem Ultraschallgerät 2 scannte und seine Blutdruckwerte erfasste. Anschließend assistierte Williams Cardman, während diese in medizinische Bildgebungsgeräte blickte, um Ärzten dabei zu helfen, den Zustand ihrer Netzhaut, Hornhaut und Linse in der Schwerelosigkeit zu beurteilen. Anschließend arbeitete Williams mit Yui zusammen und behandelte Mikrobenproben in der Life Science Glovebox des Kibo-Labormoduls, um die Verwendung von ultraviolettem Licht zur Desinfektion von Raumfahrzeugoberflächen zu untersuchen.
Die Kosmonauten Kud-Sverchkov und Mikaev konzentrierten sich am Montag auf die Wartung der Elektronik- und Belüftungssysteme und inventarisierten anschließend die Hardware im gesamten Roskosmos-Segment der Station. Platonov unterstützte das Duo bei seinen Vorbereitungen für den Abflug.

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• SpaceX Crew-11 / USCV-11 (C206.6 / Endeavour) auf Falcon 9 (B1094.3)

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Quelle: NASA / International Space Station, 1. Dezember 2025

Dieser Meilenstein folgt auf das erneute Docking des Raumschiffs Cygnus XL, das die kommerzielle Versorgungsmission Northrop Grumman-23 für die NASA unterstützt und letzte Woche vom Robotik-Offizier im Mission Control Center der Behörde in Houston mit dem Roboterarm Canadarm2 der Raumstation entfernt worden war. Die Bewegung des Cygnus XL wurde zwischen der NASA, Northrop Grumman und Roskosmos koordiniert, um einen angemessenen Abstand für das am 27. November eintreffende bemannte Raumschiff Sojus MS-28 zu gewährleisten.
Cygnus wird bis mindestens März 2026 an das umlaufende Labor angeschlossen bleiben. Dann soll es sicher abkoppeln und bis zu 11.000 Pfund Müll und nicht mehr benötigte Fracht entsorgen, indem es in der Erdatmosphäre verglüht.
Unterdessen verbrachte die 10-köpfige Besatzung der Expedition 73 ihren Tag mit biologischen und physikalischen Forschungen und bereitete sich gleichzeitig auf die Trennung Anfang nächster Woche vor.

Nach der Ankunft des Raumschiffs Sojus MS-28 am Donnerstag, dem 27. November 2025, leben drei neue Bewohner an Bord der Raumstation. Der NASA-Astronaut Chris Williams und die Roskosmos-Kosmonauten Sergey Kud-Sverchkov und Sergei Mikaev werden bis Juli 2026 im Weltraum bleiben und dort fortgeschrittene Weltraumforschung betreiben, die den Menschen auf der Erde und außerhalb der Erde zugute kommt. Kud-Sverchkov und Mikaev haben bereits damit begonnen, zu untersuchen, wie sich das Leben im Weltraum auf das Mikrozirkulationssystem in ihren Händen, Fingern, Füßen und Zehen auswirkt. Williams unterstützt seine NASA-Crewmitglieder bei den Frachtaktivitäten.

Am 8. Dezember wird sich die Besatzung der Raumstation wieder auf sieben Mitglieder reduzieren und zur Expedition 74 werden, wenn der NASA-Astronaut Jonny Kim und die Roskosmos-Kosmonauten Sergey Ryzhikov und Alexey Zubritsky in das Raumschiff Sojus MS-27 einsteigen, vom Prichal-Modul abdocken und mit dem Fallschirm in Kasachstan landen. Das Trio führte Druck- und Dichtheitsprüfungen an den Sokol-Start- und Eintrittsanzügen durch, die sie nächste Woche für die Rückfahrt zur Erde tragen werden. Ryzhikov packte weiter Fracht in die zur Erde zurückkehrende Sojus, während Zubritsky begann, seine Aufgaben an seine neuen Roskosmos-Crewmitglieder zu übergeben. Kim, Ryzhikov und Zubritsky nähern sich dem Ende einer achtmonatigen Weltraumwissenschaftsmission, die am 8. April 2025 begann.

Kim öffnete zusammen mit seinem neuen Crewmitglied Williams und der NASA-Bordingenieurin Zena Cardman die Luke der Cygnus XL, nachdem diese am Montagmorgen wieder angedockt worden war. Die Crew wird weiterhin einige der mehreren Tonnen neuer wissenschaftlicher Geräte und Vorräte auspacken, die die Cygnus XL am 18. September geliefert hat.

Die Flugingenieure Mike Fincke und Kimiya Yui widmeten sich an diesem Tag der Weltraumforschung, um mehr über Phänomene zu erfahren, die nur in der Schwerelosigkeit, der Mikrogravitation, untersucht werden können. Fincke von der NASA tauschte zunächst die Computerhardware aus, die ein Physik-Experiment unterstützt, bei dem Möglichkeiten zur Konservierung kryogener Flüssigkeiten in Treibstofftanks von Raumfahrzeugen untersucht werden. Anschließend konfigurierte er das neue Experiment NanoRacks Thailand Liquid Crystals, bei dem Veränderungen in der Bildung flacher Flüssigkristallfilme in der Mikrogravitation beobachtet werden sollen. Yui von der JAXA untersuchte, wie das Gehirn seinen Blutfluss reguliert. Er maß sowohl seinen zerebralen Arterienblutfluss als auch seinen Blutdruck, um Ärzten zu helfen, potenzielle weltraumbedingte Probleme zu verstehen. Flugingenieur Oleg Platonov verbrachte den Montag damit, Mikrobenproben zu sammeln, zu verarbeiten und zu fotografieren, die im gesamten Roskosmos-Segment der Station für Analysezwecke gesammelt wurden. Außerdem übertrug er Daten, die die Vibrationen der Station während ihrer Erdumrundung zeigen, auf einen Laptop.

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• **ISS** Hauptthema

Der Beitrag Erstmalig alle Andockstellen der ISS vollständig belegt, 8 Raumfahrzeuge im Orbit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA/Science&Exploration/SpaceScience/Webb, 7. August 2025

Es ist nur von der südlichen Hemisphäre der Erde aus sichtbar und besteht aus den beiden sonnenähnlichen Doppelsternen Alpha Centauri A und Alpha Centauri B sowie dem schwach leuchtenden roten Zwergstern Proxima Centauri. Alpha Centauri A ist der dritthellste Stern am Nachthimmel. Obwohl drei Planeten bestätigt sind, die Proxima Centauri umkreisen, erwies sich die Bestätigung weiterer Welten um Alpha Centauri A und Alpha Centauri B als schwierig.

Nun liefern Webbs Beobachtungen mit seinem Mid-Infrared Instrument (MIRI) den bislang stärksten Beweis für einen Gasriesen, der Alpha Centauri A umkreist. Die Ergebnisse wurden in zwei Artikeln in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Sollte dies bestätigt werden, wäre der Planet der erdnächste Planet, der in der habitablen Zone eines sonnenähnlichen Sterns kreist. Da es sich bei dem Planetenkandidaten jedoch um einen Gasriesen handelt, gehen Wissenschaftler davon aus, dass er kein Leben, wie wir es kennen, beherbergen würde.
„Da uns dieses System so nahe ist, würde jeder gefundene Exoplanet unsere beste Gelegenheit bieten, Daten über andere Planetensysteme als unser eigenes zu sammeln. Doch selbst mit dem leistungsstärksten Weltraumteleskop der Welt sind diese Beobachtungen unglaublich anspruchsvoll, weil diese Sterne so hell und nah sind und sich schnell über den Himmel bewegen“, sagte Charles Beichman vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und dem NASA Exoplanet Science Institute am IPAC-Astronomiezentrum des Caltech, einer der Erstautoren der neuen Fachartikel. „Webb wurde entwickelt und optimiert, um die entferntesten Galaxien im Universum zu finden. Das Operationsteam des Space Telescope Science Institute musste eine maßgeschneiderte Beobachtungssequenz nur für dieses Ziel entwickeln, und ihr zusätzlicher Aufwand hat sich spektakulär gelohnt.“

Mehrere Runden sorgfältig geplanter Beobachtungen durch Webb, sorgfältige Analysen durch das Forschungsteam und umfangreiche Computermodellierungen führten zu der Feststellung, dass es sich bei der in Webbs Bild sichtbaren Quelle wahrscheinlich um einen Planeten und nicht um ein Hintergrundobjekt (wie eine Galaxie), ein Vordergrundobjekt (einen vorbeiziehenden Asteroiden) oder ein anderes Detektor- oder Bildartefakt handelt.
Die ersten Beobachtungen des Systems fanden im August 2024 statt. Dabei wurde die Koronamaske an Bord von MIRI verwendet, um das Licht von Alpha Centauri A zu blockieren. Obwohl die zusätzliche Helligkeit des nahegelegenen Begleitsterns Alpha Centauri B die Analyse erschwerte, konnte das Team das Licht beider Sterne herausrechnen und so ein Objekt enthüllen, das über 10.000-mal lichtschwächer als Alpha Centauri A ist und etwa die doppelte Entfernung zwischen Sonne und Erde von diesem Stern entfernt ist.
Obwohl die erste Entdeckung aufregend war, benötigte das Forschungsteam weitere Daten, um zu einem eindeutigen Ergebnis zu gelangen. Zusätzliche Beobachtungen des Systems im Februar 2025 und April 2025 (unter Verwendung der Director’s Discretionary Time) ergaben jedoch keine Objekte wie das im August 2024 identifizierte.

„Wir stehen vor dem nicht-mehr-sichtbar-sein eines Planeten! Um dieses Rätsel zu lösen, haben wir mithilfe von Computermodellen Millionen möglicher Umlaufbahnen simuliert und dabei sowohl die Erkenntnisse aus der Beobachtung des Planeten als auch aus der Zeit ohne Beobachtung berücksichtigt“, sagte Doktorand Aniket Sanghi vom California Institute of Technology in Pasadena, Kalifornien. Sanghi ist Co-Erstautor der beiden Artikel, die die Forschung des Teams behandeln.
In diesen Simulationen berücksichtigte das Team sowohl die Sichtung eines potenziellen Exoplanetenkandidaten durch das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte im Jahr 2019 als auch die neuen Daten von Webb. Zudem wurden Umlaufbahnen berücksichtigt, die in Gegenwart von Alpha Centauri B gravitativ stabil wären, d. h. der Planet würde nicht aus dem System geschleudert.
Die Forscher halten eine Nichtentdeckung in der zweiten und dritten Beobachtungsrunde mit Webb für nicht überraschend.
„Wir stellten fest, dass sich der Planet in der Hälfte der simulierten Umlaufbahnen zu nahe an den Stern bewegte und für Webb sowohl im Februar als auch im April 2025 nicht sichtbar gewesen wäre“, sagte Sanghi. Basierend auf der Helligkeit des Planeten in den Beobachtungen im mittleren Infrarot und den Umlaufbahnsimulationen gehen die Forscher davon aus, dass es sich um einen Gasriesen mit etwa der Masse des Saturn handeln könnte, der Alpha Centauri A auf einer elliptischen Bahn umkreist, die zwischen dem ein- und zweifachen Abstand zwischen Sonne und Erde variiert.
„Dies sind einige der anspruchsvollsten Beobachtungen, die wir bisher mit dem Koronographen von MIRI durchgeführt haben“, sagte Pierre-Olivier Lagage vom CEA in Frankreich, Mitautor der Artikel und französischer Leiter der Entwicklung von MIRI. „Als wir das Instrument entwickelten, waren wir gespannt, was wir um Alpha Centauri herum entdecken würden, und ich bin gespannt, was es uns als Nächstes offenbaren wird!“
„Sollte sich die Existenz des potenziellen Planeten im Webb-Bild von Alpha Centauri A bestätigen, wäre dies ein Meilenstein in der Exoplaneten-Bildgebung“, sagt Sanghi. „Von allen bisher direkt abgebildeten Planeten wäre dieser seinem Stern am nächsten. Er ähnelt in Temperatur und Alter den Riesenplaneten unseres Sonnensystems am meisten und ist unserer Heimat, der Erde, am nächsten“, sagt er. „Seine Existenz in einem System zweier eng beieinander liegender Sterne würde unser Verständnis davon, wie Planeten in chaotischen Umgebungen entstehen, überleben und sich entwickeln, in Frage stellen.“
Sollten die Ergebnisse des Teams durch weitere Beobachtungen bestätigt werden, könnten sie die Zukunft der Exoplanetenforschung verändern.

Links:

• Release on esawebb.org
• Science paper
• Science paper

Mehr Information

Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All geschossen wurde. Im Rahmen einer internationalen Kooperationsvereinbarung stellte die ESA den Start des Teleskops mit der Trägerrakete Ariane 5 bereit. In Zusammenarbeit mit Partnern war die ESA für die Entwicklung und Qualifizierung der Ariane-5-Adaptionen für die Webb-Mission sowie für die Beschaffung des Startdienstes durch Arianespace verantwortlich. Die ESA stellte außerdem den leistungsstarken Spektrographen NIRSpec und 50 % des Mittelinfrarot-Instruments MIRI bereit, das von einem Konsortium national finanzierter europäischer Institute (dem MIRI European Consortium) in Zusammenarbeit mit dem JPL und der University of Arizona entwickelt und gebaut wurde.
Webb ist eine internationale Partnerschaft zwischen NASA, ESA und der Canadian Space Agency (CSA).

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• Exoplaneten

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Quelle: Raumfahrer.net, RaumCon. 06. Oktober 2024.

Sonntag 29.09.2024, Anreisetag

16 Raumfahrende als Dauergäste und ein Tagesgast sammelten sich über den Nachmittag in der Jugendherberge Bremen, richteten einen Tagungsraum ein und bezogen die Zimmer. Sie kamen aus unterschiedlichsten Richtungen aus ganz Deutschland. Leider konnte ein Teilnehmer aus Österreich, wegen des Hochwassers, nicht anreisen.

Nach einem reichhaltigen Abendessen im Schirrmann’s (der Gastronomie in der Jugendherberge) nutzten die Teilnehmenden das schöne Wetter für ein Getränk auf der Dachterrasse. Wegen der Kühle des Abends zogen die Raumfahrenden dann in den Tagungsraum um. Gemeinsam wurde das Programm der nächsten Tage besprochen und die angekündigten Vorträge der Teilnehmenden in die Tagesabläufe eingetaktet.

Der Abend klang mit einem gemütlichen Beisammensein aus.

Montag 30.09.2024

Nach einem leckeren Frühstück vom Buffet, starteten die Raumfahrenden nach einer kurzen Tagesplanung gleich mit der Frage, wo und wann das nächste RaumCon-Treffen 2025 stattfinden soll?

Es wurden einige Vorschläge gemacht und abgewogen. Einige Ziele würden keine mehrtägige Veranstaltung füllen und daher eher als gezielte Sonderreise in Frage kommen (Peenemünde, Noordwijk). Andere Ziele sind bereits bei der Unterkunft inzwischen so teuer, dass diese für manche nicht mehr bezahlbar wären (z.B. Wien). Die verbliebenen Ideen werden jetzt genauer untersucht, Unterkunftsmöglichkeiten geprüft und Kosten ermittelt. Das finale Ziel und der Veranstaltungszeitraum werden rechtzeitig im RaumCon-Forum bekanntgegeben.

Danach folgte eine Diskussionsrunde zum Thema „Raumfahrt und Innovation“, moderiert von Thomas Brucksch. Wichtig ist hierbei die Unterscheidung zwischen Erfindung und Innovation. Eine Erfindung zeigt die technische Machbarkeit, eine Innovation ist die gelungene Umsetzung und das erfolgreich in den Markt bringen.

Als Beispiel einer nicht-technischen Innovation wurde die Entwicklung der öffentlichen Verträge mit Raumfahrtbezug in den USA besprochen. Cost-Plus-Verträge wurden nach dem 2. Weltkrieg eingeführt. Vorher galt die Maxime „Kaufe das was fliegt“, d.h. es war ein technologisch gesehen noch konservativerer Ansatz, für die Ansprüche im Kalten Krieg reichte dies nicht aus. Inzwischen sind aber Cost-Plus-Verträge auch eher Innovationsbremsen bzw. sind anfällig für höhere Kosten und Zeitverzüge. Heute nutzt die NASA daher vorzugsweise „Fixed Price-Verträge“, die, Beispiel SpaceX, als Innovationstreiber wirken.

Es gibt natürlich auch zahlreiche Erfindungen und Ideen, die sich nicht oder nicht sofort durchsetzen. Jedoch, auch „fehlgeschlagene“ Innovationen erweitern den Innovationsbaum.

Am Nachmittag folgte der Besuch beim „Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation“ (ZARM) der Universität Bremen. Ein Mitarbeiter hat die Gruppe sehr freundlich aufgenommen und in einem ausführlichen und durch zahlreiche Nachfragen und Einwürfe erweiterten Vortrag in Geschichte, Aufbau und Arbeitsweise des Instituts und der angeschlossenen Organisationseinheiten eingeführt. Der wesentliche Teil ist Mikrogravitationsforschung. Hierzu wurde 1990 der 146 m hohe Fallturm in Betrieb genommen. Darin wird in einer turmhohen Vakuumkammer eine Kapsel mit 60 cm Durchmesser in rund 120 m Höhe ausgeklinkt, fällt dann für ca. 4,7 Sekunden und wird schließlich in einer Blechtonne, gefüllt mit Kunststoffkügelchen, aufgefangen. Während des freien Falls herrscht Schwerelosigkeit, da die Kapsel ohne Atmosphäre nicht abgebremst wird. Um die Fallzeit annähernd zu verdoppeln, wurde 2002 ein Katapult installiert. Damit wird die Kapsel von unten in den Turm hochgeschossen, so dass bei Aufstieg und Fall durchgehend in der Kapsel Mikrogravitation vorherrscht. In den Kapseln werden die Versuchsaufbauten integriert, so dass diese während des Flugs autonom ablaufen können.

Als neueste Innovation wurde ein sog. „Gravitower“ mit ca. 12 m nutzbarer Höhe in der Montage- und Vorbereitungshalle des Fallturms errichtet. Dabei handelt es sich um eine Art Aufzug, in dem die gleichen Kapseln, allerdings angetrieben, nach oben „geschossen“ werden, das ganze aber ohne Vakuum. Die Kapseln werden aktiv von der „Aufzugskabine“ entkoppelt. Während des Weges nach oben und unten herrscht für ca. 2,5 Sekunden Schwerelosigkeit. Aktuell wird daran gearbeitet die Funktionalität dahingehend zu erweitern, dass damit auch „partielle“ Mikrogravitation erzeugt werden kann, also z.B. einer Mond oder Mars entsprechenden Schwerkraft.

Beim großen Fallturm kann man üblicherweise zwei Flüge pro Tag durchführen. Je Flug muss man zunächst 1,5 Stunden lang evakuieren und danach ca. 45 min. wieder mit Luft (welche getrocknet werden muss, um Feuchtigkeit im Turm zu vermeiden) gefüllt werden. Im Gravitower sind dagegen mehrere Hundert Flüge pro Tag möglich, da dieser nicht in einer Vakuumkammer betrieben wird. Dadurch werden das Handling und die Automatisierungsmöglichkeiten wesentlich vereinfacht.

Angedacht ist der Bau eines ca. 120 m hohen Gravitowers, welcher 60 m in die Tiefe und 60 m in die Höhe gebaut werden könnte. Hierfür steht eine Finanzierung jedoch noch aus.

Meinung des Autors: „Der aktuelle Fallturm stellt in der angewandten Forschung, Technologieerprobung und insbesondere im Bereich der Mikrogravitationsforschung ein globales Alleinstellungsmerkmal in der deutschen Forschungslandschaft dar. Das ZARM hat in den letzten 30 Jahren kontinuierlich die Funktionalität und Qualität erweitert und verbessert. Der Neubau eines „full-size“ Gravitowers stellt den nächsten Schritt dar, um die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Mikrogravitationsforschung in Deutschland zu erhalten!“

Am Abend folge ein Vortrag von Matthias Schoenke zu „Massenaussterben in der Erdgeschichte“. Der Vortrag war ein Ausflug in Hadaikum, Archaikum, Präkambrium und die Entstehungszeit des Lebens. Schwerpunkt waren die Katastrophen, die die einzelnen Zeitalter voneinander trennen.

Sehr kontrovers wurde das Thema Planetenbildung aus einer Protoplanetaren Scheibe diskutiert. Die Bildung kleinerer Körnchen aus dem Zusammenklumpen von Staubteilchen wird von der Wissenschaft inzwischen gut verstanden. Wie allerdings daraus größere Körper bis Planetengröße entstanden, ist noch sehr umstritten. Eine neuere Theorie geht davon aus, dass die Gaskomponente in der Protoplanetaren Scheibe langsamer um den Protostern rotiert als die Festkörperkomponente (Staub). Dadurch könnten sich Staubkörnchen im „Windschatten“ von vorausfliegenden Staubkörnern zusammenfinden und dann größere Objekte bilden.

Der Abend klang mit gemütlichem Beisammensein aus.

Dienstag 01.10.2024

Der Tag startete nach dem Frühstück mit einer kurzen Abstimmung über das Programm des Tages, im Wesentlichen einem ausführlichen Besuch bei OHB, und die notwendige Einweisung dazu (Treffpunkt, Ausweispflicht, Anmeldung, Aufsicht auf dem Firmengelände und Fotografierverbot). Daran schloss sich eine Diskussion über die Gefährdung und Angriffsmöglichkeiten gegen Satelliten und deren Kommunikation an.

Bei OHB sind noch drei weitere Tagesgäste dazugestoßen. Den Teilnehmenden wurden nach dem Einchecken die Ausstellungsstücke im Foyer erklärt, dort war Fotografieren noch erlaubt.

Nach einem kulinarischen Besuch in der OHB-eigenen Spacelounge führte eine OHB-Mitarbeiterin im Saal „Luna“ in den OHB Konzern, seine Geschichte und Tätigkeitsschwerpunkte ein. Ein zweiter Vortrag widmete sich dem Gateway des Artemis-Projekts. Für das europäische ESPRIT-Modul entwickelt OHB eine Xenon-Betankungsfunktion. Das amerikanische Power and Propulsion Module (PPE) soll mit elektrischen Triebwerken den Transfer aus dem nahen Erdorbit in den lunaren NRHO (near-rectilinear halo orbit) bewältigen. Für weitere größere Orbitänderungen wird neues Xenon benötigt. Eine erste „Lieferung“ ist mit dem europäischen ESPRIT-Modul geplant. Weitere Mengen sollen nach dem Andocken eines Transportraumschiffs umgepumpt werden. Das Xenon wird unter hohem Druck (superkritischer Zustand) transportiert und mittels thermischer Kompression, d.h. ohne mechanische Pumpen, umgepumpt werden. Dieses Verfahren wurde noch nie im Orbit getestet und ist eine große Herausforderung.

Bei der anschließenden Besichtigung erhielten die Teilnehmenden einen Einblick in die „Plato“-Halle, einem Reinraum zur Integration von Raumfahrzeugen. Darin konnten sie neben Teilen der MTG (Meteosat Third Generation), den geostationären Wettersatelliten für EUMETSAT, auch das Strukturmodell des (für die Halle namensgebenden) Plato-Weltraumteleskops bewundern.

Im Multimission-Control-Center (MMCC) gewannen die Raumfahrtinteressierten einen Einblick in die Funktionsweise und Arbeit bei Inbetriebnahme und regulärem Betrieb von Satelliten und Raumfahrtmissionen. Der abschließende Vortrag zu künstlicher Intelligenz in der Erdbeobachtung wurde kontrovers bezüglich der Auswirkungen und Funktionsweise von KI diskutiert.

Abends hat Matthias Schoenke als Ergänzung zu seinem Vortrag vom Vortag noch die Liste der nachweisbaren Einschlagkrater und die Liste der Supervulkane auf der Erde vorgestellt.

Danach folgte ein weiterer Vortrag von ihm zur Oberstufe von Ariane 6 und deren Auxillary Power Unit (APU). Diese sorgt durch sauerstoffarme Verbrennung von Wasserstoff für die nötige Wärme, um flüssige, tiefkalten Brennstoff sowie Oxidator zu verdampfen, um damit die jeweiligen Tanks zu bedrücken. Darüber hinaus können mit diesen gasförmigen Medien zwei kleine Triebwerke beaufschlagt werden, welche eine geringe Vorbeschleunigung erzeugen, damit die Flüssigkeiten in den Tanks sich an der „tiefsten“ Stelle sammeln, von wo sie angesaugt werden, um das Oberstufentriebwerk Vinci zu versorgen. Die APU wird in wesentlichen Teilen als 3D-Druck hergestellt. Beim ersten Flug der Ariane 6, und damit dem ersten Einsatz der APU in Schwerelosigkeit, kam es nach der zweiten Brennphase des Vinici-Triebwerks zu einer Anomalie der APU, die die vorgesehene dritte Zündung verhinderte. Die Oberstufe konnte passiviert werden, den vorgesehenen gesteuerten Wiedereintritt konnte sie nicht durchführen.

Mittwoch 02.10.2024

Der dritte Exkursionstag war dem Besuch bei Airbus Defence and Space gewidmet. Dort stand ein Ingenieur aus der Entwicklungs- und Bauabteilung für die Europäischen Servicemodule (ESM) für das amerikanische Orion-Raumschiff Rede und Antwort. Dabei hatten die Raumfahrenden die Gelegenheit in eine von zwei Montagehallen (Reinräume) für die Integration der Servicemodule Einblick zu nehmen. Dort befinden sich mehrere Module (ESM 4 ff) in unterschiedlichen Integrationsstadien sowie Tankbehälter und andere Gerätschaften, die noch einzubauen sind. Das ESM 3 wurde erst vor wenigen Wochen nach USA in das Kennedy Space Center geliefert.

In der anschließenden Präsentation erfuhren wir einiges über das Verhältnis und die Zusammenarbeit mit ESA, NASA und Airbus. Auch was das ESM leistet, was noch nicht ganz perfekt funktioniert hat und wo die Unterschiede zwischen ESM 1, 2 und den folgenden liegen waren Thema. Bei ESM 1 fehlten noch wesentliche Teile des Lebenserhaltungssystems, welche bei ESM 2 und Artemis II, mit Menschen an Bord, natürlich unbedingt gebraucht werden. Sehr offen ging man auch auf die wenigen erkannten Probleme ein, nämlich schaltete sich eine Elektronik-Box einige male ungeplant ab und musste neue gestartet werden. Das Problem wurde in der Analyse vollständig verstanden und wird ab ESM 3 technisch gelöst, bei ESM 2 kennt man das Problem und wird die Box bei Bedarf wieder starten. Das Finden und Lösen des Problems war der NASA sogar ein sog. Snoopy-Award an die beteiligten Techniker*innen von Airbus wert.

Im Anschluss konnte man im „Besucherzentrum“ noch das originale, mehrfach in den Weltraum geflogene Spacelabmodul, eine Ariane 5 Oberstufe (ohne Wasserstofftank) und ein Ariane 4 Oberstufentriebwerk ansehe. Hier durften auch Fotos gemacht werden.

Am Abend folgte ein Vortrag von Luisa Konga von Polaris Raumflugzeuge GmbH. Sie hat über das Startup berichtet, welches langfristig mit einem Raumflugzeug (Spaceplane) mit Jet-Triebwerken horizontal starten und landen möchte, im Flug ein Aerospike-Triebwerk zünden, mit Single-Stage-to-Orbit (SSTO) in eine Umlaufbahn kommen, Nutzlast aussetzen und für eine Wiederverwendung innerhalb von 24 Stunden zurückkommen möchte und das noch dazu in Deutschland! Es wurde ausführlich über technische Details, Vor- und Nachteile des Aersopike und die anstehende Flugtestcampagne mit dem MIRA II Prototypen in Peenemünde diskutiert.

Zum Abschluss hielt Andrej Meuer einen Vortrag über Sonnenfinsternis-Fotografie am Beispiel der Sonnenfinsternis diesen Jahres in den USA.

Mario Arone hat noch eine Reihe von Polarlichtfotos aus diesem Jahr aufgenommen in Schweden und in Deutschland beigesteuert.

Donnerstag 03.10.2024, Abreisetag

Am Abreisetag wurden sowohl die Gästezimmer als auch der Tagungsraum aufgeräumt und alle Teilnehmenden machten sich auf den Heimweg.

LUNA ist als offener Hub konzipiert, der Raumfahrtagenturen, Hochschulen, Forschern, der Raumfahrtindustrie, Start-ups sowie kleinen und mittleren Unternehmen aus aller Welt zur Verfügung steht.

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Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung 12. April 2024.

12. April 2024 – Das Magnetfeld eines Sterns muss berücksichtigt werden, um die Größe und andere Eigenschaften seiner Exoplaneten aus Beobachtungsdaten von Weltraumteleskopen wie Kepler, James Webb oder PLATO korrekt zu bestimmen. Das belegen neue Modellrechnungen, die eine Forschergruppe unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen heute in der Fachzeitschrift Nature Astronomy vorstellt. Die Forschenden zeigen, dass die Helligkeitsverteilung des Sterns über seine gesamte Scheibe von seiner magnetischen Aktivität abhängt. Dies wiederum beeinflusst die Spuren, die seine Exoplaneten in Beobachtungsdaten hinterlassen. Das neue Modell der Forschergruppe ist unerlässlich, um bei der Suche nach fernen Welten außerhalb unseres Sonnensystems die Daten der neusten Generation von Weltraumteleskopen richtig interpretieren zu können.

700 Lichtjahre entfernt von der Erde im Sternbild Jungfrau zieht der Planet WASP-39b seine Bahnen um den Stern WASP-39. Der Gasriese, der kaum mehr als vier Tage für einen Umlauf benötigt, zählt zu den am besten untersuchten Exoplaneten: Kurz nach der Inbetriebnahme im Juli 2022 richtete das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA seinen hochpräzisen Blick auf den fernen Planeten. In den Messdaten fanden sich Hinweise auf große Mengen Wasserdampf, auf Methan und sogar erstmals auf Kohlendioxid in der Atmosphäre von WASP-39b. Eine kleine Sensation. Doch es bleibt ein Wermutstropfen: Forschenden gelingt es bisher nicht, alle entscheidenden Details der Messkurven in Modellrechnungen zu reproduzieren. Dies steht einer noch exakteren Auswertung der Daten im Wege. In ihrer aktuellen Studie zeigt das vom MPS geleitete Team, zu dem auch Forschende des Massachusetts Institute of Technology (USA), des Space Telescope Science Institute (USA), der Universität Keele (Vereinigtes Königreich) und der Universität Heidelberg gehören, einen Weg auf, dieses Hindernis zu überwinden.

„Die Probleme, die sich bei der Interpretation der Messdaten von WASP-39b ergeben, kennen wir von vielen Exoplaneten – ganz gleich, ob sie mit den Weltraumteleskopen Kepler, TESS, James-Webb oder der zukünftigem Raumsonde PLATO beobachtet werden“, erklärt MPS-Wissenschaftlerin Dr. Nadiia Kostogryz, Erstautorin der neuen Studie. „Auch bei WASP-39 fällt die beobachtete Lichtkurve flacher ab, als bisherige Modelle erklären können“, fügt sie hinzu.

Als Lichtkurve bezeichnen Forschende Helligkeitsmessung eines Sterns über einen längeren Zeitraum. Die Helligkeit eines Sterns fluktuiert ständig, etwa weil seine Leuchtkraft natürlichen Schwankungen unterliegt. Auch Exoplaneten können Spuren in der Lichtkurve hinterlassen. Zieht ein Exoplanet vom Beobachter aus betrachtet vor seinem Stern vorbei, verdunkelt er ihn. In der Lichtkurve zeigt sich dies als regelmäßig wiederkehrender Helligkeitsabfall. Genaue Auswertungen solcher Kurven liefern Informationen über Größe und Umlaufdauer des Planeten. Zudem können Forschende ihnen Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten entnehmen, wenn sie das Sternenlicht in seine verschiedenen Wellenlängen aufgespalten.

Genauer Blick auf den Randbereich
Eine entscheidende Rolle bei der Interpretation einer Lichtkurve spielt der Randbereich eines Sterns. Wie im Fall der Sonne erscheint dieser dem Beobachter dunkler als der innere Bereich des Sterns. Dabei leuchtet der Stern weiter außen nicht wirklich weniger hell. „Da der Stern eine Kugel ist und seine Oberfläche gekrümmt, schauen wir am Rand in höhere und deshalb kühlere Schichten als in der Mitte“, erklärt Koautor und MPS-Direktor Prof. Dr. Laurent Gizon. „Dieser Bereich erscheint uns deshalb dunkler“, fügt er hinzu.

Dass sich die Randverdunklung auf die genaue Form des Exoplaneten-Signals in der Lichtkurve auswirkt, ist bekannt: Die Verdunklung bestimmt, wie steil die Helligkeit eines Sterns beim Planetentransit abfällt und danach wieder ansteigt. Doch mit herkömmlichen Modellen der Sternatmosphäre war es bisher nicht möglich, Messdaten genau zu reproduzieren. Die gemessenen Lichtkurven fielen stets weniger abrupt ab, als die Modellrechnungen erwarten ließen. „Es war klar, dass uns ein entscheidendes Puzzleteil fehlt, um das Signal der Exoplaneten genau zu verstehen“, so Koautor und MPS-Direktor Prof. Dr. Sami Solanki.

Magnetfeld ist das fehlende Puzzleteil
Wie die heute veröffentlichten Rechnungen zeigen, handelt es sich bei dem gesuchten Puzzleteil um das Magnetfeld des Sterns. Wie auch die Sonne erzeugen viele Sterne tief in ihrem Innern durch gewaltige Plasmaumwälzungen ein Magnetfeld. Dieses konnten die Forscher*innen nun erstmals in ihre Modellrechnungen der Randverdunklung einbeziehen. Dabei zeigte sich, dass sich die Stärke des Magnetfeldes empfindlich auswirkt: Bei Sternen mit schwachem Magnetfeld ist die Randverdunklung ausgeprägt; bei solchen mit starkem Magnetfeld fällt sie schwächer aus.

Zudem konnten die Forscher*innen belegen, dass die Diskrepanz zwischen Beobachtungsdaten und Modellrechnungen verschwindet, wenn das Magnetfeld des Sterns mitberücksichtigt wird. Dafür wandte sich das Team ausgewählten Messdaten des NASA-Weltraumteleskops Kepler zu, das von 2009 bis 2018 das Licht abertausender Sterne einfing. In einem ersten Schritt modellierten die Wissenschaftler*innen die Atmosphäre typischer Kepler-Sterne unter Beisein eines Magnetfeldes. In einem zweiten Schritt erzeugten sie dann aus diesen Rechnungen „künstliche“ Beobachtungsdaten. Wie ein Vergleich mit den echten Messdaten zeigte, gelingt es, die Kepler-Daten zu reproduzieren, wenn das Magnetfeld berücksichtigt wird.

Ebenso weitete das Team seine Überlegungen auf Messdaten des James-Webb-Teleskops aus. Dies ist in der Lage, das Licht ferner Sterne in seine verschiedenen Wellenlängen zu zerlegen und so nach den charakteristischen Anzeichen bestimmter Moleküle in der Atmosphäre der entdeckten Planeten zu suchen. Wie sich zeigt, beeinflusst das Magnetfeld des Muttersterns seine Randverdunklung in verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich – und sollte deshalb bei künftigen Auswertungen mitberücksichtigt werden, um noch präzisere Ergebnisse zu erzielen.

Von Teleskopen zu Modellen
„In den vergangenen Jahrzehnten und Jahren bestand der Weg, in der Exoplanetenforschung voranzukommen, darin, die Hardware zu verbessern, also die Weltraumteleskope, die für die Suche nach neuen Welten und deren Charakterisierung entwickelt wurden. Das James-Webb-Weltraumteleskop ist die aktuelle Spitze dieser Entwicklung“, so Dr. Alexander Shapiro, Koautor der aktuellen Studie und Leiter einer MPS-Forschungsgruppe, die von der Europäischen Forschungskommission (ERC) gefördert wird. „Der nächste Schritt ist es nun, die Modelle zur Interpretation dieser hervorragenden Daten zu verbessern und zu verfeinern“, fügt er hinzu.

Um diese Entwicklung weiter voranzutreiben, wollen die Forscher*innen ihre Analysen nun auf Sterne ausweiten, die sich deutlich von der Sonne unterscheiden. Zudem bieten ihre Erkenntnisse die Möglichkeit, in Zukunft aus den Lichtkurven von Sternen mit Exoplaneten auf die Stärke des Sternmagnetfeldes zu schließen.

Originalveröffentlichung
Nadiia M. Kostogryz, Alexander I. Shapiro, Veronika Witzke et al.:
Magnetic origin of the discrepancy between stellar limb-darkening models and observations,
Nature Astronomy, 12. April 2024
dx.doi.org/10.1038/s41550-024-02252-5
https://www.nature.com/articles/s41550-024-02252-5
pdf: https://www.nature.com/articles/s41550-024-02252-5.pdf

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• Exoplaneten

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Quelle: OHB SE 13. März 2024.

Oberpfaffenhofen, 13. März 2024. Am bayerischen Standort des industriellen Hauptauftragnehmers OHB System AG wird derzeit die Integration des ersten Satzes von Kameras in die sogenannte optische Bank vorbereitet. Am Ende wird der Satellit über 26 Kameras verfügen, die nach erdähnlichen Planeten in der Umlaufbahn um Sterne außerhalb unseres Sonnensystems suchen werden. Um die Beobachtungen ungestört durchführen zu können, wird PLATO von der Sonne aus gesehen hinter der Erde am Lagrange-Punkt L2*) positioniert. Vertreter der Projektpartner, die das wissenschaftliche Instrument konzipiert und entwickelt haben, nahmen gestern an einer Konferenz in Oberpfaffenhofen teil, um den Beginn der Integrationsaktivitäten im neuesten ISO 5-Reinraum der OHB zu feiern.

Thomas Walloschek, PLATO-Projektleiter bei der ESA: „Es ist wirklich großartig zu sehen, wie die Dinge zusammenkommen, wenn das Industrieteam unter der Leitung von OHB als Hauptauftragnehmer, das internationale PLATO-Konsortium, das für die Entwicklung der Nutzlast verantwortlich ist, und das ESA-Team, das die Gesamtmission verantwortet, ihre Kräfte bündeln. Dies kann nur gelingen, wenn alle kooperativ und konstruktiv zusammenarbeiten und das gleiche Ziel verfolgen: den Erfolg der wissenschaftlichen Mission. Der nächste große Schritt für das Nutzlastmodul beginnt jetzt mit der Fertigstellung des neuen Reinraums und dem Beginn der Integration der Kameras und der Datenverarbeitungssysteme der Nutzlast.“

Prof. Dr. Heike Rauer, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Koordinatorin des internationalen PLATO-Missionskonsortiums, das Mitglieder aus 15 Ländern umfasst: „Es ist großartig zu sehen, wie unser Traum von einem Teleskop, das erdähnliche Planeten um Sterne wie unsere Sonne aufspüren und charakterisieren kann, Schritt für Schritt Wirklichkeit wird. Mit der Fertigstellung des ersten Satzes von Flugkameras bewegt sich das Projekt auf den Start der Mission in nicht allzu ferner Zukunft zu. Ich arbeite sehr gerne in diesem Team, das Wissenschaftler und Ingenieure aus der Industrie unter der Leitung von OHB, der ESA und wissenschaftlichen Einrichtungen aus ganz Europa zusammenbringt, die alle auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiten.“

Chiara Pedersoli, Vorstandsvorsitzende der OHB System AG: „Ich habe den Austausch mit den am PLATO-Projekt beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sehr genossen, er war wirklich inspirierend. Unser neuer Reinraum ist optimal für die Anforderungen des Instruments und die anschließende Satellitenintegration ausgestattet. Er verfügt über einen ISO 8- und einen ISO 5-Bereich, die je nach den spezifischen Projektanforderungen flexibel konfiguriert werden können. Mit einer nach unseren Anforderungen konzipierten Thermalvakuumkammer haben wir hier im OHB-Raumfahrtzentrum Optik und Wissenschaft nun auch die Möglichkeit, einige Umwelttests selbst durchzuführen. Unsere neuen Einrichtungen sind ein Bekenntnis zu wissenschaftlichen Missionen mit ihrem hohen Bedarf an Flexibilität und zum Raumfahrtstandort Bayern.“

Neben den Vertretern der ESA und des DLR sind auch Repräsentanten des Italienischen Nationalen Institust für Astrophysik (INAF – Istituto Nazionale di AstroFisica), das die Entwicklung und Produktion der PLATO-Kameras koordiniert, sowie Wissenschaftler und Ingenieure verschiedener anderer europäischer Forschungseinrichtungen nach Oberpfaffenhofen gekommen, um den Reinraum zu besichtigen und einen Blick auf die Integration der Flughardware zu werfen.

Die Mission: Exoplaneten und ihre Sterne
In einer Entfernung von 1,5 Millionen Kilometern von der Erde wird PLATO nach „neuen Welten“ Ausschau halten. Dazu beobachtet das Observatorium helle Sterne über längere Zeiträume ununterbrochen photometrisch, um regelmäßige Lichtverluste zu erkennen, die auftreten, wenn Planeten ihre Sterne passieren und dabei einen Teil des Sternenlichts vorübergehend ausblenden. Um diese Aufgabe erfüllen zu können, muss die optische Nutzlast perfekt ausgerichtet und stabilisiert sein.

PLATO wird den Wissenschaftlern neue Erkenntnisse sowohl über Exoplaneten**) als auch über ihre Sterne liefern. Zum einen geht es darum, die Entstehung und Entwicklung von Planeten zu verstehen. Zudem erwarten die Wissenschaftler Antworten auf die Fragen, ob unser Sonnensystem einzigartig ist und welche Eigenschaften erdähnliche Planeten in der bewohnbaren Zone anderer Sterne haben. Zum anderen ist die Messung der seismischen Aktivitäten von Sternen ein Ziel der Forschungsarbeiten. Die Beobachtungen ermöglichen eine genauere Charakterisierung von Sternen außerhalb unseres Sonnensystems, einschließlich ihres Alters. Die Kenntnis der physikalischen Struktur von Sternen ist von grundlegender Bedeutung für die Beurteilung der Möglichkeit, Exoplaneten mit ähnlichen Merkmalen wie unsere Erde zu finden, auf denen Leben möglich ist.

Die Projektpartner: Europäische Wissenschaft und Industrie
Die OHB System AG wurde von der ESA als Hauptauftragnehmer für die Entwicklung von PLATO, der dritten M-Klasse-Mission (M-Klasse = Mission mittlerer Größe) im Rahmen des Cosmic-Vision-Programms, ausgewählt. Der Auftrag umfasst neben der Lieferung des zweieinhalb Tonnen schweren Satelliten auch die Unterstützung bei der Startkampagne und der Inbetriebnahmephase im Orbit. Das Engagement von OHB endet erst mit der In-Orbit-Verifikation, bei der die volle Funktionsfähigkeit des Satelliten im Orbit nachgewiesen wird.

Bei der Entwicklung und Produktion des PLATO-Satelliten setzt OHB auf die Kernpartner Thales Alenia Space in Frankreich (Avionik, d.h. das On-Board-Handling der Daten sowie die Lage- und Bahnkontrolle des Satelliten) und Großbritannien (Integration und Test der Satellitenplattform), sowie Beyond Gravity Schweiz (optische Bank für die Kameras). Weitere europäische Unternehmen, darunter die Schwesterunternehmen OHB Sweden, OHB Hellas und OHB Czechspace, sind als Unterauftragnehmer beteiligt. Die 26 etwa kniehohen Kameras und das das On-Board-Datenverarbeitungssystem des Instruments wurden von einem Konsortium europäischer Forschungsinstitute unter der Gesamtkoordination der ESA entwickelt und hergestellt. Der erste Satz von zehn Kameras wurde kürzlich an die OHB System AG in Oberpfaffenhofen, Bayern, geliefert und wird nun schrittweise in die optische Bank integriert.

*) Der Satellit behält auf diesem Orbit seine Orientierung in Bezug auf Sonne und Erde bei. Seine der Sonne zugewandten Solarpanels erzeugen die erforderliche Energie. Auf die in der Regel dreimonatigen Beobachtungszeit folgt ein Schwenkmanöver, das die Nutzlast vor der dann direkten Sonneneinstrahlung schützt.

**) Während es sich bei Planeten um Objekte handelt, die sich im gravitativen Einfluss unserer ‎Sonne befinden, diese also umkreisen, befinden sich Exoplaneten (oder extrasolare Planeten) außerhalb unseres Sonnensystems, also im Gravitationsfeld anderer Sterne.‎

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• PLATO

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Quelle: AIP 29. Februar 2024.

29. Februar 2024 – Am Donnerstag, den 29. Februar, startet mit dem Cable Wrap System das größte Teilsystem von 4MOST seine Reise von Potsdam zum Paranal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile.

„Die Entscheidung, das Cable Wrap System frühzeitig zu verschicken, markiert einen entscheidenden Schritt für das Projekt. Das von uns und der ESO eingehend getestete Subsystem, das alle Anforderungen erfüllt, wird am VISTA-Teleskop noch vor den nächsten großen 4MOST-Transporten nach Paranal installiert „, sagt 4MOST-Projektleiter Joar Brynnel. „Die proaktive Herangehensweise schafft nicht nur Platz in der AIP-Integrationshalle, sondern beschleunigt auch den gesamten Zeitplan und gewährleistet eine rechtzeitige Integration und Inbetriebnahme.“

Zwei Seecontainer mit sorgfältig verpackten und vor Staub sowie Feuchtigkeit geschützten Komponenten werden an den Speditionspartner DSV übergeben. Ausgestattet mit einem Kran zur schnellen Verladung gelangen die Container mit einem großen LKW zum Hamburger Hafen, wo sie auf ein Transportschiff nach Chile verladen werden. Die fünfwöchige Reise unter anderem durch den Panamakanal wird dann auf Lastwagen über die Panamerikanische Autobahn fortgesetzt und endet mit der Lieferung des Cable Wrap Systems an das Paranal-Observatorium.

Um die Rotation von Sternen und anderen Himmelsobjekten während des gesamten Nachtverlaufs genau zu verfolgen, benötigt das 4MOST-Instrument eine präzise Verbindung zu einer beträchtlichen Anzahl von elektrischen Kabeln, optischen Fasern und Kühlflüssigkeitsleitungen. Zur Sicherung dieser Verbindungen während der Beobachtung dient das Cable Wrap System. Das System besteht aus einem Elektromotor, der Energieketten in zwei c-förmigen Kanälen antreibt und so die Kabel und Fasern effektiv organisiert, führt und gleichzeitig schützt.

„Die Auslieferung des Cable Wrap System bedeutet einen entscheidenden Schritt in Richtung der Ausschöpfung des vollen Potenzials von 4MOST. Während wir uns dem vollen wissenschaftlichen Betrieb im Jahr 2025 nähern, sind wir weiterhin bestrebt, die Grenzen der astronomischen Erforschung neu zu definieren. Das außergewöhnliche Instrument wird viele wissenschaftliche Ziele ermöglichen und insbesondere vier wichtige weltraumgestützte, großflächige Himmelsdurchmusterungen von vorrangigem europäischem Interesse ergänzen: Gaia, Euclid, eROSITA und PLATO. Die erste fünfjährige Durchmusterung von 4MOST besteht aus 10 Durchmusterungen, die das Konsortium entwickelte sowie 15 Programmen aus der ESO-Gemeinschaft“, fasst Roelof de Jong, Forschungsleiter des 4MOST-Projekts, zusammen.

4MOST ist ein Gemeinschaftsprojekt eines Konsortiums bestehend aus 15 Instituten in Deutschland, Australien, Frankreich, den Niederlanden, Schweden, der Schweiz und Großbritannien unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP). 4MOST wurde von der ESO ausgewählt, um die astronomische Gemeinschaft mit einem hochmodernen fasergespeisten spektroskopischen Durchmusterungsinstrument auszustatten. 4MOST wird in der Lage sein, gleichzeitig Spektren von etwa 2400 Objekten zu erfassen, die über ein hexagonales Sichtfeld von 4,2 Quadratgrad am Himmel verteilt sind.

Weitere Informationen
Video der finalen Testphase und ersten Lieferung: 4MOST Testing and First Shipment

Am Abend des 8. März 2024 findet eine Spezialausgabe der Babelsberger Sternennächte zum 4MOST-Projekt mit einem Vortrag von Andreas Kelz live auf dem AIP-Campus Babelsberg statt.
https://www.aip.de/de/calendar/1827/

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• VISTA

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Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung 7. Dezember 2023.

7. Dezember 2023 – Bei nur zweien der mehr als 5300 bekannten Exoplaneten wurden bisher Hinweise auf Monde gefunden. In Messdaten der Planeten Kepler-1625b und Kepler-1708b, die mit Hilfe der Weltraumteleskope Kepler und Hubble aufgenommen wurden, hatten Forschende erstmals entsprechende Spuren entdeckt. Neue Auswertungen wecken nun Zweifel. Wie Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen und des Sonnenberg Observatoriums heute in der Fachzeitschrift Nature Astronomy berichten, sind „mondfreie“ Interpretationen der Daten naheliegender. Die Forscher nutzten für die Analyse ihren neu entwickelten Computer-Algorithmus Pandora, der die Suche nach Exomonden vereinfacht und beschleunigt. Zudem untersuchen sie, welche Art von Exomonden in typischen Messdaten überhaupt auffindbar ist. Die Antwort ist ernüchternd.

Dass ein Planet von einem oder mehreren Monden umrundet wird, ist in unserem Sonnensystem eher die Regel denn die Ausnahme: Abgesehen von Merkur und Venus schmücken sich alle anderen Planeten mit solchen Begleitern; im Fall des Gasriesen Saturn sind es sogar mehr als 140. Wissenschaftler*innen halten es deshalb für wahrscheinlich, dass auch ferne Sternsysteme Monde beherbergen. Hinweise auf solche Exomonde gab es bisher jedoch nur in zwei Fällen: bei den Exoplaneten Kepler-1625b und Kepler-1708b. Diese geringe Ausbeute verwundert nicht. Schließlich dürften ferne Trabanten naturgemäß deutlich kleiner sein als ihre Heimatwelten – und somit deutlich schwerer zu finden. Zudem ist es ausgesprochen aufwändig, die Messdaten tausender Exoplaneten auf Hinweise von Monden zu durchkämmen.

Um die Suche zu erleichtern und zu beschleunigen, setzen die beiden Autoren der aktuellen Studie auf einen selbst entwickelten, für die Suche nach Exomonden optimierten Such-Algorithmus. Im vergangenen Jahr hatten sie ihre Methode veröffentlicht; der Algorithmus steht als Open Source Code allen Forschenden zur Verfügung. Angewandt auf die Messdaten von Kepler-1625b und Kepler-1708b ergab sich nun Erstaunliches. „Gerne hätten wir die Entdeckung von Exomonden um Kepler-1625b und Kepler-1708b bestätigt“, so der Erstautor der neuen Studie, MPS-Wissenschaftler Dr. René Heller. „Doch leider zeigen unsere Auswertungen etwas anderes“, fügt er hinzu.

Kosmisches Versteckspiel
Der Jupiter-ähnliche Planet Kepler-1625b hatte vor fünf Jahren zum ersten Mal Schlagzeilen gemacht. Forscher der Columbia University in New York berichteten von statistisch deutlichen Hinweisen auf einen Riesenmond in seiner Umlaufbahn, der alle Monde des Sonnensystems in den Schatten stellen würde. Ausgewertet hatten die Wissenschaftler Messdaten des NASA-Weltraumteleskops Kepler, das in seinem ersten Missionsabschnitt von 2009 bis 2013 mehr als 100.000 Sterne beobachtete und auf diese Weise mehr als 2000 Exoplaneten entdeckte. Doch in den folgenden Jahren lieferte der Exomond seinen Entdeckern eine Art kosmisches Versteckspiel: In erneuten Auswertungen derselben Daten zeigte er sich nicht mehr; doch in weiteren Messungen des Weltraumteleskops Hubble fanden sich wieder Hinweise. Im vergangenen Jahr dann bekam der launisch anmutende Exomond Verstärkung: Auch um den Jupiter-großen Planeten Kepler-1708b kreise ein kleinerer Körper, so die New Yorker Forscher.

Der passende Match
„Exomonde sind so weit entfernt, dass man sie auch mit leistungsstarken Teleskopen leider nicht direkt sehen und nachweisen kann“, erklärt Dr. René Heller. Stattdessen zeichnen Teleskope die Helligkeitsschwankungen ferner Sterne auf. Diese Daten werden als Lichtkurve bezeichnet. Darin suchen die Forschenden dann nach Anzeichen von Monden. Zieht ein Exoplanet von der Erde aus betrachtet vor seinem Stern entlang, verdunkelt er während dieses sogenannten Transits den Stern in regelmäßigen Abständen um einen winzigen Bruchteil. Ein Exomond, der den Planeten begleitet, würde sich ähnlich auswirken. Allerdings wäre dessen Spur in der Lichtkurve nicht nur deutlich schwächer. Wegen der Bewegung, die Mond und Planet um ihren gemeinsamen Schwerpunkt vollziehen, würde diese zusätzliche Verdunklung in der Lichtkurve auch einem recht komplizierten Muster folgen. Zudem variiert die Helligkeit eines Sterns ganz ohne Planeten und Monde ständig. Und schließlich erzeugt auch das Teleskop, das die Helligkeitsschwankungen beobachtet, eine Art Rauschen in den Messdaten.

Um die Monde dennoch aufzuspüren, berechnen sowohl die New Yorker Forscher als auch ihre deutschen Kollegen zunächst abermillionen „künstliche“ Lichtkurven für alle denkbaren Größen, Abstände und Ausrichtungen möglicher Planeten und Monde. Ein Algorithmus vergleicht diese simulierten Lichtkurven dann mit der gemessenen Kurve und sucht die beste Übereinstimmung. Die Forscher aus Göttingen und Sonneberg nutzten nun dafür ihren Open-Source-Algorithmus Pandora, der auf die Suche nach Exomonden optimiert ist und diese Aufgabe um mehrere Größenordnungen schneller lösen kann als früher verwendete Algorithmen.

Keine Spur von Monden
Im Fall des Planeten Kepler-1708b können Szenarien ganz ohne Mond die Messdaten genau so treffend erklären wie solche mit Mond, so die Forscher in der aktuellen Studie. „Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Mond um Kepler-1708b kreist, ist eindeutig geringer als bisher berichtet“, so Michael Hippke vom Sonneberg Observatorium und Coautor der neuen Studie. „Die Daten legen die Existenz eines Exomonds um Kepler-1708b nicht nahe“, so Hippke weiter.

Vieles spricht dafür, dass auch Kepler-1625b ohne kleineren Begleiter seine Runden zieht. Transits dieses Planeten vor seinem Stern wurden zuvor schon mit dem Kepler-Teleskop und dem Hubble-Teleskop beobachtet. Die Forscher argumentieren, dass in der ursprünglichen Auswertung der kombinierten Daten unter anderem die Mitte-Rand-Verdunklung des Sterns nicht ausreichend berücksichtigt wurde. Als Mitte-Rand-Verdunklung bezeichnen Astronom*innen das Phänomen, dass uns vom Rand eines Sterns weniger Strahlung erreicht als von seiner Mitte. Der Rand der Sonne etwa, erscheint auf Aufnahmen deshalb dunkler. Je nachdem, ob man den Heimatstern von Kepler-1625b durch das Kepler- oder das Hubble-Teleskop betrachtet, sieht die Mitte-Rand-Verdunklung allerdings verschieden aus. Das hängt mit dem Wellenlängenbereich des Lichtes zusammen, das die Teleskope verarbeiten. Die Forscher aus Göttingen und Sonneberg argumentieren nun, dass ihre Modellierung dieses Effekts die Daten schlüssiger erklärt als ein riesiger Exomond.

Ihre neuen, umfangreichen Analysen zeigen zudem, dass Exomond-Suchalgorithmen nicht selten zu falschpositiven Ergebnissen kommen: Immer wieder „entdecken“ sie einen Mond, wo gar keiner ist. Im Fall einer Lichtkurve wie der von Kepler-1625b dürfte die Quote der „falschen Treffer“ bei etwa 11 Prozent liegen. „Die frühere Exomond-Behauptung der Kollegen aus New York war das Ergebnis einer Suche nach Monden um dutzende Exoplaneten“, so Heller. „Nach unseren Abschätzungen ist ein falschpositiver Fund gar nicht verwunderlich, sondern geradezu zu erwarten“, fügt er hinzu.

Sonderbare Satelliten
Die Forscher nutzten zudem ihren Algorithmus um zu prüfen, welche Art von Exomonden sich überhaupt durch deutlich auffindbare Spuren in Lichtkurven verraten würden. Demnach sind nur besonders große Monde, die in großem Abstand um ihren Planeten kreisen, nach heutigem Stand der Technik auffindbar. Im Vergleich zu den vertrauten Monden unseres Sonnensystems wären es allesamt Sonderlinge: mindestens doppelt so groß wie Ganymed, der größte Mond des Sonnensystems und damit fast so groß wie die Erde. „Die ersten Exomonde, die wir in zukünftigen Beobachtungen wie etwa von der PLATO-Mission entdecken werden, werden sicher sehr ungewöhnlich und somit aufregend zu erforschen sein“, so Heller.

Originalveröffentlichung
1. R. Heller, M. Hippke:
Large exomoons unlikely around Kepler-1625 b and Kepler-1708 b,
Nature Astronomy, 7. Dezember 2023
https://www.nature.com/articles/s41550-023-02148-w
pdf: https://www.nature.com/articles/s41550-023-02148-w.pdf
2. M. Hippke, R. Heller:
Pandora: A fast open-source exomoon transit detection algorithm,
Astronomy & Astrophysics 662, 37 (2022)
doi.org/10.1051/0004-6361/202243129
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/06/aa43129-22/aa43129-22.html

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