Quelle: ESA/AboutUs/CorporateNews, 27. November 2025

Minister und hochrangige Vertreter aus den 23 Mitgliedstaaten, assoziierten Mitgliedern und kooperierenden Staaten bekräftigten ihre Unterstützung für wichtige Wissenschafts-, Forschungs- und Technologieprogramme sowie für eine erhebliche Aufstockung des Budgets für Weltraumanwendungen – Erdbeobachtung, Navigation und Telekommunikation. Diese drei Elemente sind auch von grundlegender Bedeutung für die Initiative „European Resilience from Space“, eine gemeinsame Antwort auf kritische Weltraumanforderungen in den Bereichen Sicherheit und Resilienz.
„Dies ist ein großer Erfolg für Europa und ein wirklich wichtiger Moment für unsere Autonomie und Führungsrolle in Wissenschaft und Innovation. Ich bin dankbar für die harte Arbeit und die sorgfältigen Überlegungen, die in die Bereitstellung der neuen Beiträge der Mitgliedstaaten geflossen sind, die gegenüber dem Ministerrat der ESA 2022 eine Steigerung von 32 % bzw. inflationsbereinigt von 17 % bedeuten“, sagte ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher.
„Angesichts einer schwierigen geopolitischen Lage vertrauen alle Staaten, die zum ESA-Haushalt beitragen, und auch die Europäische Kommission darauf, dass die ESA weiterhin Programme durchführt, die die Führungsrolle Europas im Weltraum stärken und dazu beitragen, unsere Fähigkeiten auf der Erde, im Orbit und im Weltraum zu erweitern. Auch wenn wir in diesem Jahr 50 Jahre voller Erfolge gefeiert haben, steht die Arbeit erst am Anfang.“
Der diesjährige Ministerrat war die erste Etappe der Umsetzung der Strategie 2040 der ESA, mit der die Weichen für die europäischen Weltraumambitionen gestellt und die Ziele definiert wurden, die erreicht werden müssen, um die langfristigen Ziele für die Aktivitäten Europas im Weltraum und bei Anwendungen auf der Erde zu erreichen.

Europa befähigen, eine Führungsrolle in der Weltraumwissenschaft zu übernehmen

Passenderweise hat sich die ESA in ihrem 50. Jubiläumsjahr erneut der Wissenschaft verschrieben. Die Mitgliedstaaten haben eine historische Steigerung von 3,5 % pro Jahr über die Inflationsrate hinaus zugesichert, die einige der fantasievollsten Missionen unserer Geschichte ermöglichen und die wissenschaftliche Führungsrolle Europas stärken wird. Der erste Schritt wird darin bestehen, die im Langzeitplan „Cosmic Vision“ beschriebenen Missionen durchzuführen – darunter LISA und NewAthena. Der nächste große Sprung für die Wissenschaft wird jedoch durch die technologische Entwicklung für Missionen im Rahmen des Plans „Voyage 2050“ ermöglicht, insbesondere durch den ehrgeizigen Plan, mit der Großmission „L4“ zum Saturn und seinem Mond Enceladus nach Leben auf Enceladus zu suchen. Diese Mission erfordert eine sofortige technologische Entwicklung, um den Südpol von Enceladus unter idealen Lichtverhältnissen zu erreichen.

Stärkung der Sicherheit und Widerstandsfähigkeit Europas

Die Initiative „European Resilience from Space“ wurde ins Leben gerufen, um die Dual-Use-Kapazitäten Europas zu unterstützen. Die ersten Mittel fließen in ein System, das Zugang zu Satellitenbildern mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung ermöglicht – durch die Bündelung und gemeinsame Nutzung von Ressourcen und den Aufbau eines Netzwerks zur Schließung von Beobachtungslücken. Unterstützt wird dies durch neue Navigationsdienste aus der erdnahen Umlaufbahn und durch sichere Konnektivität. Das klare Mandat zur Nutzung von Weltraumanwendungen für nicht-aggressive Verteidigungszwecke bedeutet eine historische Veränderung für die ESA. Auf der CM25 wurde beschlossen, dass die Anmeldefrist bis zum nächsten Jahr offen bleibt, damit die teilnehmenden Staaten das neue Programm berücksichtigen können.

ESA-Technologie als Herzstück aller Missionen

Die Technologie zur Unterstützung dieses Programms und anderer innovativer Missionen der ESA wird mit Hilfe eines erheblich aufgestockten Budgets für technologische Wegbereiter, kritische Komponenten, Digitalisierung und neue Technologien entwickelt werden. Unabhängigkeit in der Technologie ist neben dem garantierten Zugang zum Weltraum der Schlüssel zur Verwirklichung der europäischen Ambitionen im Weltraum.

Eine Reihe wichtiger Aktivitäten in europäischen Weltraumbereichen wird gestärkt werden:

• Die europäischen Trägerraketen Ariane 6 und Vega-C werden weiterhin eine Vorreiterrolle bei der Erforschung des Weltraums einnehmen. Die ESA wird auch weiterhin die Entwicklung des europäischen Marktes für Trägerraketen sowie die Entwicklung neuer Transportmöglichkeiten in den Orbit unterstützen, darunter auch die European Launcher Challenge.
• Die europäischen Märkte für Weltraumhardware und Weltraumdaten werden durch die Fortsetzung erfolgreicher Kommerzialisierungsprogramme weiterentwickelt. Die ESA wird weiterhin private Investitionen fördern, Innovationen vorantreiben und KMU sowie neue Marktteilnehmer in der Raumfahrtindustrie stärken. Für kofinanzierte Projekte wurde ein Budget von 3,6 Mrd. EUR vereinbart, das voraussichtlich erhebliche private Finanzmittel anziehen wird.
• Die Führungsrolle Europas in der Erdbeobachtung wird mit der Vorbereitung der zweiten Generation von Copernicus-Satelliten (insbesondere den optischen Missionen Sentinel-2 Next Generation und Sentinel-3 Next Generation) aufrechterhalten. Im Rahmen von FutureEO wird die ESA Weltklasse-Missionen im Bereich der Geowissenschaften entwickeln und betreiben, zukünftige operative Copernicus- und meteorologische Missionen vorbereiten und die Nutzung von Daten für Earth Action unterstützen.

Ausbau der Erkundungskapazitäten

Die ESA-Mitgliedstaaten haben ihr Engagement für die Erforschung des Weltraums bekräftigt und solide Pläne zur Stärkung internationaler Partnerschaften vorgelegt. Die Rosalind-Franklin-Mission zur Landung eines Rovers auf dem Mars wird mit Blick auf einen Starttermin im Jahr 2028 finanziert, während die ESA Missionen zum Mond vorbereitet, von denen die wichtigste die Argonaut-Landefähre ist. Die ESA wird daran arbeiten, eine Reihe weiterer Technologien risikofrei zu machen, um die europäische Präsenz in der erdnahen Umlaufbahn und darüber hinaus in den kommenden Jahrzehnten zu unterstützen. In der Zwischenzeit haben die ESA und ihre Mitgliedstaaten vereinbart, kurzfristige Maßnahmen zu ergreifen, um den Zugang europäischer Astronauten zur Internationalen Raumstation bis zum geplanten Ende ihrer Nutzung im Jahr 2030 zu gewährleisten. Auf der CM25 wurde auch die Entwicklung des LEO-Frachtrückführungsdienstes bestätigt, einschließlich zweier Demonstrationsmissionen, die das Andocken an die ISS zum Ziel haben. Vor der CM28 ist eine Zwischenbesprechung auf Ministerebene geplant, um sich auf die zu erwartenden Veränderungen in der internationalen Zusammenarbeit einzustellen.

Verteidiger der Erde

Drei wichtige Missionen machen den Großteil der Finanzierung im Bereich der Weltraumsicherheit aus: Ramses, Rise und Vigil. Die Ramses-Mission, die unter hohem Zeitdruck aufgebaut werden soll, um den Asteroiden Apophis bei seiner Annäherung an die Erde im Jahr 2029 abzufangen, ist finanziert und wird dazu beitragen, sich auf zukünftige potenziell gefährliche Asteroiden vorzubereiten. Die Weltraumwettermission Vigil, die ursprünglich von CM22 befürwortet wurde, wird weiter umgesetzt, wobei die vorläufige Entwurfsprüfung des Raumfahrzeugs für Anfang nächsten Jahres vorgesehen ist. Um künftig Abfall im Weltraum zu reduzieren, wird die Erprobung von In-Orbit-Servicing durch Rise, eine Partnerschaft mit der Industrie, finanziert.
Das Raumfahrzeug SAGA – eine Demonstrationsmission für Quantenkommunikation – wird in die Bau- und Umsetzungsphase übergehen. Das Moonlight-Programm, das Kommunikations- und Navigationsdienste auf dem Mond vorsieht, wird weiterentwickelt.

Neue ESA-Aktivitäten in den Mitgliedstaaten

Die ESA hat Absichtserklärungen unterzeichnet, um neue Zentren in zwei Mitgliedstaaten vorzubereiten. Mit Polen wurde eine Absichtserklärung unterzeichnet, um die Möglichkeit der Einrichtung eines neuen Zentrums zu prüfen, das sich auf Sicherheit und Dual-Use-/Multi-Use-Anwendungen spezialisiert. Eine Absichtserklärung zwischen Norwegen und der ESA ermöglicht es beiden Seiten, die Einrichtung eines ESA-Arktis-Raumfahrtzentrums in Tromsø zu prüfen.
Während der Ministerkonferenz wurden zwei Resolutionen verabschiedet: die Resolution zur Förderung der Zukunft Europas durch die Raumfahrt und die Resolution zum Umfang der Ressourcen für die obligatorischen Aktivitäten der Agentur für den Zeitraum 2026-2030.

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• ESA Ministerratskonferenz 2025 in D

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Quelle: ESA 21. August 2024.

21. August 2024 – Die engste Annäherung an den Mond erfolgte am 19. August um 23:15 Uhr MESZ und führte Juice etwas mehr als 24 Stunden später, um 23:56 Uhr MESZ am 20. August, zur bisher engsten Annäherung an die Erde.

Als Juice gerade einmal 6840 km über Südostasien und dem Pazifik flog, nahm es mit seinen Überwachungskameras an Bord eine Reihe von Bildern auf und sammelte wissenschaftliche Daten mit acht seiner zehn Instrumente.

„Der Vorbeiflug mit Schwerkraftunterstützung war einwandfrei, alles verlief reibungslos, und wir waren begeistert, dass Juice der Erde so nahe kam“, sagt Ignacio Tanco, Raumfahrzeug-Betriebsleiter für die Mission.

Zweck des Vorbeiflugs war es, die Flugbahn von Juice im Weltraum umzulenken, indem die Schwerkraft zunächst des Mondes und dann der Erde genutzt wurden, um die Geschwindigkeit und Richtung des Raumfahrzeugs zu ändern.

Der Vorbeiflug am Mond erhöhte die Geschwindigkeit von Juice um 0,9 km/s relativ zur Sonne und lenkte Juice in Richtung Erde. Der Vorbeiflug an der Erde reduzierte die Geschwindigkeit von Juice um 4,8 km/s relativ zur Sonne und lenkte Juice auf eine neue Flugbahn in Richtung Venus.

Insgesamt wurde Juice durch den Vorbeiflug am Mond und an der Erde um einen Winkel von 100 °, im Vergleich zur Flugbahn vor diesem Vorbeiflug, umgelenkt.

Der von Natur aus riskante Vorbeiflug erforderte eine hochpräzise Echtzeitnavigation, spart der Mission dadurch aber rund 100-150 kg Treibstoff. Im Monat vor dem Vorbeiflug gaben die Betreiber der Raumsonde Juice leichte Anstöße, um sie auf genau die richtige Anflugbahn zu bringen. Danach verfolgten sie Juice zwischen dem 17. und 22. August rund um die Uhr.

Dank eines einwandfreien Ariane-5-Starts im April 2023 hat Juice etwas mehr Treibstoff in den Tanks, um dem Jupiter-Mond Ganymed näher zu kommen als ursprünglich geplant. Der Erfolg des Vorbeiflugs am Mond und an der Erde hat diesen wissenschaftlichen Bonus gesichert.

„Dank der sehr präzisen Navigation durch das Flugdynamik-Team von ESA ist es uns gelungen, nur einen winzigen Bruchteil des Treibstoffs zu verwenden, der für diesen Vorbeiflug reserviert war. Dadurch haben wir mehr Reserven für unerwartete Ereignisse oder um die Wissenschaftsmission zu verlängern, sobald wir Jupiter erreicht haben“, ergänzt Ignacio.

Ein erster Vorgeschmack auf die Wissenschaft im Weltraum
Während das Hauptziel darin bestand, die Flugbahn von Juice zu ändern, bot der Vorbeiflug an Mond und Erde auch eine Gelegenheit, die wissenschaftlichen Instrumente von Juice im Weltraum zu testen: alle zehn Insturmente wurden während des Vorbeiflugs am Mond eingeschaltet, und acht während des Vorbeiflugs an der Erde.

Geplant ist, in den nächsten Wochen Bilder und Spektren zu veröffentlichen, die von einigen der Juice-Instrumente aufgenommen wurden, sobald diese von der Raumsonde heruntergeladen und von den Instrumentenwissenschaftlern ausgewertet wurden. Dazu gehören auch hochauflösende Bilder vom Mond und der Erde, die von Juice ’s wissenschaftlicher Kamera JANUS aufgenommen wurden.

„Der Zeitpunkt und Ort dieses doppelten Vorbeiflugs ermöglicht es uns, das Verhalten der Juice-Instrumente gründlich zu studieren“, erklärt Claire Vallat, Juice-Operationswissenschaftlerin.

„Das alles passierte früh genug auf Juice’s Reise, dass wir die Daten nutzen können, um die Instrumente auf die Ankunft am Jupiter vorzubereiten. Und angesichts dessen, wie gut wir die physikalischen Eigenschaften der Erde, des Mondes und der umgebenden Weltraumumgebung kennen, ist es auch der ideale Ort, um zu verstehen, wie die Instrumente auf ein reales Ziel reagieren.“

Nächster Schritt: Venus
Dieser Vorbeiflug am Mond und an der Erde reduzierte tatsächlich die Energie von Juice und leitete sie in Richtung eines Treffens mit dem Planeten Venus im August 2025 um. Der Vorbeiflug an Venus wird Juice wieder in Richtung Erde bringen; die Sonde wird im September 2026 und im Januar 2029 wieder an unserem Heimatplaneten vorbeifliegen und zwei weitere Boosts gewinnen, bevor sie im Juli 2031 am Jupiter ankommt.

Über Juice
ESA Jupiter-Eismonde-Entdecker, „Juice“, ist die nächste kühne Mission der Menschheit zum äußeren Sonnensystem. Sie wird detaillierte Beobachtungen des Gasriesen Jupiter und seiner drei großen ozeanhaltigen Monde – Ganymed, Kallisto und Europa – durchführen.

Diese ehrgeizige Mission wird diese Monde mit einer leistungsstarken Suite von Fernerfassung, geophysikalischen und in-situ-Instrumenten charakterisieren, um mehr über diese faszinierenden Ziele als potenzielle Lebensräume für vergangenes oder gegenwärtiges Leben zu erfahren.

Juice wird die komplexe Magnet -, Strahlen- und Plasmaumgebung des Jupiters und deren Zusammenspiel mit den Monden genauestens beobachten und dabei das Jupitersystem als Archetyp für Gasriesensysteme im gesamten Universum untersuchen.

Juice startete im April 2023 mit einer Ariane 5 vom Europäischen Weltraumbahnhof in Kourou. Sie hat eine achtjährige Reise mit Vorbeiflügen an der Erde und an Venus, um zum Jupiter zu gelangen. Sie wird 35 Vorbeiflüge an den drei großen Monden machen, während sie den Jupiter umkreist, bevor sie ihre Umlaufbahn zu Ganymed ändert.

Juice ist eine Mission unter ESA Führung mit Beiträgen von NASA, JAXA und der israelischen Raumfahrtagentur. Es ist die erste Großmission im Rahmen des ESA-Programms Cosmic Vision.

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• JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) auf Ariane 5 ECA

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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: ESA Science & Exploration, 25. Januar 2024

Die Annahme bedeutet, dass die Studienphase abgeschlossen ist und die ESA sich zur Durchführung der Mission verpflichtet. Nach der Auswahl des europäischen industriellen Auftragnehmers im Laufe dieses Jahres werden die Arbeiten zur Fertigstellung des Designs und zum Bau des Raumfahrzeugs bald beginnen. EnVision soll im Jahr 2031 mit einer Ariane-6-Rakete gestartet werden.

„Seit der Auswahl der Mission im Jahr 2021 sind wir von allgemeinen wissenschaftlichen Zielen zu einem konkreten Missionsplan übergegangen“, sagt Thomas Voirin, Leiter der EnVision-Studie der ESA. „Wir freuen uns sehr, den nächsten Schritt zu machen. EnVision wird Antworten auf seit langem offene Fragen zur Venus geben, dem wohl am wenigsten verstandenen terrestrischen Planeten des Sonnensystems.“

Die Venus ist der nächste Nachbar der Erde – viel näher als der Mars – und unserem Heimatplaneten in Masse und Größe sehr ähnlich. Anders als die Erde ist sie jedoch kein angenehmer Ort für einen Besuch. Von allen Gesteinskörpern des Sonnensystems hat sie die dichteste Atmosphäre und ist vollständig von dicken Wolkenschichten bedeckt, die hauptsächlich aus Schwefelsäure bestehen. Die Oberfläche der Venus ist im Durchschnitt 464 °C heiß, und der Luftdruck ist 92-mal höher als auf der Erdoberfläche. Das wirft die Frage auf: Wie und wann ist der Zwilling der Erde so unwirtlich geworden?

Wissenschaft mit EnVision

Die Messungen von EnVision werden dazu beitragen, wichtige Rätsel unseres heißen Nachbarn zu entschlüsseln. So wird EnVision beispielsweise aufdecken, wie Vulkane, Plattentektonik und Asteroideneinschläge die Venusoberfläche geformt haben und wie geologisch aktiv der Planet heute ist. Die Mission wird auch das Innere des Planeten untersuchen und Daten über die Struktur und Dicke des Venuskerns, -mantels und der Kruste sammeln. Schließlich wird sie das Wetter und das Klima auf der Venus untersuchen, einschließlich der Frage, wie diese durch die geologische Aktivität auf dem Boden beeinflusst werden.

Erfahren sie mehr über EnVision

„Das Besondere an EnVision ist der Ansatz der Mission, den gesamten Planeten als System zu untersuchen. Sie wird die Oberfläche, das Innere und die Atmosphäre der Venus mit noch nie dagewesener Genauigkeit untersuchen und es uns ermöglichen zu verstehen, wie sie funktionieren und miteinander interagieren. EnVision wird zum Beispiel mehrere Messverfahren einsetzen, um nach Signaturen von aktivem Vulkanismus an der Oberfläche und in der Atmosphäre zu suchen“, erklärt Anne Grete Straume-Lindner, die Projektwissenschaftlerin der Mission.

Um diese ganzheitliche Untersuchung zu ermöglichen, wird EnVision ein umfangreiches wissenschaftliches Instrumentarium mitführen. Es wird die erste Mission sein, die mit ihrem Radargerät direkt unter der Venusoberfläche sucht. Ein zweites Radarinstrument, VenSAR, wird die Oberfläche mit einer Auflösung von bis zu 10 Metern kartieren und Eigenschaften wie die Oberflächentextur bestimmen. Drei verschiedene Spektrometer werden die Beschaffenheit der Oberfläche und der Atmosphäre untersuchen. Und ein Radiowissenschaftsexperiment wird mithilfe von Radiowellen die innere Struktur des Planeten und die Eigenschaften der Atmosphäre untersuchen.

Starkes Erbe und fruchtbare Zusammenarbeit

EnVision wird sich der ESA-Wissenschaftsflotte von Sonnensystemforschern anschließen. Diese Missionen befassen sich mit zwei wichtigen wissenschaftlichen Themen der Cosmic Vision 2015-2025 der ESA, nämlich: Was sind die Bedingungen für die Bildung von Planeten und die Entstehung von Leben? und Wie funktioniert das Sonnensystem?

Es wird die zweite europäische Mission zur Venus sein. Die ESA-Mission Venus Express (2005-2014) konzentrierte sich auf die Atmosphäre des Planeten, machte aber auch dramatische Entdeckungen, die auf mögliche vulkanische Hotspots auf der Oberfläche des Planeten hinwiesen. (Lesen Sie hier mehr über die wissenschaftlichen Höhepunkte von Venus Express.) Die Erforschung der Atmosphäre wurde mit der Akatsuki-Mission der JAXA fortgesetzt, die immer noch aktiv atmosphärische Bewegungen und das Wetter auf der Venus verfolgt.

Vor längerer Zeit zeichneten die Mariner– und Pioneer-Venus-Missionen der NASA (1960er und 1970er Jahre), die Venera– und Vega-Missionen der Sowjetunion (1960er bis 1980er Jahre) und die Magellan-Radarkartierungsmission der NASA (1990-1994) das Bild einer trockenen Welt mit Landschaften, die von Vulkanen und intensiver geologischer Aktivität geprägt sind. Sie entdeckten weite, von Lavaströmen gezeichnete Ebenen, die von Hochebenen und Bergen begrenzt wurden. Das VenSAR-Instrument von EnVision, das voraussichtlich von der NASA beigesteuert wird, wird die Venusoberfläche mit einer viel höheren Auflösung als Magellan kartieren und Oberflächenmerkmale erkennen, die mehr als zehnmal kleiner sind.

Lesen Sie mehr über frühere Missionen zur Venus

Dieses Mal wird EnVision auf seiner Reise zur Venus nicht allein sein. In Erwartung einer fruchtbaren Zusammenarbeit hat die NASA im Rahmen ihres Discovery-Programms auch zwei neue Missionen zur Venus ausgewählt: DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) und VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy). Zusammen werden EnVision, DAVINCI und VERITAS die bisher umfassendste Untersuchung der Venus ermöglichen.

EnVision ist eine von der ESA geleitete Mission in Partnerschaft mit der NASA. Die NASA wird voraussichtlich das VenSAR-Instrument (Synthetic Aperture Radar) sowie die Unterstützung des Deep Space Network bereitstellen. Die anderen Nutzlastinstrumente werden von den ESA-Mitgliedsstaaten beigesteuert, wobei ASI, DLR, BelSPO und CNES jeweils die Beschaffung des Subsurface Sounding Radar (SRS) und der Spektrometer VenSpec-M, VenSpec-H und VenSpec-U leiten. Das Radiowissenschaftsexperiment wird von Frankreich geleitet und von Deutschland unterstützt.

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• EnVision : ESAs Venus-Mission (M5) auf Ariane 62

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Quelle: ESA Science & Exploration, 25. Januar 2024.

Aufgabe: Verstehen, warum der nächste Nachbar der Erde, die Venus, so anders ist.

Partnerschaft: EnVision ist eine von der ESA geleitete Mission in Partnerschaft mit der NASA, wobei die NASA das Synthetic Aperture Radar (VenSAR) und das Deep Space Network für kritische Phasen der Mission bereitstellt (weitere Informationen zu den europäischen Beiträgen zu EnVision siehe unten)

Warum die Venus? Die Venus ist der erdähnlichste der terrestrischen Planeten der Sonne, was ihre Größe, Zusammensetzung und Entfernung von der Sonne betrifft. Doch zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Geschichte der Planeten begannen beide, sich sehr unterschiedlich zu entwickeln. Die Venus ist heute viel zu heiß, um flüssiges Wasser an ihrer Oberfläche zu beherbergen, aber sie könnte über Milliarden von Jahren ein eher erdähnliches Klima gehabt haben, bevor sie einen unkontrollierbaren Treibhauseffekt entwickelte. Daher ist die Venus ein natürliches Laboratorium, um zu untersuchen, wie sich die Bewohnbarkeit – oder das Fehlen derselben – im Sonnensystem entwickelt hat.

Zielsetzungen: EnVision wird die erste Mission sein, die die Venus von ihrem inneren Kern bis zu ihrer oberen Atmosphäre erforscht und die Wechselwirkung zwischen ihren verschiedenen Hüllen – Atmosphäre, Oberfläche/Unterfläche und Inneres – charakterisiert. Ziel ist es, einen ganzheitlichen Blick auf die Venus zu werfen und die Geschichte, die Aktivität und das Klima des Planeten zu untersuchen.

Die EnVision-Mission wird sich mit einer Reihe von Schlüsselfragen zu unserem Nachbarn befassen:

• Wie haben sich die Oberfläche und das Innere der Venus entwickelt?
• Wie aktiv ist die Venus heute geologisch und tektonisch, und wie aktiv war sie in den letzten Milliarden Jahren?
• Wie werden die Atmosphäre und das Klima der Venus durch geologische Prozesse geformt?
• Gab es auf der Venus Ozeane – und könnten sich in den ältesten Gesteinen der Venusoberfläche Hinweise auf vergangenes Wasser finden?
• Wie verliert die Venus Wärme, und wann und warum hat der Treibhauseffekt auf dem Planeten begonnen?

Vorläufer: Die Mission baut auf dem Erfolg von Missionen wie Venus Express der ESA (2005-2014), dem sowjetischen Venera-Programm (1961-1984), der Pioneer-Venus-Mission der NASA (1978-1992) und dem Magellan Orbiter der NASA (1989-1994) auf. Zusammenfassungen dieser Missionen und ihrer wissenschaftlichen Ergebnisse finden Sie unter ‚Frühere Venusmissionen‚. Das Projekt wird auch die Ergebnisse der Akatsuki-Mission der JAXA nutzen, die 2015 in eine Umlaufbahn um die Venus eintrat. EnVision wird in Synergie mit den bevorstehenden NASA-Missionen VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) und DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) arbeiten, um die bisher umfassendste Untersuchung der Venus zu ermöglichen

Abmessungen: EnVision wird ein grob rechteckiger, dreiachsenstabilisierter Satellit sein, der beim Start 2,5 Tonnen wiegt und in verstautem Zustand ca. 2 m x 2 m x 3 m misst, mit zwei ausfahrbaren Solarzellen

Instrumente: Die wissenschaftliche Nutzlast von EnVision besteht aus VenSAR, einem Dualpolarisations-S-Band-Radar, das auch als Mikrowellenradiometer und Höhenmesser arbeitet und die Venusoberfläche kartieren wird, drei optischen Spektrometern (VenSpec-M, VenSpec-U und VenSpec-H) zur Beobachtung der Venusoberfläche und -atmosphäre sowie dem Subsurface Radar Sounder (SRS), einem Hochfrequenz (HF)-Sondierungsradar zur Untersuchung des obersten Kilometers des Untergrunds. Ergänzt werden diese Systeme durch eine funkwissenschaftliche Untersuchung, bei der das Telemetriesystem TT&C (Telemetry Tracking and Command) des Raumfahrzeugs genutzt wird, um das Schwerefeld des Planeten zu kartieren und seine innere Struktur einzugrenzen sowie die Zusammensetzung und Struktur der Venusatmosphäre zu messen.

Auswahl: Die Mission wurde vom Ausschuss für das Wissenschaftsprogramm der ESA am 10. Juni 2021 als fünfte Mission der mittleren Klasse im Rahmen des Plans Cosmic Vision der ESA ausgewählt. Sie wurde am 25. Januar 2024 angenommen.

Start: Der Start von EnVision ist für die frühen 2030er Jahre geplant. Die Mission soll vom Weltraumbahnhof der ESA in Kourou, Französisch-Guayana, mit einer Ariane 62 starten.

Reise und Umlaufbahn: EnVision wird die Venus nach einer 15-monatigen Reise erreichen. Nach der Ankunft wird die Sonde 15 Monate lang die Venusatmosphäre durchfliegen, um allmählich ihre wissenschaftliche Umlaufbahn zu erreichen, eine niedrige, quasi polare Venusumlaufbahn mit einer variablen Höhe zwischen 220 und 540 km und einer Umlaufzeit von etwa 94 Minuten.

Lebenszeit: Nominale wissenschaftliche Gesamtdauer von sechs Venus-Sternzeittagen (vier Erdjahre)

Beiträge der ESA-Mitgliedsstaaten: ASI, DLR, BelSPO und CNES werden jeweils die Beschaffung der Instrumente SRS, VenSpec-M, VenSpec-H und VenSpec-U leiten. Das radiowissenschaftliche Experiment wird von Instituten in Frankreich und Deutschland geleitet. Start und Betrieb werden durch das ESA Mission Operations Centre (MOC) im ESOC (Darmstadt) und das Science Operations Centre (SOC) im ESAC (Madrid) unterstützt, wobei der Instrumentenbetrieb und die operativen Schnittstellen auf die Instrumententeams verteilt sind.

Fakten zur EnVision-Mission

EnVision wird Beobachtungen im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich sowie im Mikrowellen- und Hochfrequenzradiobereich kombinieren, um geologische und atmosphärische Prozesse in verschiedenen Maßstäben zu untersuchen, vom Kern bis zur oberen Atmosphäre der Venus.

Die Sonde wird die offenen Fragen weiterverfolgen, die durch frühere Missionen zum Planeten aufgeworfen wurden, darunter die ESA-Sonde Venus Express, die sich auf die Erforschung der Atmosphäre konzentrierte, aber auch eine rätselhafte Planetenoberfläche mit Anzeichen geologischer Aktivität zeigte. Weitere Fragen betreffen das Klima und die Geschichte des Wassers auf der Venus.

Jüngste Forschungsergebnisse deuten stark darauf hin, dass die Entwicklung der Atmosphäre und des Inneren der Venus miteinander gekoppelt sind, was die Notwendigkeit unterstreicht, die Atmosphäre, die Oberfläche und das Innere der Venus als ein System zu untersuchen.

Der Beitrag der NASA zu EnVision, VenSAR, baut auf jahrzehntelanger Erfahrung mit planetarischen Radargeräten auf, die auf die 1989 zur Venus gestartete NASA/JPL Magellan-Radarmission zurückgeht.

EnVision ist die erste Mission zur Venus mit einem Sondierungsradar (SRS), das die Eigenschaften des Planeten direkt messen wird.

Darüber hinaus wird das VenSAR-Radar das erste Instrument sein, das Teile des Planeten mit einer sehr feinen Auflösung von 10 Metern abbildet und polarimetrische Aufnahmen macht, um unser Wissen über die Venusoberfläche zu erweitern.

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• EnVision : ESAs Venus-Mission (M5) auf Ariane 62

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Quelle: DLR 25. Januar 2024.

Am 25. Januar 2024 haben die große Flaggschiffmission LISA (Laser Interferometer Space Antenna) und die M-Klasse-Mission EnVision im Wissenschaftsprogramm der Europäischen Weltraumorganisation ESA eine weitere, wichtige Hürde genommen. Das LISA-Observatorium zum Aufspüren von sogenannten Gravitationswellen wurde nun zusammen mit der EnVision-Mission zur Erkundung der Venus durch das Science Programme Committee (SPC) der ESA in einer „Mission Adoption“ formal in die Umsetzungsphase überführt. Damit können nun das detaillierte Design, der Bau und später die umfangreichen Tests von Sonden, Nutzlast und Bodeninfrastruktur in vollem Umfang begonnen werden. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist der größte Beitragszahler im Wissenschaftsprogramm der ESA und dadurch finanziell maßgeblich an der LISA-Mission und in Teilen an EnVision beteiligt. Dadurch werden wichtige Teile dieser beiden europäischen Raumfahrtgroßprojekte in Deutschland umgesetzt. Bei EnVision ist das DLR in Berlin maßgeblich an einem Hauptinstrument beteiligt. Die Leitung und Koordination der gesamten sogenannten VenSpec Suite liegt beim DLR-Institut für Planetenforschung. Das DLR-Institut für Weltraumforschung (ehemals DLR-Institut für Optische Sensorsysteme) hat die Multispektralkamera zur Suche nach aktiven Vulkanen und zur Kartierung der Mineralogie entwickelt und gebaut

LISA – Schwingungen der Raumzeit aufspüren
Bereits 2017 wurde LISA als eine der drei großen Flaggschiff-Missionen im Wissenschaftsprogramm der ESA ausgewählt. Seitdem haben intensive Arbeiten zum technischen Konzept und dessen Umsetzung stattgefunden. Auch die bereits seit den 1990er Jahren laufende wissenschaftliche Vorbereitung einschließlich der äußerst komplexen Datenverarbeitung und -analyse wurde seitdem in einem weltweiten Konsortium von mehr als 1500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern intensiv fortgesetzt. Die ESA, wie auch die beteiligten nationalen Institutionen aus verschiedenen europäischen Ländern sowie der NASA in den USA und deren industrielle Auftragnehmer werden nun ihre jeweiligen Teams deutlich aufstocken, um die noch notwendigen, umfangreichen Entwicklungsarbeiten bis zum geplanten Start der Mission Mitte 2035 anzugehen.

LISA soll nach der Inbetriebnahme im All ab Ende 2035 niederfrequente Gravitationswellen aus dem Weltraum nachweisen und die Natur ihrer Quellen mit großer Genauigkeit bestimmen. Gravitationswellen als Schwingungen der Raumzeit werden durch schnelle zeitliche Änderungen in der räumlichen Verteilung sehr großer Massen wie zum Beispiel bei der Verschmelzung zweier stellarer oder auch supermassiver Schwarzer Löcher hervorgerufen. Die winzigen Amplituden einer Gravitationswelle lassen sich nur durch eine höchst empfindliche Laserinterferometrie nachweisen. Bei LISA wird dieses Laserinterferometer durch drei baugleiche Sonden aufgespannt, die ein nahezu gleichseitiges Dreieck mit rund 2,5 Millionen Kilometer Seitenlänge bilden. Damit wird LISA das bei weitem größte je von Menschen gebaute Observatorium sein.

LISA – größtes Observatorium wird mit maßgeblichem deutschen Anteil entwickelt und gebaut
LISA wird im Wissenschaftsprogramm der ESA unter Beteiligung der NASA und mit Beistellungen zur Nutzlast aus mehr als zehn europäischen Ländern unter anderem in Deutschland entwickelt und gebaut. Der industrielle Hauptauftragnehmer der ESA für die Gesamtmission wird im Januar 2025 aus einem deutschen beziehungsweise einem deutsch-italienischen Industriekonsortium ausgewählt: Airbus in Friedrichshafen und OHB in Bremen und Oberpfaffenhofen zusammen mit Thales-Alenia in Italien. Ein wissenschaftliches Konsortium ist maßgeblich an der Entwicklung von LISA beteiligt und baut zudem die Datenverarbeitung und -archivierung der Mission auf. Dabei kommt dem deutschen Beitrag zur Mission eine entscheidende und missionskritische Bedeutung zu. Dieser umfangreiche Beitrag zu LISA besteht wesentlich aus der führenden Rolle des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik / Albert-Einstein-Institut (AEI) in Hannover bei der Entwicklung des interferometrischen Nachweissystems (IDS – Interferometric Detection System), dessen Komponenten von verschiedenen Partnern in Europa bereitgestellt werden.

Das vom AEI entwickelte Herzstück des IDS ist neben dem optischen System, das vom Partner aus Großbritannien geliefert werden soll, das zentrale Phasenmeter der Mission. Dabei besteht eine enge Kooperation mit der Dänischen Technischen Universität (DTU) in Kopenhagen. Außerdem wird das Institut in Hannover in Zusammenarbeit mit niederländischen Partnern einen kritischen Mechanismus für die Nutzlast liefern. Das AEI unterstützt zudem die Mission und die ESA bei vielen Fragestellungen zum Systemdesign, wobei deren umfangreiche Erfahrungen aus der Entwicklung und dem Betrieb des Technologiedemonstrators LISA Pathfinder einfließen. Mit dieser Vorläufermission wurden von 2015 bis 2017 die entscheidenden Messprinzipien für LISA sehr erfolgreich im All erprobt. Zusammen mit der deutschen Raumfahrtindustrie hat das Albert-Einstein-Institut auch bei dieser Mission eine führende Rolle gespielt. Die gesamte Beteiligung des AEI an LISA, das auch die wissenschaftliche Leitung (Principal Investigator) der Gravitationswellenmission stellt, wird maßgeblich durch Zuwendungen der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt.

EnVision – eine vielfältige Mission zu unserem Nachbarplaneten Venus
EnVision wurde im Juni 2021 als fünfte M-Mission im sogenannten Cosmic Vision Programm der ESA ausgewählt und wurde nun ebenfalls zur Umsetzung freigegeben. Im Laufe des Jahres 2024 wird sie dazu einen industriellen Auftragnehmer in Europa auswählen, so dass die Arbeiten zur Fertigstellung des Designs und zum Bau des Raumfahrzeugs bald beginnen können. EnVision soll im Jahr 2031 mit einer Ariane-6-Rakete starten. Die Mission wird die Venus von ihrem inneren Kern bis zur äußeren Atmosphäre untersuchen und wichtige neue Erkenntnisse über die Entwicklung, die geologische Aktivität und das Klima des Planeten liefern. Dadurch soll EnVision die vielen, seit langem offenen Fragen zur Venus beantworten, insbesondere, wie und wann der Zwilling der Erde so unwirtlich geworden ist. Das DLR in Berlin wird dabei helfen, diese Fragen zu beantworten, denn sowohl das DLR-Institut für Planetenforschung als auch das DLR-Institut für Optische Sensorsysteme sind dabei maßgeblich an einem der vier großen Instrumente der Mission beteiligt.

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Quelle: DLR 7. November 2023.

7. November 2023 – Die ersten Bilder der europäischen Weltraumsonde Euclid geben Einblick in nahegelegenen Regionen unseres Universums. Nie zuvor hat ein Weltraumteleskop mit Einzelaufnahmen solch große Abschnitte des Himmels mit einer derartigen Bildschärfe abbilden können. „Die ersten Bilder übertreffen unsere Erwartungen – und das ist erst der Anfang“, erklärt Dr. Alessandra Roy, Euclid-Projektleiterin in der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Denn damit hat Euclid bewiesen, dass Sonde, Teleskop und wissenschaftliche Instrumente für die eigentliche Mission bereit sind: die Erforschung der Dunklen Materie und Dunklen Energie im Weltall.

Euclid beobachtet über hundert Mal größere Himmelsbereiche als das James-Webb-Teleskop
Die Erwartungen an Euclid sind groß: In nur sechs Jahren soll die Sonde der Europäischen Weltraumorganisation ESA mehr als ein Drittel des Himmels durchmustern und dabei eine dreidimensionale Karte von der Verteilung der Galaxien im Universum erstellen, die sich über zehn Milliarden Lichtjahre erstreckt. Diese Verteilung ähnelt einem gigantischen kosmischen Netz, in dem Galaxienhaufen durch die Schwerkraft wie an Fäden miteinander verbunden zu sein scheinen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden Teleskop und Instrumente vor allem darauf ausgerichtet, einen möglichst großen Himmelsabschnitt pro Aufnahme erfassen zu können. „Das Auflösungsvermögen von Euclid ist geringer als das des Hubble Space Teleskops“, erläutert Dr. Roy. „Stattdessen ist die die Sonde darauf spezialisiert, Himmelsbereiche zu beobachten, die mehr als hundertmal größer sind als das, was die Infrarotkamera des James-Webb-Teleskops leisten kann.“

Anhand der Aufnahmen wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die bislang unbekannte Natur der Dunklen Materie und Dunklen Energie erforschen. Mit rund 95 Prozent bilden diese beiden Komponenten den Hauptbestandteil des Universums. Die Euclid-Daten sollen die Eigenschaften dieser Bestandteile genau bestimmen, um die derzeitig anerkannte kosmologische Theorie zu verfeinern und gegebenenfalls Abweichungen innerhalb der Allgemeinen Relativitätstheorie zu erkennen.

Mehr als 50.000 Galaxien in der Aufnahme des Perseus-Galaxienhaufens
Eines der fünf ersten Bilder von Euclid ist eine Aufnahme des Perseus-Galaxienhaufens. Diese Struktur ist eines der massereichsten Objekte im Universum. Röntgenbeobachtungen haben dort das Vorhandensein von Dunkler Materie bereits nachgewiesen. Der Haufen enthält eine riesige Anzahl von Galaxien, die in eine enorme Wolke überhitzten Gases eingebettet sind. Euclid hat in der Aufnahme mehr als 50.000 Galaxien abgebildet, von denen einige noch nie zuvor auf Bildern zu sehen waren. Die Mission wird vor allem die Form der Hintergrundgalaxien erfassen. Anhand von Verzerrung innerhalb dieser Form können Astronominnen und Astronomen die Menge an Dunkler Materie messen, die sich zwischen den Galaxien und dem Sonnensystem befindet.

Die Verzerrung der Form der Hintergrundgalaxien ist ein bekannter Effekt. Er wird durch den Einfluss massereicher Objekte verursacht, die wie Glaslinsen wirken, die sich zwischen den Galaxien und dem Beobachter befinden. Dieses Phänomen wird durch die Allgemeine Relativitätstheorie erklärt und ist als schwacher Gravitationslinseneffekt bekannt. Die Mission wird sich dieses Phänomen zunutze machen und im Rahmen seiner gesamten Durchmusterung die Verzerrung der Formen von Milliarden von Galaxien messen. Darüber hinaus wird Euclid die räumliche Verteilung dieser Galaxien untersuchen und erforschen, wie sie sich in den letzten zehn Milliarden Jahren verändert haben. Auf diese Weise wollen die Forschenden herausfinden, wie die Dunkle Energie die Expansion des Universums beeinflusst hat.

Wissenschaftliche Instrumente durchdringen kosmische Wolken vor der „Versteckten Galaxie“
Eine Aufnahme der „Versteckten Galaxie“ (IC 342) zeigt die Leistungsfähigkeit des Nahinfrarot-Spektrometer und Photometer (NISP) von Euclid in Kombination mit dem Visible Instrument (VIS). Der Name der Galaxie rührt daher, dass sie sich hinter der Scheibe der Milchstraße befindet und daher im optischen Licht durch das Gas und den Staub in unserer eigenen Galaxie verdeckt wird. Das Infrarot-Licht kann diese kosmischen Wolken jedoch durchdringen. Die Aufnahme zeigt viele Details der einzelnen Sterne und Sternhaufen in der Galaxie. „Obwohl die Kosmologie das Hauptziel dieser Mission ist, werden Euclid-Daten wertvolle Informationen über die Physik von Sternen und Galaxien, einschließlich der Milchstraße, enthalten“, so Dr. Roy. Geplant ist zudem die Untersuchung des Pferdekopf-Nebels, des berühmtesten und nächstgelegenen Sternentstehungs-Gebiets. Hier könnte Euclid neue Gasriesenplaneten wie Jupiter sowie Sterne in ihren Anfangsphasen entdecken.

Die Mission ist am 1. Juli 2023 mit einer Falcon-9-Rakete des US-Raumfahrtkonzerns SpaceX vom US-Weltraumbahnhof Cape Canaveral gestartet. Ihre endgültige Position in 1.5 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde hatte die Sonde Ende Juli erreicht und nach ihrer Inbetriebnahme mit der Datenerfassung begonnen. Die erste Veröffentlichung der Euclid-Daten ist im Jahr 2025 geplant. Bis dahin werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Euclid-Konsortiums die Bilder analysieren und auswerten.

Euclid – eine europäische Mission und ihre Partner
Euclid ist die zweite M-Klasse-Mission aus dem „Cosmic Vision“-Programm der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Das Service-Modul und die Satellitenplattform werden von Thales Alenia Space (Italien) bereitgestellt. Die zwei Instrumente NISP und VIS wurden von einem Konsortium bereitgestellt, das aus 14 ESA-Mitgliedsstaaten sowie Kanada, Japan und den USA besteht und an dem 2.600 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beteiligt sind. Das Nutzlastmodul steht unter der Verantwortung von Airbus Defence & Space (Frankreich).

Die Studien zum NISP-Instrument wurden in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching geleitet. Zudem waren die Institute ebenso wie die Ludwig-Maximilians-Universität in München, die Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität in Bonn sowie die Ruhr Universität Bochum an der Softwareentwicklung für Euclid beteiligt. Die deutschen Institute und Universitäten sind mit erheblichen finanziellen Mitteln beteiligt.

Deutschland ist der größte Beitragszahler im ESA-Wissenschaftsprogramm und trägt somit rund 21 Prozent zur Mission bei. Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) ist die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR für die Koordinierung der deutschen ESA-Beiträge verantwortlich. Darüber hinaus fördert sie Teile des NISP Instruments und der Software für die Datenverarbeitung und einem Datenzentrum mit mehr als 60 Millionen Euro bis zum Betriebsende der auf sechs Jahre ausgelegten Mission über das Nationale Raumfahrtprogramm.

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Quelle: Max-Planck-Institut für Astronomie 31. Juli 2023.

31. Juli 2023 – Die Bilder zeigen bereits eine hervorragende Bildqualität. Euclid verfügt über zwei Kameras: die VIS Kamera liefert hochaufgelöste Bilder im sichtbaren Licht, während die NISP Kamera infrarotes Licht misst und sowohl Bilder wie auch Spektren liefert. Mit den Daten von VIS und NISP erhoffen sich die sechs aus Deutschland beteiligten Institute des internationalen Euclid-Konsortiums in Zukunft Aufschluss über den Einfluss der Dunklen Materie und Dunklen Energie auf die Struktur des Universums und die ersten Objekte in der Frühphase des Universums.

Die Reaktionen der Mitglieder des Euclid-Konsortiums sind überschwänglich. „Obwohl diese ersten Testaufnahmen noch nicht für wissenschaftliche Zwecke verwendbar sind, freue ich mich, dass das Teleskop und die beiden Instrumente jetzt im Weltall hervorragend funktionieren“, sagt Knud Jahnke vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg. Er ist einer der zwei Instrumentenwissenschaftler von Euclids Nah-Infrarot Spektrografen und Photometer (NISP).

Diese unbehandelten Rohbilder lieferten die beiden Kameras VIS und NISP. Im Vergleich zu kommerziellen Produkten sind sie ungleich komplexer. VIS setzt sich aus 36 einzelnen CCDs mit insgesamt 609 Megapixeln zusammen und produziert hochpräzise Bilder von Milliarden von Galaxien im sichtbaren Licht. Auf diese Weise bestimmen Astronominnen und Astronomen ihre Gestalt. Die ersten Bilder geben bereits einen Eindruck von der Fülle, die die Daten liefern werden.

NISPs Detektor besteht aus 16 Chips mit insgesamt 64 Megapixeln und arbeitet im nahen Infraroten bei Wellenlängen zwischen 1 und 2 Mikrometern. Zusätzlich dient NISP als Spektrograf, der das Licht der eingefangenen Objekte ähnlich wie einen Regenbogen aufspaltet und eine feinere Analyse ermöglicht. Diese Daten werden die Kartierung der dreidimensionalen Verteilung der Galaxien ermöglichen.

Somit befindet sich an Bord von Euclid die bislang größte Bildebene der Wissenschaftsgeschichte. Euclid wird schon nach wenigen Tagen mehr wissenschaftliche Bildinformation zur Erde gesendet haben, als dies das Weltraumteleskop Hubble in den über 33 Jahren seiner Arbeit bislang tat.

Das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) und das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching haben Schlüsselkomponenten zur Optik beigetragen. Die vier bis zu 18 Zentimeter großen und 2,5 Kilogramm schweren Linsen des NISP-Instrumentes bilden darüber hinaus das größte Objektiv, das je in den Weltraum gestartet wurde. Mit einer Genauigkeit der Justage von weniger als 1/10 des Durchmessers eines menschlichen Haares ist es zudem das am besten justierte Objektiv aller Weltraummissionen. Um die notwendigen Genauigkeiten zu erreichen, mussten völlig neue Methoden der Fertigung und Ausrichtung der Linsen erarbeitet werden.

Frank Grupp (MPE und Ludwig-Maximilians-Universität München), der optische Architekt von NISP und Verantwortliche für den Bau und die Justage der hauptsächlichen optischen Komponenten des Instruments räumt ein: „Als ich beim Start der Falcon 9-Rakete mit Euclid an Bord in fast 9 Kilometern Abstand zum Startplatz das Rumpeln der Triebwerke in Bauch und Brust spürte, musste ich doch an »meine« Linsen denken die nur gut 60 Meter von den Motoren entfernt weit größeren Vibrationen ausgesetzt waren. Obwohl wir alles sehr gut und mit ausreichend Sicherheit getestet haben, war ich doch froh, auf den ersten Bildern zu sehen, dass unsere Optik intakt ist und gemäß den Erwartungen hervorragend funktionieren wird.“

Dieser Erfolg war nur durch die Zusammenarbeit der exzellenten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Euclid-Konsortium, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und den Partnern in der Industrie möglich. „Nach 16 Jahren Arbeit für Euclid können wir stolz sein, dass das Teleskop jetzt auch dank unserer Anstrengungen die Augen öffnet und ins Weltall blickt“, ergänzt Grupp.

Nun beginnt die Arbeit für die Ingenieurs- und Wissenschaftsteams, um die am Erdboden entwickelten Einstellungen an die reale Weltraumumgebung anzupassen und die Instrumente zu kalibrieren. Dadurch bekommt die umfangreiche Euclid-Datenverarbeitungssoftware die notwendigen Informationen, um optimierte Bilder der Instrumente VIS und NISP zu berechnen und der Wissenschaft ein Werkzeug für die Erforschung des dunklen Universums zur Verfügung zu stellen.

„Wir freuen uns sehr, dass die Phase der Inbetriebnahme von Euclid gut voranschreitet“, sagt Alessandra Roy, Euclid-Projektleiterin in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Die Sonde wird in Kürze ihre endgültige Position in 1,5 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde erreichen und mit den wissenschaftlichen Beobachtungen beginnen. Dann wird Euclid Licht in die dunkle Seite des Universums bringen.“

Euclid wird zum ersten Mal vom Weltraum aus systematisch den Einfluss von Dunkler Materie und Dunkler Energie auf die Entwicklung und großräumige Struktur des Alls untersuchen. Diese weitgehend unbekannten und unsichtbaren Bestandteile des Universums machen zusammen einen Anteil von 95 Prozent des Kosmos aus. Während die Dunkle Materie die Gravitationswirkung zwischen und innerhalb von Galaxien bestimmt und zunächst für eine Abbremsung der Ausdehnung des Weltalls sorgte, ist die Dunkle Energie für die derzeitige beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich.

Hintergrundinformationen
Euclid ist eine Weltraummission der Europäischen Weltraumagentur (ESA) mit Beiträgen der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Im „Cosmic Vision“-Programm der ESA (https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/ESA_s_Cosmic_Vision) ist es die zweite M-Klasse-Mission.

VIS und NISP wurden von einem Konsortium aus Wissenschaftlern und Ingenieurinnen aus 17 Ländern entwickelt und gebaut, viele aus Europa, aber auch aus den USA, Kanada und Japan. Aus Deutschland beteiligen sich das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg, das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching, die Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München, die Universität Bonn (UB), die Ruhr-Universität Bochum (RUB) sowie die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bonn.

Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR koordiniert die deutschen ESA-Beiträge und stellt darüber hinaus aus dem Nationalen Raumfahrtprogramm Fördermittel in Höhe von 60 Millionen Euro für die beteiligten deutschen Forschungsinstitute zur Verfügung.
Deutschland ist mit rund 21 Prozent der größte Beitragszahler im ESA-Wissenschaftsprogramm.

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Quelle: OHB SE 31. Juli 2023.

Antwerpen, 28. Juli 2023. Antwerp Space, ein Tochterunternehmen des Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB SE, und Airbus Defence and Space haben einen Vertrag über die Entwicklung des Kommunikationssubsystems für die Mission Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-Survey (ARIEL) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) unterzeichnet.

ARIEL ist die vierte M-Class-Mission im Rahmen des ESA-Programms Cosmic Vision. Diese Mission wird Hunderte von vorbeiziehenden Exoplaneten beobachten und ihre chemische Zusammensetzung und thermische Struktur analysieren Diese Informationen werden als entscheidend angesehen, um zu verstehen, wie die Physik und Chemie eines Planeten mit der Umgebung, in der er entstanden ist, und dem Stern, um den er kreist, zusammenhängen. Gleichzeitig können diese Informationen auch dazu beitragen, herauszufinden, ob es im Universum noch einen weiteren Planeten wie die Erde gibt. Der Start der Mission ist für das Jahr 2029 geplant.

Das bei Antwerp Space in der Entwicklung befindliche Kommunikationssubsystem stellt die Kommunikationsverbindung zur Erde sicher und ermöglicht die Übertragung von Kommandos und Beobachtungsergebnissen während der gesamten vierjährigen nominellen Missionsdauer und einer möglichen zweijährigen Verlängerung. ARIEL wird am Lagrange-Punkt L2 – 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt – operieren, was einige technische Herausforderungen mit sich bringt. „Das Kommunikationssubsystem für ARIEL besteht aus einer erprobten Baugruppe aus sechs Haupteinheiten – einschließlich Transpondern, Hochleistungsverstärkern und Antennen – und 35 Komponenten mit einer Gesamtmasse von 15 kg. Das Subsystem bietet redundante X-Band-Telemetrie-, Tracking- und Kommandofunktionen. Es überträgt eine HF-Leistung von 10 W und unterstützt Daten-Downlinks mit Symbolraten von bis zu 10 Msps“, sagt Hugues Vasseur, leitender Ingenieur für diese Aktivität. Antwerp Space wird sowohl für den Entwurf, die Entwicklung und die die Integration als auch für die Prüfung, die Verifizierung und die Qualifizierung des Kommunikationssubsystems verantwortlich sein. Die Aktivitäten werden am Hauptstandort des Unternehmens in Antwerpen, Belgien, stattfinden.

Antwerp Space konnte seine Erfahrung und seine Kompetenzen im Bereich der Kommunikation auch kürzlich bei der JUICE-Mission unter Beweis stellen, für die das Unternehmen ebenfalls das Kommunikationssubsystem geliefert hat. Koen Puimège, geschäftsführender Direktor bei Antwerp Space: „Die erneute Zusammenarbeit zwischen ESA, Airbus Defence and Space und Antwerp Space bei der ARIEL-Mission ist eine Bestätigung des zuverlässigen Rufs, den sich Antwerp Space in der Branche erworben hat. Diese Zusammenarbeit wird im Rahmen künftiger Missionen weiter wachsen und unsere internen Entwicklungen einzigartiger Kommunikationsausrüstung, wie den neu entwickelten X-Band-Transponder, zum Tragen bringen.“

Disclaimer:
Antwerp Space erkennt an, dass diese Aktivität Teil der Mission ARIEL ist, die von der Europäischen Weltraumorganisation durchgeführt und finanziert wird. Die im obigen Text zum Ausdruck gebrachte Meinung kann in keiner Weise als die offizielle Meinung der Europäischen Weltraumorganisation angesehen werden.

Über Antwerp Space:
Antwerp Space, ein Unternehmen der OHB-Gruppe und Teil des Segments Space Systems, entwickelt Systeme und Ausrüstungen für europäische Raumfahrtprogramme und kommerzielle Raumfahrtanwendungen weltweit. Antwerp Space bietet Know-how und Systemlösungen für Breitband-Zugangssysteme über Satelliten, Navigations- und Radarlösungen sowie Produkte für Wissenschafts-, Explorations- und Telekommunikationsmissionen.
Mehr Informationen: https://www.antwerpspace.be/

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Quelle: DLR 20. Januar 2023.

20. Januar 2023 – „Trois, deux, un – et décollage!“ So werden im April die letzten drei Sekunden des Countdowns aus dem Kontrollzentrum in Kourou in Französisch-Guyana heruntergezählt. Dann wird eine der letzten Ariane-5-Trägerraketen vom Europäischen Weltraumbahnhof abheben. Ziel der bisher größten Planetenmission der Europäischen Weltraumorganisation ESA ist der Jupiter mit seinen großen Eismonden Ganymed, Callisto und Europa. JUICE wird sie ab dem Jahr 2031 aus der Nähe untersuchen. Unter der Eiskruste der Monde befinden sich wahrscheinlich Ozeane, in denen sogar Leben existieren könnte.

Am Bau von zwei der zehn wissenschaftlichen Instrumente war das Institut für Planetenforschung im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) maßgeblich beteiligt. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR steuert im Auftrag der Bundesregierung die deutschen ESA-Beiträge zu JUICE und wird sieben Instrumentbeistellungen bis zum Ende der Mission mit etwa 100 Millionen Euro fördern.

Per Flugzeug nach Südamerika
Zunächst muss JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer) von Europa nach Südamerika transportiert werden. Zurzeit befindet sich die noch nicht betankte, leer 2.450 Kilogramm schwere Raumsonde beim industriellen Hauptauftragnehmer Airbus Defence and Space im südfranzösischen Toulouse, wo diese am 20. Januar 2023 den Medien vorgestellt wurde, ehe sie für den Transport nach Kourou verpackt wird.

Der Transport über den Atlantik wird Anfang Februar per Frachtflugzeug erfolgen. In Kourou wird die Sonde dann auf die Ariane-5-ECA-Trägerrakete platziert und mit einer Schutzverkleidung – dem sogenannten Fairing – umhüllt. Betankt wiegt die JUICE-Sonde dann fünf Tonnen. Das Startfenster für die achtjährige Reise zum Jupiter öffnet sich im April.

JUICE ist die erste Mission der L-Klasse im Cosmic-Vision-Programm der ESA, dabei steht das „L“ für „Large“. Mit diesem Programm soll herausgefunden werden, wie das Sonnensystem „funktioniert“, wie die Planeten entstanden sind und unter welchen Voraussetzungen Leben entstehen kann, das wir bis heute nur auf der Erde kennen. Ein großes Projekt ist JUICE mit seiner umfangreichen wissenschaftlichen Nutzlast, und groß ist das Ziel Jupiter schon aufgrund der Tatsache, dass der größte Planet des Sonnensystems fünfmal so weit von der Sonne entfernt ist wie die Erde, mit 140.000 Kilometern einen zehnmal so großen Durchmesser und 318-mal so viel Masse wie unser Heimatplanet hat und von insgesamt 79 Monden umkreist wird. Von diesen sind die vier größten – Ganymed, Callisto, Io und Europa – von enormem wissenschaftlichem Interesse. Sie werden nach ihrem Entdecker Galileo Galilei (1564-1641) auch die „Galileischen Monde“ genannt.

Drei Eiswelten und eine vulkanische Hitzehölle
Io, der innerste der Vier, wird von den Gezeitenkräften des Planeten so stark durchgewalkt, dass im Gesteinsmantel bei Temperaturen von weit über tausend Grad Celsius permanent Magma entsteht und das geschmolzene Gestein von großen Vulkanen an die Oberfläche befördert wird. Der schwefelgelbe Io ist der vulkanisch aktivste Körper im Sonnensystem. Von innen nach außen folgen die drei Trabanten Europa, Ganymed und Callisto. Ganymed ist mit einem Durchmesser von 5.262 Kilometern der größte Mond im Sonnensystem; Europa und Io sind mit unter 4.000 Kilometer Durchmesser etwa so groß wie der Erdmond, Callisto ist mit 4.821 Kilometer Durchmesser der drittgrößte Mond in unserem Planetensystem.

Europa benötigt für einen Umlauf um Jupiter doppelt so lange wie Io, Ganymed viermal so lange. Das bedeutet, dass diese drei Monde immer wieder wie an einer Perlenschnur aufgereiht in einer Linie stehen. Dadurch entstehen Resonanzeffekte, die im Zusammenspiel mit der gewaltigen Gravitation und den von Jupiter ausgehenden Gezeitenkräften Wärme auch im Inneren von Europa und Ganymed entstehen lassen. Das bewirkt, dass unter den bis zu minus 160 Grad kalten Eiskrusten dieser Monde genug Wärme vorhanden ist, um Wasser in mehr als 700 Millionen Kilometer Entfernung zur Sonne am Gefrieren zu hindern und tiefe Wasserschichten zu erhalten, sogenannte subkrustale Ozeane.

Ozeane (und Leben?) unter kilometerdicken Eiskrusten
Bei Europa könnte es sein, dass der Ozean unter dem nur wenigen Kilometer dicken Eispanzer sogar über 100 Kilometer tief ist. Das würde bedeuten, dass unter der Oberfläche von Europa mehr Wasser vorhanden ist als in allen Ozeanen der Erde zusammen. Auch im Inneren Callistos könnte sich ein Ozean befinden, wie bei Ganymed haben Magnetfeldmessungen hier deutliche Hinweise geliefert. Ganymed wie Callisto könnten gleich mehrere Wasserschichten haben, allerdings dann in größerer Tiefe.

Wasser ist eine Grundvoraussetzung für die Entstehung und Entwicklung von Leben. Es ist daher denkbar, dass, verborgen vor den Blicken von Weltraumkameras, in den subkrustalen Ozeanen der Jupiter-Eismonde Leben entstanden ist. JUICE wird dies zwar nicht herausfinden, aber detaillierter als die NASA-Vorläufermissionen Voyager (zwei Vorbeiflüge 1979) und Galileo (Orbiter, 1995-2003) die Eismonde charakterisieren können, ferner, ob es die Ozeane wirklich gibt, wie tief sie gelegen sind, wie viel Wasser sie beinhalten und welche mineralischen Stoffe im Wasser gelöst sein könnten.

Kamera JANUS kartiert Ganymed und Europa
Eines der JUICE-Instrumente, mit denen diese und weitere Fragen beantwortet werden sollen, ist das Kamerasystem JANUS. Hauptaufgabe von JANUS ist die fotografische Erfassung und Kartierung der Landschaften auf Ganymed und Europa. Auch sollen die auf den Oberflächen sichtbaren Auswirkungen der Gezeiteneffekte, die für die subkrustalen Ozeane verantwortlich sind – tektonische Phänomene wie Spalten und Bergrücken oder spektrale Veränderungen durch unterschiedliche Minerale infolge von Kryo-(Eis-)Vulkanismus – erfasst und interpretiert werden.

Dazu verfügt das Kamerasystem neben einer hohen räumlichen Auflösung über 13 Spektralkanäle im sichtbaren Licht und nahen Infrarot. Aus der Ferne werden auch Io sowie zahlreiche der kleinen Monde beobachtet werden. JANUS wurde in Italien, Deutschland, Spanien und Großbritannien entwickelt, Teile der Hardware im DLR-Institut für Planetenforschung gebaut.

Mit Lasern den Ozeanen auf der Spur
GALA, das Ganymed Laser-Altimeter, wird die Gezeitendeformation der Eiskruste Ganymeds messen, um Beweise für die Existenz des globalen inneren Ozeans zu erbringen. Außerdem entsteht aus einer Zahl von mehreren Millionen Laufzeitmessungen eine umfangreiche Karte der regionalen und lokalen Topographie des Mondes, die zu einem globalen Höhenmodell Ganymeds zusammengesetzt werden. Damit lassen sich Prozesse verstehen, die die einzigartige Oberfläche dieses Eismondes formten. Zusätzlich wird aus Messungen zu unterschiedlichen Zeiten während des siebentägigen Umlaufs Ganymeds um Jupiter die Gezeitendeformation der Gestalt des Trabanten bestimmt. Aus der Stärke der Deformation an den unterschiedlichen Bahnpunkten können die Existenz des inneren Ozeans nachgewiesen und die mechanischen Eigenschaften der darüber liegenden Eisschicht bestimmt werden.

Das Experiment wird auch Messungen an Europa und Callisto aufzeichnen. Erhofft man sich bei Europa Hinweise zu Wasser dicht unter der Oberfläche, dürfte es bei Callisto in tieferen Schichten anzutreffen sein. GALA wurde in Verantwortung des DLR entwickelt und in Zusammenarbeit mit dem Industriepartner HENSOLDT Optronics GmbH (Oberkochen) sowie Forschungseinrichtungen aus Deutschland, Japan, der Schweiz und Spanien gebaut. Es ist das erste Mal, dass ein solches Instrument im äußeren Sonnensystem zur Anwendung kommt.

Wettervorhersage für Jupiter und seine Monde
Ein weiteres Instrument aus Deutschland an Bord von JUICE ist das Submillimetre Wave Instrument (SWI), das in der Hauptverantwortung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen liegt. Es wird die mittleren Atmosphärenschichten des Gasriesen Jupiter sowie die äußerst dünnen Atmosphären – man spricht hier vielmehr von Exosphären – und Oberflächen der Galileischen Monde genau ins Visier nehmen. Im Vordergrund stehen dabei die Bestimmung der Temperaturstruktur, Dynamik und Zusammensetzung der verschiedenen Schichten der Jupiteratmosphäre, deren Wechselwirkung untereinander, sowie der internen Struktur Jupiters.

ESA-Mission mit starker deutscher Beteiligung
JUICE ist die größte und umfangreichste ESA-Mission zur Erforschung der Planeten des Sonnensystems. Neben der ESA haben auch die NASA und die japanische Weltraumorganisation JAXA zur Mission beigetragen. Die ESA übernimmt die Finanzierung für die Satellitenplattform, den Start mit der Ariane-5-ECA-Rakete sowie den Betrieb der Sonde. Die Finanzierung für die wissenschaftlichen Nutzlasten für JUICE werden zum größten Teil von den nationalen Raumfahrtagenturen und den beteiligten Instituten selbst getragen. Neben den Experimenten JANUS, SWI und GALA fördert die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit dem Teilchenspektrometer Particle Environment Package (PEP), dem Jupiter-Magnetometer (J-MAG), dem Radar-Instrument Radar for Icy Moons Exploration (RIME) und einem Instrument zur Radiosondierung der Jupiteratmosphäre (3GM) weitere deutsche wissenschaftliche Beiträge aus dem Nationalen Raumfahrtprogramm.

Im Juli 2031 wird JUICE den Jupiter erreichen und bis November 2035 insgesamt 35 Mond-Vorbeiflüge absolvieren. Im September 2034 wird die Sonde in eine elliptische, später kreisförmige Umlaufbahn um Ganymed gelenkt. JUICE ist die erste Mission, die den Mond eines anderen Planeten umkreisen wird. Bis zum Missionsende im September 2035 wird JUICE Ganymed etwa 1.250-mal umrunden. Sollte noch Treibstoff vorhanden sein, würden weitere Umläufe in nur 200 Kilometer Höhe erfolgen, die Messungen in einer Qualität ermöglichen, die für Jahrzehnte den Maßstab setzen würden. Am Ende wird die Sonde gezielt zum Absturz auf Ganymed gelenkt und auf dem steinharten Eis vollständig zerstört. Da der vermutete Ozean im Inneren von Ganymed schätzungsweise hundert Kilometer tief gelegen ist und die Nachttemperaturen unter minus 160 Grad Celsius liegen, besteht keine Gefahr, dass es zu Kontaminationen des Ganymed-Ozeans durch irdische Mikroben kommen könnte, die auf JUICE als „blinde Passagiere“ mitgereist sein könnten.

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• JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) auf Ariane 5 ECA

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Quelle: Airbus Defence and Space.

Toulouse, 7. Dezember 2021 – Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat mit Airbus einen Vertrag über den Bau der Mission Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey (Ariel) unterzeichnet. Ariel ist die vierte Mission mittlerer Klasse im Rahmen des ESA-Programms Cosmic Vision.

Ariel wird die Zusammensetzung von Exoplaneten, ihre Entstehung und Entwicklung untersuchen, indem es eine Reihe von etwa 1000 extrasolaren Planeten im sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich vermessen wird. Es ist die erste Mission, die sich der genauen Messung der chemischen Zusammensetzung und der thermischen Strukturen von vorbeiziehenden Exoplaneten widmet. Der Auftrag hat einen Wert von rund 200 Millionen Euro.

„Airbus verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Leitung bahnbrechender wissenschaftlicher Missionen, darunter JUICE, Gaia, Solar Orbiter, LISA Pathfinder und CHEOPS, auf der wir für die jüngste ESA-Wissenschaftsmission Ariel aufbauen“, sagte Jean-Marc Nasr, Leiter von Airbus Space Systems.

„Bei Airbus Toulouse, dem größten Raumfahrtstandort in Europa, verfügen wir über alle Ressourcen, Einrichtungen und Fachkenntnisse für die Entwicklung, Fertigung und Integration der Raumfahrzeuge und unterstützen die ESA aktiv bei der Entwicklung der Nutzlast. Airbus Stevenage ist vollständig in das Hauptteam für die Entwicklung der Avionik, der Hochfrequenz-Kommunikation und des elektrischen Designs der Plattform integriert, wie dies bereits bei der Entwicklung von Gaia erfolgreich der Fall war.”

Airbus wird das europäische Industriekonsortium mit mehr als 60 Unterauftragnehmern für den Bau des Satelliten leiten und der ESA Fachwissen und Unterstützung bei der Entwicklung des Nutzlastmoduls zur Verfügung stellen.

„Mit diesem Meilenstein für die Ariel-Mission feiern wir die Fortsetzung der hervorragenden Beziehungen mit unseren Industriepartnern, um Europa bis weit in das nächste Jahrzehnt und darüber hinaus an der Spitze der Erforschung von Exoplaneten zu halten“, sagte Günther Hasinger, Direktor für Wissenschaft der ESA.

Seit der ersten Beobachtung im Jahr 1995 wurden mehr als 5.000 Exoplaneten identifiziert, aber über die chemische Zusammensetzung ihrer Atmosphäre ist nur wenig bekannt. Bestehende Forschungsmissionen liefern Ergebnisse über Exoplaneten (wie der für die ESA von Airbus gebaute CHEOPS), aber Ariel wird die erste Mission sein, die sich der Untersuchung der Atmosphäre einer großen Anzahl von Exoplaneten widmet, einschließlich der Bestimmung der Hauptbestandteile der Atmosphäre und der Charakterisierung von Wolken. Die Beobachtung dieser Welten wird Einblicke in die frühen Stadien der Entstehung von Planeten und Atmosphären und ihre spätere Weiterentwicklung geben und damit zum Verständnis unseres eigenen Sonnensystems beitragen. Sie könnten uns dabei helfen herauszufinden, ob es anderswo in unserem Universum Leben gibt und ob es einen weiteren Planeten wie die Erde gibt.

Die Mission wird sich auf warme und heiße Planeten konzentrieren, von Supererden bis hin zu Gasriesen, die in der Nähe ihrer Muttersterne kreisen und die Zusammensetzung ihrer gut durchmischten Atmosphären entschlüsseln.

Nach dem Start im Jahr 2029 mit einer Ariane-6-Trägerrakete wird Ariel auf eine direkte Transferflugbahn zum zweiten Lagrange-Punkt (L2) gebracht. Dank seiner sehr stabilen thermischen und mechanischen Konstruktion wird das Raumfahrzeug in der Lage sein, Langzeitbeobachtungen desselben Planeten/Sternsystems mit einer Dauer von 10 Stunden bis zu drei Tagen durchzuführen. Die Mission wird vier Jahre dauern, wobei eine Verlängerung um mindestens zwei Jahre möglich ist.

Airbus war Hauptauftragnehmer für die ESA-Mission CHEOPS. Ziel der im Dezember 2019 gestarteten Mission ist die Charakterisierung von Exoplaneten, die nahe Sterne umkreisen. Dabei sollen bekannte Planeten im Größenbereich zwischen Erde und Neptun beobachtet und ihre Radien präzise gemessen werden, um Dichte und Zusammensetzung zu bestimmen.

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• Ariel auf Ariane 6

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