Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Die Atlas V hob gestern gegen 10.07 Uhr MESZ vom Komplex 41 in Cape Canaveral ab. Wenig später wurden beide Satelliten auf ihren Zielbahnen ausgesetzt. Damit sie alle Strahlungsgürtel durchfliegen und die gewünschten Messungen ausführen können, sind diese hochelliptisch. Der erdnächste Punkt liegt etwa 585 Kilometer über der Erdoberfläche, der erdfernste bei mehr als 30.000 Kilometern. Die Bahn ist zudem um etwa 10 Grad gegenüber dem Äquator geneigt.

Mit den beiden Erdsatelliten soll in erster Linie untersucht werden, welchen zeitlichen und räumlichen Einfluss die verschiedenen Facetten der Sonnenaktivität auf die Strahlungsgürtel der Erde haben. Insbesondere möchte man verstehen, welche Wechselwirkungen geomagnetische Stürme mit den Strahlungsgürteln haben. Dazu sind RBSP A und B mit jeweils 5 Messkomplexen ausgerüstet.

Dies sind im Einzelnen die Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma Suite (ECT) zur Untersuchung der Zusammensetzung und Energien von Teilchenströmen, die Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS) zur Vermessung der elektrischen und magnetischen Felder in unterschiedlicher Entfernung zur Erdoberfläche, die Electric Field and Waves Suite (EFW) zur Messung elektromagnetischer Wellen, das Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment (RBSPICE) zur Identifizierung von Ionen in den Partikelströmen sowie das Relativistic Proton Spectrometer (RPS) für Protonenmessungen.

Die Körper beider Satelliten sind achtseitige Prismen mit kleinen Solarzellenpaneelen sowie verschiedenen Antennen zur Messung und Kommunikation. Die Massen der Raumfahrzeuge liegen bei 648 bzw. 667 kg. Die spinstabilisierten Satelliten verfügen zudem über einen eigenen Antrieb für Bahnkorrekturen. Die Forschungen sollen mindestens über 2 Jahre laufen und Unmengen an Daten erbringen.

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• Radiation Belt Storm Probes (RBSP) auf Atlas V 401

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: CNES, ISRO.

Der PSLV-Flug mit dem Klimaforschungssatelliten Megha-Tropiques an Bord war der einundzwanzigste einer PSLV-Rakete, einer dieser Flüge – der Jungfernflug des Raketentyps – endete in einem vollständigen Misserfolg. Im Augenblick stellt die PSLV-Rakete Indiens einzigen betriebssicheren Weltraumträger dar, dem zuletzt auf Grund der mangelnden Zuverlässigkeit der GSLV wieder einmal die Aufgabe zugefallen war, einen Satelliten in einen Geotransferorbit zu schicken, aus welchem der Satellit selbständig eine Position im Geostationären Orbit erreichen kann. Die von der PSLV-C18 transportierten Satelliten dagegen, neben Megha-Tropiques außerdem VesselSat 1 für das automatische Schiffsidentifikationssystem AIS sowie Jugnu und SRMSat, zwei von indischen Studierenden gebaute Satelliten, wurden auf Umlaufbahnen im Bereich zwischen 850 und 870 Kilometern über der Erde gebracht.

Für Indien bedeutet die geglückte Mission der PSLV-C18 gleich einen mehrfachen Erfolg: Zunächst wurde mit dem Erreichen einer Erdumlaufbahn durch Megha-Tropiques ein neues Kapitel der indischen Möglichkeiten zur Atmosphärenforschung aufgeschlagen.

Weiterhin ist Megha-Tropiques das erste große Raumfahrtprojekt, das indische und französische Institutionen gemeinsam abwickeln. Außerdem kann Indien jetzt einen bedeutenden Beitrag zur Deckung des globalen Bedarfs an Klimadaten liefern. Indischerseits ist geplant, die Daten von Megha-Tropiques weltweit kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Und schließlich erfährt die Luft- und Raumfahrtforschung an indischen Universitäten weiteren Aufwind.

Unterbrechungsfreie und zuverlässige Wetterbeobachtungen aus dem Weltraum sind für die Vorhersage unterschiedlicher Wettergeschehnisse und für Prognosen zur Klimaentwicklung unverzichtbar. Daten zu den äquatorialen Regionen rund um den Globus waren bisher knapp. In diesem Bereich gibt es nur wenig Landmasse, er ist größtenteils von Ozeanen bedeckt, weshalb dort irdische Wetterstationen in nur geringer Zahl existieren. Das Verständnis für die Physik der Atmosphäre in den äquatorialen Regionen ist beschränkt und beeinträchtigt kurz- und langfristige Wetterprognosen. Vom auf dem indischen Satellitenbus IRS aufgebauten, beim Start rund 1.000 Kilogramm schweren Megha-Tropiques erwartet man Abhilfe.

Indien, das hauptsächlich die Auswirkungen tropischen Klimas spürt, kann wahrscheinlich besonders von verbesserten Erkenntnissen zu den Prozessen in der Atmosphäre profitieren. Wohl erst recht gilt das für Staaten in Afrika, Ozeanien und Südamerika. Megha-Tropiques soll passend zu seiner Namensgebung (Megha -Sanskrit- bedeutet Wolken, Tropiques -Französisch- steht für Tropen) beispielsweise Daten liefern zur Reflexion von Sonneneinstrahlung durch Wolken, zum Feuchtigkeitsgehalt und der Temperatur in unterschiedlichen Höhen, zur Wasserverdunstung, zu Eigenschaften der Wolkenbedeckung und der Verteilung von Niederschlägen.

In den äquatorialen Regionen sind Quellwolken, also solche mit dynamischen inneren Konvektionsprozessen, vorherrschend. Eine detaillierte Untersuchung derartiger Wolken ist für die Vorhersage von Monsun und Wirbelstürmen wichtig. Sie wird auch bei der Beurteilung der Bedeutung dieser Wolken für die Feuchtigkeits- und Energiebudgets in der Atmosphäre eine entscheidende Rolle spielen. Man hofft, dass es auf Basis neuer Daten und neu erkannter Zusammenhänge möglich wird, die Natur des Klimawandels, der sich über den äquatorialen Regionen vollzieht, zu verstehen.

Es ist geplant, Megha-Tropiques auch als Teil einer internationalen, Global Precipitation Constellation Mission (GPCM oder GPM) genannten, maßgeblich von den Vereinigten Staaten und Japan unterstützten Satellitenkonstellation einzusetzen, deren Aufgabe es ist, Daten zu weltweit auftretenden Niederschlägen zu sammeln.

Die Kontrolle des raumflugtechnischen Teils von Megha-Tropiques erfolgt von einem Kontrollzentrum der indischen Raumfahrtforschungsorganisation (ISRO) in Bangalore, das über das indische Bahnverfolgungs-, Telemetrie- und Kommandonetzwerk (ISTARC) mit dem Satelliten kommuniziert. Wissenschaftliche Daten erhält das indische Zentrum für wissenschaftliche Satellitendaten (ISSDC) via ISTRAC, die französischen Raumfahrtagentur (CNES) empfängt sie mit eigenen Bodenstationen in Kourou, Französisch Guayana und Hartebeesthoek, Südafrika. Zur Zwischenspeicherung von 16 Gigabyte Daten befindet sich an Bord von Megha-Tropiques mit Halbleiterspeichern ausgestattetes redundantes Aufzeichnungsgerät.

Mindestens 3 Jahre lang wollen ISRO und CNES Megha-Tropiques betreiben. Die Treibstoffmenge an Bord sollte für einen mindestens fünfjährigen Einsatz des dreiachsstabilisierten Satelliten reichen.

Megha-Tropiques ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.838 bzw. als COSPAR-Objekt 2011-058A.

Raumcon:

• PSLV-C18 mit Megha-Tropiques und Orbcomm-AIS-Satellit

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, OSC.

Zuletzt visierte man einen Start von Glory am 22. November 2010 an. Eine Taurus-XL-Rakete hätte mit dem Satelliten an Bord um 11:00 Uhr MEZ von der Rampe 576E der US-amerikanischen Luftwaffenbasis Vandenberg in Kalifornien abheben sollen, um ihn in eine Umlaufbahn um die Erde zu bringen.

Nach Angaben der US-amerikanischen Raumfahrtagentur NASA vom 7. Oktober 2010 wurde die Startverschiebung erforderlich, weil es Schwierigkeiten mit einem Bauteil in einem der Stellantriebe für die Ausrichtung der Solarzellenausleger des Satelliten gibt. Im Verlaufe von Tests in einer Vakuumkammer beim Hersteller des Satelliten, der Orbital Sciences Corporation (OSC), trat bereits Ende 2009 ein Problem mit der Technik zum Bewegen eines der Solarzellenausleger auf. In anschließenden Tests konnte der Fehler jedoch nicht reproduziert werden. Im Juni 2010 gab es erneut Probleme mit der Mechanik, die sich dann auch fortsetzten. Deshalb wurde im August 2010 schließlich entschieden, ein offensichtlich fehlerbehaftetes Bauteil auszutauschen.

Die Moog Components Group aus Blacksburg im US-amerikanischen Bundesstaat Virginia ist Herstellerin des Schleifrings, der elektrische Verbindungen zur Übertragung der vom Solarzellenausleger erzeugten elektrischen Leistung und von Daten auf einer drehbaren Befestigung realisiert. Die NASA verfolgt jetzt mehrere Strategien zum Ersatz dieses Bauteils, neben Moog arbeitet auch ein anderer Hersteller an neuen Schleifringen. Im November 2010 will man festlegen, welches Fabrikat im Satelliten zur Anwendung kommen soll.

Schon im Frühjahr 2009 war die Notwendigkeit des Austauschs eines anderen wichtigen Bauteils des auf dem überholten LEOStar-Satellitenbus des gestrichenen Vegetationsforschungssatelliten VCL aufgebauten Raumfahrzeugs erkannt worden. Anschließend hatte man den ursprünglichen SCS750-Rechner von Maxwell durch einen Rad750-Computer von BAE ersetzt. Die so entstandenen Zusatzkosten belaufen sich auf rund 45 Millionen US-Dollar.

Auch die für den Transport von Glory vorgesehene Trägerrakete gab bereits Anlass für Verzögerungen. Nach dem misslungenen Start des wie Glory ebenfalls zum Einsatz im A-Train gedachten Satelliten OCO (raumfahrer.net berichtete) erfolgten einige konstruktive Änderungen einzelner Komponenten der Nutzlastverkleidung der Taurus-XL-Rakete. Ein Drucksensor hatte am 24. Februar 2009 versagt, die Nutzlastverkleidung war nicht abgeworfen worden, und der weiter mit der dritten Stufe der Rakete verbundene Satellit wegen des Zusatzgewichts zur Erde zurückgestürzt.

Ist Glory erst einmal im All, wird er in die A-Train genannte Konstellation aus Erdbeobachtungssatelliten eingereiht, um aus rund 705 Kilometern Höhe Aerosole in der Erdatmosphäre im infraroten und sichtbaren Bereich zu messen, Wolken zu photographieren und Veränderungen der Sonneneinstrahlung aufzuzeichnen. Mindestens drei Jahre soll sich Glory auf seiner sonnensynchronen Bahn mit einer Neigung von 98,2 Grad gegen den Äquator einsetzen lassen, fünf Jahre Betrieb werden angestrebt.

Andere Meldungen zu Satelliten des A-Train:

• Aura bleibt dem A-Train treu
• CALIPSO schickte zweimilliardensten Laserimpuls
• OCO 2 soll im Februar 2013 ins All
• Parasols Orbit abgesenkt

Raumcon:

• Taurus XL mit Glory

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: CNES. Vertont von Peter Rittinger.

Die französische Weltraumagentur CNES (für Centre national d’études spatiales) meldete am 28. Juli 2010, dass das Hauptinstrument von PICARD, das SODISM (für Solar Diameter Imager and Surface Mapper) genannte Teleskop, perfekt arbeitet, und präsentierte eine am 22. Juli 2010 von SODISM erfasste erste Aufnahme der Sonnenscheibe. Das Bild des vom nationalen französischen Zentrum für Grundlagenforschung CNRS (für Centre national de la recherche scientifique) konzipierten Elf-Zentimeter-Teleskops erlaubt eine Überprüfung des Gerätes und ist Grundlage für Feineinstellungen der Datenverarbeitungsanlagen am Boden. Es zeigt die Sonne bei einer Wellenlänge von 607 Nanometern.

Bilddaten von PICARD werden von einem an Bord befindlichen Radiosender an eine von sechs Empfangsstationen übertragen. Von diesen werden die Daten zunächst zum CNES-Kontrollzentrum in Toulouse weitergeleitet, bevor sie das Missionskontrollzentrum für PICARD in Brüssel erreichen. Dort erfolgt die Dekodierung und Dekomprimierung der Daten, aus denen dann die endgültigen Bilder entstehen.

In den kommenden zwei Jahren mindestens soll PICARD pro Minute ein Bild der Sonne aufzeichnen. Das kontinuierliche Aufnehmen von Bildern der Sonne über einen längeren Zeitraum ist eine Stärke des Satelliten. Von den gewonnenen Daten erwartet man sich eine hochgenaue Bestimmung des Durchmessers der Sonne. Zusammen mit Werten zur von dem Stern ausgesandten Strahlungsenergie möchte man die Beziehung der beiden Parameter untersuchen, und wie sich diese Beziehung innerhalb eines elf Jahr dauernden Sonnenzyklus entwickelt.

PICARD ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 36.600 bzw. als COSPAR-Objekt 2010-028B.

Raumcon:

• Dnepr mit PRISMA & PICARD

Der Beitrag PICARD liefert seine erste Sonnenansicht erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA, NASA.

Die Kalibrierungs- und Testphase der wissenschaftlichen Nutzlast von Cryosat 2, dessen Hauptinstrument, der Radarhöhenmesser SIRAL 2, am 11. April 2010 erstmals aktiviert worden war, hat begonnen. Bei der Überprüfung der Qualität der durch SIRAL 2 gewonnenen Messdaten bot sich der europäischen Weltraumagentur ESA die Gelegenheit, auf die Unterstützung eines Forschungsflugzeuges der US-amerikanischen Weltraumagentur NASA zurückzugreifen, das sich zeitweise genau unterhalb des Flugpfades von Cryosat 2 bewegte.

Das Flugzeug, ein vierstrahliger Jet vom Typ DC-8, wird von seiner Betreiberin im Rahmen einer auf sechs Jahre angelegten Mission verwendet, deren Ziel es ist, im Zeitraum zwischen den beiden Satellitenmissionen ICESat 1 und ICESat 2 adäquate Daten bereitzustellen, da ICESat 1 nicht mehr funktionsfähig und sein Nachfolger noch nicht im All ist. Aus dieser Überbrückungsfunktion resultiert auch die Bezeichnung „Ice Bridge“, auf deutsch Eisbrücke.

In der vierzig Jahre alten DC-8 ist ein Laserentfernungsmesser mit der Bezeichnung Airborne Topographic Mapper (ATM) eingebaut, der seit 2009 im Rahmen der Operation „Ice Bridge“ eingesetzt wird. Es handelt sich dabei um ein Lidar-System. Lidar steht für light detection and ranging und verwendet Laserlicht zu Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung. Hier wird es benutzt, um Höhenveränderungen der Eisflächen genau zu messen. Mt Hilfe der Daten des vom Boden reflektierten Lichts können Karten mit Höhenangaben erstellt werden.

Da sowohl Cryosat 2 als auch die DC-8 über der Arktis Messaufgaben bewältigen, vereinbarten ESA und NASA einen gemeinsamen, abgestimmten Einsatz beider Vehikel während eines Fluges der DC-8. Diese flog am 20. April 2010 von Thule im Nordwesten Grönlands über den arktischen Ozean, um sich dann exakt unter der Bahn von Cryosat 2 in 12 Minuten zeitlichem Abstand nach Cryosat 2 am Nordpol vorbei zu bewegen. Das Satellitenkontrollzentrum ESOC in Darmstadt, von wo aus Cryosat 2 gesteuert wird, hatte diesen rechtzeitig aus einem Modus der Systemanalyse in einen Modus zum Einsatz von SIRAL 2 im SAR-Betrieb versetzt, der insbesondere zur Vermessung von Meereseis vorgesehen ist.

Auf einer Strecke von rund 750 Kilometern erfasste das Fluzeug Daten, die auch mit zukünftig von Cryosat 2 gesammelten Informationen verglichen werden sollen. Während der gesamten Missionsdauer von Cryosat 2 sollen dessen Messungen auf solche Weise, und ergänzt durch vor Ort am Boden ermittelte Daten, immer wieder überprüft werden, um sicherzustellen, dass Cryossat 2 die Veränderungen der Eisbedeckung in der gewünschten Genauigkeit bestimmen kann. Im Sommer 2010 will die ESA die nächste derartige koordinierte Messkampagne abwickeln.

Cryosat 2 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 36.508 bzw. als Objekt 2010-013A.

Raumcon:

• Dnepr mit CryoSat 2

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Im Frühjahr 2009 war der Ersatzlaser an Bord des am 28. April 2006 auf einer Delta-II-Rakete ins All gebrachten Satelliten in Betrieb genommen worden, nachdem der primäre Laser nicht weiter eingesetzt werden konnte (Raumfahrer.net berichtete).

Der Ersatzlaser funktioniert zuverlässig. Nachdem es der primäre Laser auf über 1,6 Millarden ausgesendete Impulse gebracht hatte, steigerte der Ersatzlaser die Gesamtzahl der Impulse auf zwischenzeitlich über zwei Milliarden.

CALIPSO benutzt Laser in einem LIDAR (engl. für light detection and ranging) zur Fernmessung von Daten aus der Erdatmosphäre. Das von Teilchen in der Atmosphäre reflektierte Laserlicht wird von einem Teleskop an Bord des Satelliten aufgefangen.

Laser und Teleskop sind Bestandteile des CALIOP (engl. für Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization) genannten Instruments, mit dem insbesondere vertikale Wolkenprofile erzeugt werden können.

CALIPSO ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 29108 bzw. als Objekt 2006-016B.

Der Beitrag CALIPSO schickte zweimilliardensten Laserimpuls erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: CNES, NASA.

Der am 28. April 2006 auf einer Delta-II-Rakete in den Weltraum beförderte Satellit war von vorneherein so ausgelegt worden, dass im Bedarfsfall auf einen zweiten an Bord befindlichen Laser umgeschaltet werden kann. Dies war schließlich notwendig, und kam für die Betreiber des Satelliten nicht überraschend.

CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations) benötigt den Laser im an Bord befindlichen LIDAR-System, um vertikale Atmosphärenprofile zu erstellen. Es ist die Aufgabe des Satelliten zu helfen, das Verständnis für die Rolle von Wolken und Aerosolen im Zusammenhang mit den Klimaveränderungen und der Wetterentwicklung zu steigern.

Der vom LIDAR-Instrument (Lidar: Light detection and ranging) Richtung Erde ausgesendete Laserstrahl wird von in der Atmosphäre befindlichen Schwebeteilchen zurückgeworfen und von einem Detektor an Bord des Satelliten, einem Teleskop mit einem Meter Durchmesser, registriert. Das mit den beiden Frequenzen 532 und 1.064 Nanometer arbeitende LIDAR-Instrument names CALIOP wurde von der Ball Aerospace & Technologies Corporation gebaut, die Laser (Neodym-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser, kurz Nd:YAG-Laser) wurden von der Fibertek Inc. beigesteuert.

Anfang des Jahres 2009 begann der primäre Laser an Stabilität zu verlieren. Sein instabiles Verhalten wird auf eine Undichtigkeit seines unter Druck stehenden Gehäuses zurückgeführt. Dass eine gewisse Undichtigkeit vorliegt, war bereits vor dem Start des Satelliten bekannt. Die Undichtigkeit ist bei der Herstellung entstanden, wird vermutet. Der Laser funktionierte wie vorgesehen, war jetzt aber nicht mehr in der Lage, den Weltraumbedingungen standzuhalten.

Deshalb wurde auf den Ersatzlaser umgeschaltet, eine Enventualität, auf die man bei NASA und CNES vorbereitet war. Bis zu diesem Zeitpunkt hatte der primäre Laser über 1,6 Milliarden Impulse abgegeben, was die Gewinnung von über 20 Terabyte Daten ermöglichte. Der drei Jahre nicht benutzte zweite Laser funktioniert nun so, wie es der primäre Laser zu Beginn von CALIPSOs Mission tat. Am 12. März 2009 waren die ersten mit Hilfe des Backuplasers generierten vertikalen Profildaten gewonnen worden.

Vorher wurde am 6. März 2009 der primäre Laser stillgelegt. Die sich durch die Umschaltung ergebende Lücke in den von CALIPSO gewonnenen, wissenschaftlich verwertbaren Daten sollte nicht größer als zehn Tage sein, wird erwartet. Die Missionsdauer des Satelliten war auf drei Jahre veranschlagt, wird sich aber, auch dank des Backuplasers, ausdehnen lassen. Am 28. April 2009 begann CALIPSOs viertes Jahr im Orbit.

CALIPSO ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 29.108 bzw. als Objekt 2006-016B.

Der Beitrag CALIPSO benutzt Backup-Laser erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Interfax.

Dazu zählen die beiden bemannten Raumschiffe vom Typ Sojus-TMA, fünf unbemannte Progress-Transportraumschiffe zur Versorgung der Internationalen Raumstation und sechs weitere Satelliten für das russische Navigationssystem Glonass (Uragan).
Außerdem stehen aber auch drei eigene Kommunikations- bzw. Fernsehsatelliten (Express), zwei Wettersatelliten (Elektro-L und Meteor-M) und zwei Satelliten für das internationale Such- und Rettungssystem Kospas-Sarsat (Sterch) in der Startplanung. Mit Hilfe derartiger Satelliten können Notrufe spezieller Sender von Schiffen oder havarierten Flugzeugen weltweit empfangen und geortet werden.

Schließlich sollen zwei Forschungssatelliten zur Untersuchung der solaren Röntgen- und Gammastrahlung (Koronas-Photon) und zur simultanen, internationalen Erforschung astronomischer Radioquellen vom Orbit (Spektr-R: Radioastron) und von der Erde aus die Raumfahrtvorhaben abrunden. An Bord von Spektr-R befindet sich mit einem Weltraummüll- und Mikrometeroiden-Detektor des Ernst-Mach-Institutes in Freiburg auch deutsches Forschungsgerät.

Russische Trägerraketen sollen außerdem auch 2008 eine ganze Anzahl nichtrussischer Satelliten in Umlaufbahnen um die Erde bringen.

Der Beitrag Russiche Raumfahrtpläne 2008 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Andreas Tramposch. Quelle: University of California.

Terrestrial gamma-ray flashes (TGFs) (irdische Gammastrahlenblitze) sind Gammastrahlenausstöße, die durchschnittlich nur eine Millisekunde andauern und von der oberen Erdatmosphäre ins Weltall abgegeben werden. Wissenschaftler denken, dass diese Gammastrahlenausstöße von Elektronen die annähernd mit Lichtgeschwindigkeit reisen und in der oberen Erdatmosphäre beim Auftreffen auf verstreute Atome abgebremst werden verursacht werden.

TGFs wurden erstmals 1994 im Rahmen des Burst and Transient Source Experiment (BATSE) vom Compton Röntgenstrahlenobservatorium entdeckt. BATSE konnte die TGFs nur mittels eines speziellen Beobachtungsmodus feststellen und die Messungen waren nur auf die Anzahl der Ausstöße oder deren Spitzenenergien beschränkt. Im Jahr 2002 wurde RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager) als kleiner Forschungssatellit von der NASA gestartet um Röntgen- und Gammastrahlen in unserem Sonnensystem zu untersuchen. Nach der Entdeckung von den TGFs in der oberen Erdatmosphäre wurden Forschungspläne entwickelt, die zusätzlich zu den Studien im Sonnensystem auch die Untersuchung der TGFs in der Erdatmosphäre beinhalten. Neue Beobachtungen vom RHESSI konnten durch einen verbesserten Beobachtungsmodus einen um den Faktor 10 erhöhten Rekordenergieausstoß messen. Durchschnittlich werden täglich circa 50 TGFs gemessen. Die Anzahl könnte aber bis zum 100 fachen ansteigen, da die Ausstoßungen nur dann gemessen werden können, wenn sich der Satellit direkt darüber befindet.

„Die Idee, dass die Erde als kleiner und zahmer Planet als Partikelbeschleuniger dienen kann ist wirklich faszinierend,“ sagte David Smith, der Assistenzprofessor von Physik an der Universität in Santa Cruz. „Die Energien, die wir messen konnten waren so hoch wie die Gammastrahlen die von Schwarzen Löchern und Neutronensternen abgegeben werden,“ fügte Smith hinzu. Der exakte Mechanismus der die Elektronenstrahlen beschleunigt und TGFs verursacht ist noch immer unklar. Möglicherweise könnte aber die Bildung einer elektrischen Aufladungen an der Spitze von Gewitterwolken aufgrund der Blitzentladungen eine Rolle spielen. Ein gewaltiges elektrisches Feld zwischen der Wolkenoberdecke und der Ionosphäre (der stark elektrisch geladenen Außenschicht der Erde) wären das Resultat. Unter Vernachlässigung der exakten Ursache, ist ein enormer Partikelbeschleuniger in der oberen Erdatmosphäre dafür verantwortlich, dass die Elektronen zu diesen hohen Energien beschleunigt werden. Beim Zusammenstoß mit den zerstreuten Atomen in der oberen Erdatmosphäre emittieren diese die Gammastrahlen.

Die Dauer der TGFs wurden durch RHESSI im Bereich von 0,2 bis 3,5 Millisekunden aufgenommen. Die energiereichsten TGFs wurden im Bereich von 10 bis 20 Millionen Elektronenvolt gemessen (ca. 300 mal energiereicher als die medizinischen Röntgenstrahlen). Die Elektronen, die diese Gammastrahlen emittieren haben eine Geschwindigkeit von 99,99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit.

Diese Vorgänge werfen eine Menge interessante Fragen auf. Zum Beispiel ob die Elektronen welche die TGFs emittieren schlussendlich zu den hochenergetischen Elektronen im Erdstrahlungsgürtel beisteuern, sagte Smith. „Das ist ein sehr interessanter Prozess der sich an den Grenzen der Physik abspielt. Wenn wir diesen Prozess hier auf der Erde verstehen würden, würden uns das enorm helfen einen besseren Einblick in ähnliche Vorgänge in nicht so zugänglichen Bereichen des Universums zu erlangen.“

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Ein Beitrag von Raumfahrer.net Redaktion

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