Ein Beitrag von Stefan Heykes. Quelle: ASC FIAN.

Im Rahmen von RadioAstron bildet das Weltraumteleskop Spektr-R gemeinsam mit irdischen Radioteleskopen ein gigantisches Interferometer. Spektr-R bewegt sich auf einer hochelliptischen Umlaufbahn und erreicht dabei einen maximalen Abstand zur Erde von etwa 350.000km. Seit dem Start im Juli 2011 wurden die praktisch verwendeten Basislängen immer weiter erhöht.

Je größer die Entfernung ist, umso schwieriger ist die korrekte Auswertung der Beobachtungen. Das federführende Institut ASC FIAN musste erst praktische Erkenntnisse bei geringen Anforderungen sammeln, bevor es wirklich große Basislängen in Angriff nehmen konnte. Seit einiger Zeit werden nun die verwendeten Basislängen konstant erhöht.

Jetzt wurden die aktuell erreichten Bestwerte bekanntgegeben. Dies erfolgt mit einiger Verzögerung nach den Beobachtungen, da die Messdaten der einzelnen Teleskope erst zum auswertenden Institut geschickt werden müssen und dort von einem Supercomputer zu einem Gesamtresultat korreliert werden.

Die folgenden Diagramme zeigen die Ergebnisse von solchen Korrelationsberechnungen. Die von den einzelnen Teleskopen aufgezeichneten Verläufe der empfangenen Radiostrahlung müssen zur Deckung gebracht werden. Dazu müssen sie auf der Zeitachse verschoben werden, außerdem muss die Frequenzverschiebung durch den Dopplereffekt ausgeglichen werden.

Diese dreidimensionalen Diagramme sind umso höher, je genauer sich die Wellen überlagern. Der Spitzenwert wird verwendet, um damit Bilder aus den Beobachtungsdaten zu generieren. Je höher das Signal-Rausch-Verhältnis ist, umso sicherer kann man sein, dass dieser Spitzenwert wirklich die korrekte Verschiebung darstellt.

Die Grafik zeigt die Interferenz-Diagramme, die bei den höchsten erreichten Basislängen gewonnen wurden. Bei diesen Beobachtungen wurden zwei aktive Galaxienkerne beobachtet. Der Rekord für das 6,2cm-Band wurde bereits am 28.11.2012 bei 19 Erddurchmessern (ED) Abstand zwischen dem deutschen 100m-Radioteleskop in Effelsberg und Spektr-R erreicht. Dies entspricht einer Basislänge von etwa 242.000km.

Beobachtet wurde dabei das Objekt BL Lacertae. Hierbei handelt es sich um einen Blazar in einer Entfernung von 900 Mio Lichtjahren. Ein Blazar (Kunstwort aus BL Lacertae und Quasar) ist dabei ein aktiver Galaxienkern (ein Quasar also), dessen Jet genau in der Beobachtungsrichtung liegt. Wir blicken also genau senkrecht auf die Galaxie und schauen genau in den Jet, der vom supermassiven schwarzen Loch im Zentrum ausgeht. BL Lacertae war der erste bekannte Blazar und ist daher Namensgeber für diese besondere Art von Quasaren.

Die neuen Rekorde für das 1,35-cm-Band und das 18cm-Band wurden bei der Beobachtung von 3C273 erreicht. 3C273 ist der erste Quasar, der entdeckt wurde, und zugleich der hellste bekannte Quasar überhaupt. Er befindet sich in einer Entfernung von etwa 2,4 Milliarden Lichtjahren. Am 25.01.2013 wurde eine Beobachtung im 18cm-Band gemeinsam mit dem Radioteleskop in Arecibo/Puerto Rico durchgeführt. Dabei wurde ein Abstand von 13,5 ED, also etwa 172.000km erreicht. Eine Woche später folgte die Rekordbeobachtung im 1,35cm-Band mit einer Basislänge von 8,1 ED beziehungsweise etwa 103.000km.

Überraschungen im interstellaren Medium
Nach den aktuellen Theorien zum interstellaren Medium sollte dieses Radiowellen im Bereich der beiden langwelligen Empfänger von Spektr-R (18cm und 92cm) stark streuen. Einige Objekte sollten daher praktisch nicht beobachtbar sein in diesen Bändern.

Tatsächlich gibt es bei manchen Beobachtungen das erwartete Störungsbild. Hier finden Streuungs- und Interferenzeffekte im interstellaren Medium statt und verhindern eine eindeutige Identifizierung der korrekten Korrelation. Stattdessen gibt es mehrere gleichberechtigte Optimalergebnisse. Diese Effekte sind vergleichbar damit, wie sich die Sonne in einer Fensterscheibe spiegelt – es gibt zwei Orte an denen die Sonne zu sein scheint. Ein solches Bild zeigt sich z.B. für den Pulsar PSR B0329+54:

Andere Objekte, die praktisch nicht beobachtbar sein sollten in diesen Bereichen zeigen sich jedoch nahezu störungsfrei. Die Abweichungen zur Vorhersage liegen im Extremfall bei einem Faktor von 10¹⁰⁰. Daher stellt die reine Existenz dieser Beobachtungsergebnisse bereits eine große Herausforderung für die Kenntnis des interstellaren Mediums in unserer Milchstraße dar.
Ausblick
Die verwendeten Basislängen sollen weiter vergrößert werden. Das finale Ziel des RadioAstron-Programms ist es, den Ereignishorizont eines supermassiven schwarzen Lochs auflösen zu können. Dazu muss sowohl die Auflösung noch weiter gesteigert werden, als auch ein praktisch ideales Ziel ausgewählt werden.

Die Galaxie M 87 (auch bekannt als Virgo A) ist dafür ein guter Kandidat. In ihrem Zentrum sitzt eines der massivsten überhaupt bekannten schwarzen Löcher (es bringt etwa 6,6 Milliarden Sonnenmassen auf die Waage), zudem ist sie uns mit nur 54 Millionen Lichtjahren sehr nahe. Es fanden bereits Beobachtungen statt, jedoch sind noch keine Ergebnisse bekannt. Damit wäre es dann erstmals möglich, den Ereignishorizont eines schwarzen Lochs direkt zu untersuchen.

Diese Möglichkeit bietet einzig RadioAstron, das rein irdische Radioastronomie um mehr als eine Größenordnung überbieten kann in der Auflösung. Optische Teleskope sind in diesem Bereich vollkommen chancenlos, die Auflösung von Hubble zum Beispiel ist um etwa das 5000fache schlechter.

Diskutieren Sie mit:

• Spektr-R RadioAstron

Der Beitrag RadioAstron auf Rekordkurs erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Maria Steinrück. Quelle: ESA.

Ozon-Messungen des ESA-Satelliten Envisat ergaben einen Ozonrückgang von 40 Millionen Tonnen am 2. Oktober 2006 – dies übertrifft den bisherigen Rekord von 39 Millionen Tonnen im Jahr 2000.

Der Ozonrückgang wird durch Messungen der Fläche und der Tiefe des Ozonloches festgestellt. Das diesjährige Ozonloch hat eine Audehnung von 28.000 Quadratkilometern und erreicht damit beinahe die Größe des bisher gemessenen Rekordes im Jahr 2000.

Die Ozonschicht in der Stratosphäre, ungefähr 25 Kilometer über der Erdoberfläche, filtert schädliche ultraviolette (UV) Strahlung aus dem Sonnenlicht und ist somit ein wichtiger Schutz für Menschen und Tiere. Im letzten Jahrzehnt ist die Ozonschicht auf der gesamten Erde um 0,3 % pro Jahr zurückgegangen. Dies hat nicht nur ein höheres Hautkrebsrisiko sondern auch eine Bedrohung für Meerestiere wie Plankton durch die intensivere UV-Strahlung zur Folge.

Der Rückgang des Ozons wird durch Verschmutzungen in der Atmosphäre verursacht. Diese stammen von Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen (FCKW), die zwar seit 20 Jahren weitgehend verboten sind, sich aber noch immer in der Erdatmosphäre befinden.

Während des Winters auf der südlichen Hemisphäre der Erde wird die Luft über der Antarktis durch bestimmte Winde von der Luft in mittleren Breitengraden abgeschnitten. Dadurch kommt keine warme Luft in die Antarktis und die Atmosphäre kühlt dort stark ab.

In der andauernden Dunkelheit in dieser Jahreszeit bilden sich polare Stratosphärenwolken, die Chlorverbindungen enthalten.

Zum polaren Frühlingsbeginn ergibt sich für die Ozonschicht eine extrem ungünstige Kombination: Das Licht der nun wieder aufgehenden Sonne erreicht die Stratosphärenwolken. Dadurch zerspalten sich Chlorverbindungen und einzelne Chlormoleküle werden frei. Diese zerstören Ozon und wandeln es in normale Sauerstoffmoleküle um. Ein einzelnes Chlormolekül kann so tausende Ozonmoleküle zerstören.

Das Ozonloch bleibt normalerweise bis November oder Dezember bestehen. Dann schwächen sich die Winde, die die antarktische Luft von der wärmeren Luft abschneiden, ab und die ozonarme Luft vermischt sich mit der ozonreichen Luft.

Ein dermaßen starker Ozonrückgang wie dieses Jahr setzt besonders kalte Temperaturen in der Stratosphäre zusammen mit Sonnenlicht voraus.

Langfristige Ozonmessungen sind wichtig, damit genaueres über die derzeit bis zum Jahr 2060 erwartete Erholung der Ozonschicht bekannt wird.

Der Beitrag Rekord-Ozonrückgang über der Antarktis erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Eric Honstrass. Quelle: NASA.

Das am weitesten entfernte, von Menschenhand geschaffene und immer noch funktionsfähige Objekt im All ist sie schon seit längerer Zeit. Anfang 1998 löste Voyager 1 die mittlerweile inaktive Sonde Pioneer 10 ab. Nun hat Voyager 1 seit ihrem Start vor knapp 29 Jahren eine Entfernung von einhundert Astronomischen Einheiten erreicht. Somit ist die Sonde hundert mal so weit von der Sonne weg, wie unser Heimatplanet – mit anderen Worten etwa 15 Milliarden Kilometer.

Während die Schwestersonde Voyager 2 nach Jupiter und Saturn auch noch Uranus (1986) und Neptun (1989) die bisher einzigen Besuche abstattete, untersuchte Voyager 1 ausschließlich die inneren beiden Gasriesen, verließ 1980 nach einem Vorbeiflug am Saturnmond Titan die Ebene der Planetenbahnen und eilt seitdem der Grenze des Sonnensystems entgegen und durch sie hindurch.

Der frühere Direktor des Jet Propulsion Laboratory (JPL) und jetzige Projektwissenschaftler Dr. Ed Stone meint, das Voyager-Team hätte schon immer orakelt, dass die Sonde und deren Energie so lange bestehen würden. Nur konnte sich das Team nie sicher sein, ob die Sonde nicht vorher verschleißen oder anderweitig hätte zerstört werden können.

Allgemein rechnet man aber nun damit, dass der Kontakt zum entferntesten menschlichen Außenposten noch etwa bis zum Jahre 2020 aufrecht erhalten werden kann.

Aus der Entfernung betrachtet, in der sich Voyager 1 und Voyager 2 befinden, erscheint die Sonne nur noch als heller Lichtpunkt. An Energiegewinnung aus Solarpanelen ist hier natürlich nicht mehr zu denken. Die Zwillingssonden werden von Radioisotopengeneratoren versorgt, die wahrscheinlich etwa im Jahre 2020 nicht mehr ausreichend Energie wird liefern können, um kritische Systeme zu versorgen. Die Raumsonde durchfliegt gegenwärtig die Heliosheath genannte Zone des Weltraums, in der der Einfluss der Sonne zusehends schwindet. Die Heliopause und der interstellare Raum sollen laut NASA ab 2015 erreicht werden.

„Im interstellaren Raum gibt es Material aus früheren nahen Sternenexplosionen“, erklärt Dr. Stone. „Voyager 1wird das erste von Menschenhand hergestellte Objekt sein, das dorthin vordringt.“
Dass die beiden Sonden so lange funktionieren, liegt einerseits am robusten Design und andererseits an dem mittlerweile auf zehn Mann geschrumpften Flugteam. „Aber es sind diese zehn Personen, die diese Sonden am Leben erhalten“, erläutert der Voyager-Projekt-Manager Ed Massey vom JPL.

Der Beitrag Voyager 1 auf Rekordjagd erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: ESA.

Am Freitag, dem 4. August 2006, – 30 Tage nachdem Reiter als Mitglied der STS-121-Crew mit dem Space Shuttle Discovery auf der ISS angekommen ist – hat er den bisherigen Rekord von 209 Tagen, 12 Stunden, 25 Minuten und 11 Sekunden des französischen Astronauten Jean-Pierre Haigneré gebrochen.

ESA-Generaldirektor Jean-Jacques Dordain sandte eine Glückwunschnachricht an Reiter, der bis Dezember 2006 an Bord der ISS bleiben soll. „Am Ende ihrer Mission werden Sie insgesamt ein Jahr im All verbracht haben. Mit dieser bedeutenden Expertise und Erfahrung symbolisieren Sie – als unser ‚höchst geflogener‘ Kollege – Europas Engagement für die Raumfahrt“, sagte Dordain. „Wir sind sehr stolz auf das, was Sie erreicht haben und wünschen Ihnen für die restliche Zeit dort oben nur das Allerbeste.“

Die Astrolab-Mission ist Thomas Reiters zweiter Langzeitaufenthalt im All. Von September 1995 bis Februar 1996 war er Bordingenieur der europäisch-russischen Euromir-95-Mission zur MIR-Raumstation, zusammen mit seinen russischen Kollegen Yuri Gidzenko und Serguei Avdeev.

Thomas Reiter ist das erste nicht-amerikanische und nicht-russische Mitglied der permanenten ISS-Besatzung. Am vergangenen Donnerstag, 3. August 2006, hat er außerdem als erster ESA-Astronaut einen „Weltraumspaziergang“ außerhalb der ISS durchgeführt. Knapp sechs Stunden verbrachten Reiter und sein Expedition 13 Crew-Kollege Jeff Williams (NASA) mit der Installation neuer Hardware und weiterer Instrumente an der Außenhaut der ISS.

Der Beitrag Reiter bricht europäischen Langzeit-Rekord im All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.