Quelle: Airbus Defence and Space 5. August 2024.

Toulouse, 5. August 2024 – Airbus wurde von der französischen Raumfahrtbehörde (CNES) ausgewählt, zwei Mikrowellenradiometer der neuen Generation als Teil des französischen Beitrags zum Atmosphärenbeobachtungssystem (AOS) zu entwickeln und zu bauen. Die Mission selbst heißt C²OMODO (Convective Core Observations through MicrOwave Derivatives in the trOpics). Ziel von AOS, einer Kooperation zwischen den Vereinigten Staaten, Kanada, Japan, Italien und Frankreich, ist die Optimierung der Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Aerosolen, Wolken, atmosphärischer Konvektion und Niederschlag. Es umfasst sechs Satelliten sowie suborbitale Plattformen in der Luft und an Land und wird wichtige Daten für verbesserte Vorhersagen von Wetter, Luftqualität und Klima liefern.

„Die Arbeit an Klimamissionen ist für uns bei Airbus von großer Bedeutung. Nur wenige Wochen nach dem Start der europäisch-japanischen EarthCARE-Mission ist es ein wichtiger Schritt, an einer weiteren Klimamission teilzunehmen, diesmal unter der Leitung der NASA und mit internationalen Partnern“, sagte Alain Fauré, Leiter von Space Systems bei Airbus. „Ich möchte der französischen Raumfahrtagentur CNES für die Unterstützung der europäischen Industrie danken: Mit diesem Vertrag unterstreicht Airbus seine Rolle bei der Erforschung von Wolken, Wetter und Klima.“

C²OMODO wird zum ersten Mal einen globalen Überblick über vertikale Luftbewegungen und Niederschlagseigenschaften in konvektiven Stürmen liefern. Dies wird zwei entscheidende Verbesserungen ermöglichen: ein besseres Verständnis der Entstehung von Starkniederschlägen und die Darstellung dieser Prozesse in Computer-Wettermodellen, was zu einer verbesserten globalen Wettervorhersage führen wird.

Die in Toulouse, Frankreich, entwickelten und gebauten C²OMODO-Hochfrequenz-Mikrowellenradiometer werden auf zwei AOS-Satelliten montiert, die in einer geneigten Umlaufbahn im Tandembetrieb arbeiten: AOS-Storm unter der Leitung der USA und Precipitation Measuring Mission (PMM) unter der Leitung von Japan.

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• Neue Verträge

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Quelle: Universität Leipzig 20. Juni 2024.

20. Juni 2024 – Eine Forschergruppe um Prof. Dr. Johannes Quaas von der Universität Leipzig sowie Hao Luo und Prof. Yong Han von der Sun-Yat-sen Universität in China hat herausgefunden, dass die Wolkendecke zunehmend asymmetrische Veränderungen zeigt: Sie nimmt tagsüber stärker ab als nachts. Diese Asymmetrie führt dazu, dass die kühlende Wirkung der Wolken tagsüber abnimmt und die wärmende Wirkung nachts zunimmt, was die globale Erwärmung verstärkt. Ihre neuen Erkenntnisse haben die Forschenden gerade in dem renommierten Fachjournal „Science Advances“ veröffentlicht.

Wolken: Mehr als nur Wettergeschehen
Tagsüber reflektieren Wolken das Sonnenlicht zurück in den Weltraum und kühlen dadurch die Erdoberfläche. Nachts hingegen wirken sie wie eine Decke, die die Wärme zurückhält. Dadurch bleibt die Erdoberfläche warm. „Aus diesem Grund haben Wolken einen entscheidenden Einfluss auf das Klima auf der Erde“, sagt der Meteorologe Quaas.

In ihrer Untersuchung nutzten die Wissenschaftler:innen Satellitenbeobachtungen sowie Daten aus der sechsten Phase des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6), das umfassende Klimamodelle und Szenarien zur Verfügung stellt. Diese Modelle decken historische Daten von 1970 bis 2014 sowie Projektionen bis zum Jahr 2100 ab.

„Da die Wolkendecke im globalen Maßstab tagsüber stärker abnimmt als nachts, führt das am Tag zu einer Verringerung des kurzwelligen Albedoeffekts und zu einer Verstärkung des langwelligen Treibhauseffekts in der Nacht“, erklärt Hao Luo, der Erstautor der Studie.

Klimamodelle und ihre Bedeutung
Klimamodelle sind unerlässlich, um die komplexen Prozesse und Wechselwirkungen innerhalb des Klimasystems zu verstehen und vorherzusagen. Sie helfen Wissenschaftler:innen, mögliche zukünftige Szenarien zu entwickeln und die Auswirkungen verschiedener Faktoren wie Treibhausgase, Aerosole und Wolken auf das Klima zu analysieren.

Johannes Quaas von der Universität Leipzig betont: „Die Asymmetrie der Änderung der Wolkenbedeckung ist ein wichtiger Faktor, der hier neu entdeckt wurde. Unsere Studie zeigt, dass diese Asymmetrie zu einer positiven Rückkopplung führt, die die globale Erwärmung verstärkt.“ Wolken, so der Forscher, ändern sich demnach durch den Klimawandel. Insgesamt gebe es etwas weniger Wolken, was eine zusätzliche Erwärmung der Erde bedeute.

Die Mechanismen hinter der Asymmetrie
Diese tägliche Asymmetrie der Wolkenbedeckung lässt sich auf verschiedene Faktoren zurückführen. Eine Hauptursache ist die zunehmende Stabilität in der unteren Troposphäre, die durch steigende Treibhausgaskonzentrationen verursacht wird. Diese Stabilität führt dazu, dass sich Wolken tagsüber weniger leicht bilden können, während sie nachts stabil bleiben oder sogar zunehmen.

Yong Han, Co-Autor der Studie, erläutert: „Die Veränderung der Wolkendecke ist nicht gleichmäßig über den Tag verteilt. Tagsüber, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist, haben wir eine größere Abnahme der Wolken beobachtet. Nachts, wenn die Erdoberfläche normalerweise abkühlt, hält die Wolkendecke die Wärme zurück und verstärkt dadurch den Treibhauseffekt.“

Ein Blick in die Zukunft
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Reduktion von Treibhausgasen noch dringlicher ist, da die Wolkenbedeckung nicht nur einfach auf die Erwärmung reagiert, sondern diese über den neuen Effekt noch weiter verstärkt“, warnt Johannes Quaas. Weitere Studien sind nach Ansicht der Wissenschaftler:innen notwendig, um Änderungen der Wolkenbedeckung besser zu verstehen. Auch Änderungen beispielsweise von Vegetation und ihrer Biodiversität stehen im Fokus der an der Universität Leipzig laufenden Studien, ebenso wie die Rolle der abnehmenden Luftverschmutzung.

Originalpublikation:
„Diurnally asymmetric cloud cover trends amplify greenhouse warming“, https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado5179

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• Klimawandel

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Quelle: Airbus Defence and Space.

Madrid – Wenn der NASA-Rover Perseverance am kommenden Donnerstag auf der Oberfläche des Roten Planeten landet, werden Schlüsseltechnologien von Airbus an Bord sein: Die meteorologische Station MEDA wird Wissenschaftler mit wertvollen Wetterdaten vom Mars versorgen und das Antennen-System mit hoher Verstärkung wird für die Dauer der MARS2020-Mission eine Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindung zur Erde sicherstellen.

Perseverance wird sieben wissenschaftliche Instrumente einsetzen, um die biologische und geologische Umgebung des Mars zu untersuchen, darunter die von Airbus entwickelte und gebaute meteorologische Station MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyser).

Das MEDA-Instrument wird mit Hilfe von Sensoren, die über den Rover verteilt sind, viele Umweltparameter messen: Windgeschwindigkeit und -richtung, relative Luftfeuchtigkeit, atmosphärischer Druck, Boden- und Lufttemperaturen, Sonneneinstrahlung und auch Eigenschaften von Schwebestaub. Diese Parameter werden auch bei der autonomen Entscheidung über den Einsatz des Ingenuity-Hubschraubers an Bord des Rovers eine wichtige Rolle spielen.

MEDA ist die dritte von Airbus geleitete Umweltstation auf dem Mars, mit der Airbus seine Expertise auf diesem Gebiet unter Beweis stellt. Die erste war 2012 an Bord des Rovers Curiosity, bekannt als REMS (Rover Environmental Monitoring Station), und die zweite 2018 auf InSight, genannt TWINS (Temperature and Wind for InSight). Beide waren erfolgreiche NASA / JPL Missionen.

Alle Daten der Entdeckungen von Perseverance werden über das ebenfalls von Airbus entwickelte und gebaute High-Gain-Antennensystem (HGAS) zur Erde gesendet. Das HGAS basiert auf einer X-Band-Sende- und Empfangsantenne, die eine Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation ermöglicht. Die Antenne basiert auf der selbst entwickelten Microstrip-Technologie. Sie ist vor Staub geschützt, um saubere Bedingungen und thermische Stabilität zu gewährleisten.

Die Antenne wird wissenschaftliche Daten, die von den verschiedenen Instrumenten erzeugt werden, und Informationen über den Gesundheitszustand des Rovers direkt senden, ohne dass Zwischenverbindungen (z. B. Orbiter) erforderlich sind. Darüber hinaus wird das Fahrzeug täglich Anweisungen von der Erde mit den Aufgaben des Tages erhalten. Da die Antenne lenkbar ist, kann sie einen „Strahl“ von Informationen direkt zur Erde senden, ohne das Fahrzeug zu bewegen, was zur Energieeinsparung beiträgt.

Die extremen thermischen Exkursionen auf dem Mars erforderten eine Qualifizierung des Antennensystems bei Temperaturen von -135ºC bis + 90ºC mit thermischen Ermüdungstests. Dies wird das zweite HGAS-Antennensystem von Airbus auf dem Mars sein, wobei das erste an Bord von Curiosity auch acht Jahre später noch einwandfrei funktioniert.

Mars2020 ist die wohl ehrgeizigste Mission, die je zum Mars geschickt wurde, denn sie wird Marsgestein und -boden detaillierter als je zuvor auf der Suche nach Beweisen für vergangenes Leben auf dem Planeten untersuchen und für die spätere Rückkehr zur Erde Anzeichen oder Spuren vergangenen Lebens (Biosignaturen) speichern. Ebenso wird sie die geologischen Prozesse charakterisieren, aus denen die Oberfläche besteht, und die tägliche und jahreszeitliche Entwicklung der Prozesse in der Marsatmosphäre messen, einschließlich der Charakterisierung von Schwebestaub. Perseverance wird auch Technologien testen, die den Weg für die zukünftige Erforschung des Mars durch den Menschen ebnen sollen, wie z.B. die Erzeugung von Sauerstoff aus Kohlendioxid in der Atmosphäre oder der erste Flug eines kleinen Hubschraubers auf einem anderen Planeten.

Airbus und Mars
Mars Express und Beagle 2
Airbus baute die erste europäische Mission zum Mars – Mars Express, die 2003 gestartet wurde. Airbus konstruierte und fertigte auch das Landegerät Beagle 2 (das von Mars Express zum Mars getragen wurde), das leider nach seinem Start verloren ging.

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• Rover Perseverance (vorher Mars 2020) auf Atlas V

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Quelle: DWD.

Offenbach – Das Jahr 2020 ist in Deutschland mit einer Jahresmitteltemperatur von 10,4 °C das zweitwärmste Jahr seit Beginn flächendeckender Wetteraufzeichnungen im Jahr 1881. Geringfügig wärmer war nur das Jahr 2018 mit 10,5 °C gewesen. Auf den folgenden Plätzen liegen mit knappem Abstand 2019 und 2014 mit jeweils 10,3 °C. Das meldet der Deutsche Wetterdienst (DWD) nach ersten Auswertungen der Ergebnisse seiner rund 2.000 Messstationen. Tobias Fuchs, Klima-Vorstand des DWD: „Das sehr warme Jahr 2020 darf uns nicht kalt lassen. Die wissenschaftlichen Klimafakten des nationalen Wetterdienstes sind alarmierend. Klimaschutz ist das Gebot der Stunde. Wir müssen jetzt handeln.“ Dies unterstrichen auch weitere Klimadaten des DWD: So seien hierzulande neun der zehn wärmsten Jahre im 21. Jahrhundert beobachtet worden, davon die vier wärmsten Jahre in der zurückliegenden Dekade 2011-2020. Diese Dekade war zugleich die wärmste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Kennzeichnend für das vergangene Jahr war zudem: 2020 war sehr sonnenscheinreich und das Dritte zu trockene Jahr in Folge.

Milder Winter und langanhaltende Hitzewelle im August
Der Temperaturdurchschnitt lag im Jahr 2020 mit 10,4 °C um 2,2 Grad über der international gültigen Referenzperiode 1961 bis 1990. Gegenüber der Vergleichsperiode 1981 bis 2010 betrug die Abweichung 1,5 Grad. Bis auf den Mai fielen alle Monate zu warm aus. Januar, Februar, April und August zeigten dabei mit einer Abweichung von über 3 Grad die höchsten positiven Temperaturanomalien. Auch wenn mit -15,0 °C die tiefste Jahrestemperatur in Oberstdorf am 27. Dezember gemessen wurde, traten die in der Fläche kältesten Nächte in der letzten Märzdekade auf. Den ersten meteorologischen Sommertag gab es am 17. April in der Mitte und im Süden. Zwischen dem 5. und 22. August etablierte sich über Deutschland eine teils sehr heiße und feuchte Witterung. Dabei kletterten die Höchstwerte auf über 35 °C. Am höchsten stieg das Quecksilber am 9. August in Trier-Petrisberg mit 38,6 °C. Am Ende wurde 2020 nach 2018 das zweitwärmste Jahr seit Messbeginn im Jahr 1881.

Verbreitet zu trocken, insbesondere in der Westhälfte
Mit rund 710 Litern pro Quadratmeter (l/m²) erreichte 2020 nur gut 90 Prozent seines Solls von 789 l/m². Damit waren von den letzten 10 Jahren 9 zu trocken, nur 2017 war feuchter als normal. Dürre und Regen, teilweise mit Überflutungen, lagen 2020 häufig nah beieinander. Am 3. August meldete Aschau-Innerkoy, südöstlich von Rosenheim, mit 154,4 l/m² die größte Tagessumme. Die höchsten Jahresmengen gingen mit bis zu 2.000 l/m² im Schwarzwald und an den Alpen nieder. Am trockensten blieb es mit unter 500 l/m² in vielen Teilen Nordostdeutschlands. Beachtenswerte Schneefälle waren eine Rarität und fokussierten sich vor allem auf das höhere Bergland. In der Südhälfte kamen Ende Februar und Anfang Dezember aber auch mal im Flachland die Schneefans auf ihre Kosten. Die mächtigste Schneedecke des Jahres weitab der Gipfellagen gab es in Zinnwald-Georgenfeld, Osterzgebirge, am 5. Februar mit 37 cm.

Deutschland erlebte das viertsonnigste Jahr seit Messbeginn
Mit etwa 1.901 Stunden übertraf der Sonnenschein sein Soll von 1.544 Stunden um gut 20 Prozent. Damit nahm 2020 den vierten Platz der sonnigsten Jahre seit Messbeginn 1951 ein. Über 2.000 Stunden schien sie vor allem im Süden. Vergleichsweise sonnenscheinarm blieb es dagegen in der norddeutschen Tiefebene und in den zentralen Mittelgebirgen.

Das Wetter in den Bundesländern im Jahr 2020
(In Klammern stehen jeweils die vieljährigen Mittelwerte der intern. Referenzperiode)

Schleswig-Holstein und Hamburg: Im nördlichsten Bundesland betrug die Mitteltemperatur im Jahr 2020 10,5 °C (8,3 °C) und die Niederschlagsmenge fast 733 l/m² (788 l/m²). Die Sonnenscheindauer erreichte rund 1855 Stunden (1.567 Stunden). In der Hansestadt lag die Temperatur bei 11,0 °C (8,8 °C), die Niederschlagssumme bei rund 687 l/m² (750 l/m²) und die Sonnenscheindauer bei abgerundet 1.851 Stunden (1.507 Stunden). Im Februar sorgten mehrere Sturmfluten für schwere Schäden an der Westküste von Sylt. Hamburg registrierte den nassesten Februar seit Messbeginn. Im August meldete die Station Hamburg-Neuwiedenthal an elf Tagen Höchsttemperaturen von über 30 °C und damit einen neuen Augustrekord für die Hansestadt.

Niedersachsen und Bremen: Niedersachen erreichte im Mittel 10,8 °C (8,6 °C) sowie rund 689 l/m² (746 l/m²). Mit gut 1.771 Sonnenstunden (1.456 Stunden) war es das sonnenscheinärmste Bundesland. Bremen war mit 11,2 °C (8,9 °C) die zweitwärmste Region. Rund 625 l/m² (727 l/m²) Niederschlag und rund 1.831 Sonnenstunden (1.474 Stunden) wurden gemessen. Niedersachsen und Bremen erlebten 2020 den nassesten Februar sowie insgesamt den zweitwärmsten Winter seit Datenerfassung. Trockenheit im April begünstige einen Moorbrand bei Papenburg im Emsland, bei dem am 18. April etwa 32 ha in Flammen standen. Am 14. Juni führten Starkregenfälle zu wetterbedingten Unfällen und Überflutungen. In Damme, Landkreis Vechta, waren zahlreiche Geschäfte und auch ein Krankenhaus betroffen. Im August gab es in Bremerhaven erstmals an acht Tagen Höchstwerte von über 30 °C.

Mecklenburg-Vorpommern: Im nordöstlichen Bundesland ermittelte der DWD 10,4 °C (8,2 °C), 551 l/m² (595 l/m²) Niederschlag und 1.893 Sonnenstunden (1.648 Stunden). Am 15. Januar stiegen die Tageshöchstwerte, wie in Anklam, auf ungewöhnlich milde 14,8 °C. An zahlreichen Stationen wurden neue Temperaturrekorde verzeichnet. Der Winter verabschiedete sich als wärmster seit Messbeginn im Jahr 1881. Im letzten Märzdrittel wurden die frostigsten Nächte des Winterhalbjahres beobachtet. Am 14. Oktober bewirkte ein Nordoststurm eine Sturmflut mit fünf Meter hohen Wellen. Wie in Wismar stiegen die Pegel an manchen Orten auf 1,40 Meter.

Brandenburg und Berlin: Brandenburg meldete 2020 eine Temperatur von 10,8 °C (8,7 °C). Berlin erreichte 11,4 °C (9,1 °C) und war das mit Abstand wärmste Bundesland. Mit rund 492 l/m² war die Hauptstadt (573 l/m²) die trockenste Region. In Brandenburg waren es rund 499 l/m² (557 l/m²). Stellenweise, wie in Grünow in der Uckermark, gab es keine 400 l/m² Niederschlag. Die Sonne zeigte sich in Brandenburg gut 1.925 Stunden (1.634 Stunden). In Berlin waren es 1.941 (1.635) Stunden. Trotz des wärmsten Winters seit Messbeginn musste wegen herabfallender Eiszapfen am 26. Januar das Gelände rund um den Berliner Fernsehturm gesperrt werden. In der letzten Märzdekade wurden die frostigsten Nächte des Winterhalbjahres gemessen. Erstmals in einem August meldete Potsdam an 15 Tagen Temperaturen von über 30 °C. Nach monatelanger Trockenheit schickte das Tief „Xyla“ am 26. September mit überregionalen 15 bis 45 l/m² den langersehnten Landregen.

Sachsen-Anhalt: Sachsen-Anhalt war voraussichtlich mit 10,8 °C (8,7 °C) eine vergleichsweise warme und mit rund 495 l/m² (548 l/m²) eine der trockensten Regionen. Rund 1.917 Stunden (1.522 Stunden) schien die Sonne. Im letzten Märzdrittel wurden die kältesten Nächte des Winterhalbjahres beobachtet. In Bottendorf/Klein Germersleben, südwestlich von Magdeburg, wurden am 13. Juni bei schweren Gewittern enorme 133,4 l/m² gemessen. Das ist eine der höchsten Tagesniederschläge seit Aufzeichnungsbeginn in Sachsen-Anhalt. Es folgten der wärmste August, ein ungewöhnlich sonniger September und einer der trockensten Novembermonate.

Sachsen: Der Freistaat kam 2020 zwar auf warme 10,3 °C (8,1 °C), gehörte aber zu den kühleren Regionen. Fast 695 l/m² (699 l/m²) prasselten vom Himmel – bei rund 1.891 Sonnenstunden (1.549 Stunden). Sachsen erlebte den zweitwärmsten Februarmonat seit Messbeginn, meldete aber auch am 5. Februar mit 37 cm in Zinnwald-Georgenfeld, Osterzgebirge, die höchste Schneedecke des Jahres abseits der Gipfel. Anschließend wurden Ende März die frostigsten Nächte des Jahres beobachtet. Im April konnte man in Sohland an der Spree weitere 23 Frosttage zählen. Der Sommer brachte dann einen der wärmsten Augustmonate. Der meteorologische Herbst startete mit dem drittwärmsten September. Nach einem zu trockenen Sommerhalbjahr brachte Tief „Gisela“ am 14. Oktober verbreitet zwischen 20 und 40, örtlich sogar bis 50 l/m². Dafür verfehlten der November und Dezember ihre Niederschlagsziele erheblich.

Thüringen: Thüringen war im Jahr 2020 mit 10,0 °C (7,6 °C) das zweitkühlste Gebiet. Dazu wurden rund 669 l/m² (700 l/m²) Niederschlag und gut 1.839 Sonnenstunden (1.486 Stunden) gemeldet. Nach dem zweitwärmsten Februar seit Messbeginn traten in den letzten Märztagen die frostigsten Nächte des gesamten Winterhalbjahres auf. Dachwig, nordwestlich von Erfurt, meldete vom 23. bis zum 25. März dreimal hintereinander -10 °C. Mit dem Sommer kamen Starkregen im Juni und ein ungewöhnlich warmer August. Der November verlief äußert trocken und ging auch als Drittsonnigster in die Geschichtsbücher ein.

Nordrhein-Westfalen: 2020 gehörte NRW mit 11,1 °C (9,0 °C) zu den wärmsten Regionen. Die Niederschlagstöpfe sammelten abgerundet 746 l/m² (875 l/m²) ein. Im Ländervergleich belegte NRW mit gut 1.756 Stunden (1.440 Stunden) den vorletzten Platz der sonnenscheinärmsten Regionen. Am 9. Januar lösten tiefhängende Wolken am Kölner Dom einen Großeinsatz der Feuerwehr aus. Grund: Sie wurden für Qualm eines Feuers gehalten. Am 10.02. sorgte Sturmtief „Sabine“ verbreitet für schwere Sturmböen. Am 23. Februar wurden vor Ankunft des Sturmtiefs „Yulia“ viele Karnevalsumzüge abgesagt. Wegen großer Trockenheit brachen im April zahlreiche Brände aus. So wurden am 20. April bei Gummersbach 75 und bei einem mehreren Tage wütenden Feuer bei Niederkrüchten an der niederländischen Grenze 10 ha Wald und Heide zerstört. Auch im Mai gab es vereinzelte großflächige Waldbrände. Der Wonnemonat war der zweittrockenste seit Messbeginn. Der Sommer brachte den neben 2003 wärmsten August. An bis zu 14 Tagen stieg das Quecksilber auf über 30 °C. Tönisvorst meldete mit 14 Hitzetagen sogar einen neuen Augustrekord. Auf einen ungewöhnlich sonnigen September folgte mit vielen Regenfällen ein extrem sonnenscheinarmer Oktobermonat.

Hessen: Hier betrug die Jahresmitteltemperatur 10,4 °C (8,2 °C). Mit fast 644 l/m² (793 l/m²) und rund 1.860 Stunden (1.459 Stunden) Sonnenschein war es deutlich zu trocken und sonnenscheinreich. Am 9. Februar warfen schwere Sturmböen des Sturmtiefs „Sabine“ einen Baukran auf das Dach des Frankfurter Doms. Am 17. Februar zeigte das Quecksilber um 0 Uhr in Schaafheim-Schlierbach, südwestlich von Aschaffenburg, warme 18 °C. In trockener und klarer Luft ging die Temperatur am Morgen des 1. April in Fulda auf -7,7 °C zurück. Dies ist dort ein neuer Aprilrekord in der bis 1949 zurückreichenden Reihe. Im Anschluss erlebte Hessen bei deutlichem Niederschlagsdefizit das zweitsonnigste Frühjahr. Bald wurde die Trockenheit vielerorts zum Problem. Signifikante Niederschläge und damit eine leichte Entspannung der Dürrelage brachten nur der Juni und August. Am 9. August wurden in Frankfurt sehr heiße 37,5 °C gemessen. Insgesamt brachte der Hochsommermonat dem Rhein-Main-Gebiet bis zu 12 Hitzetage. Der Sommer verabschiedete sich mit dem zweitwärmsten Augustmonat. Auf den extrem sonnigen September folgte dann ein ungewöhnlich sonnenscheinarmer Oktober. Erst im November lachte die Sonne wieder häufiger. Der Herbst endete deutlich zu trocken und auch zu warm. Eine oft niederschlagsreiche Witterung stellte sich dann im Dezember ein.

Rheinland-Pfalz: Das Jahr 2020 brachte eine Temperatur von 10,9 °C (8,6 °C). Die Niederschlagsmenge erreichte fast 650 l/m² (807 l/m²) und die Sonne zeigte sich gut 1.892 Stunden (1.507 Stunden). Auf sehr niederschlagsreiche Wintermonate, die am 28. Februar auch mal eine Schneedecke zauberten, folgte ein sehr trockenes Sommerhalbjahr. Dieses umfasste sogar das sonnigste Frühjahr seit Messbeginn. Trockenheit wurde mehr und mehr zum Problem. Obwohl Juni und August häufiger Niederschläge brachten, verschärfte sich die Dürrelage weiter. In der Region Rheinhessen war sogar ein erhebliches Niederschlagsdefizit zu beobachten. Mit dem August kam dann der Hitzepeak. Am 9. August meldete Trier-Petrisberg mit 38,6 °C die höchste Jahrestemperatur. In der Bilanz wurde es der zweitwärmste August, auf den der sonnenscheinärmste Oktober seit 1998 und der zweitsonnigste November folgten. 2020 verabschiedete sich mit einem niederschlagsreichen Dezember.

Saarland: Hier erfasste der DWD eine Temperatur von 11,4 °C (8,9 °C). Damit gehörte das Saarland zu den wärmsten Regionen im Jahr 2020. Es fielen rund 881 l/m² (945 l/m²) im Jahresverlauf. Der April schenkte den Saarländern mit im Schnitt fast 10 Stunden am Tag außergewöhnlich viel Sonnenschein und der Sommer ließ den zweitwärmsten August zurück. Der Hochsommermonat brachte, wie in Saarbrücken-Burbach, bis zu 23 Sommer- und bis zu 13 Hitzetage. Oktober und Dezember flankierten als wolken- und niederschlagsreiche Monate den zweitsonnigsten November. Insgesamt schien die Sonne 2020 im Flächenmittel rund 1.959 Stunden (1.571 Stunden).

Baden-Württemberg: Die Wetterstationen erfassten 2020 im Schnitt 10,4 °C (8,1 °C) und knapp 781 l/m² (980 l/m²) Niederschlag. Damit war Baden-Württemberg eine vergleichsweise kühle und nasse, aber mit fast 2.053 Stunden (1.607 Stunden) auch die sonnigste Region. So begann das Jahr mit dem drittsonnigsten Januar seit Messbeginn 1951. Statt Winterwetter herrschte in der Nacht zum 9. Februar mit Temperaturen um 15 °C am ganzen Oberrhein eine frühlingshafte Wärme. Am 10. Februar verursachte Sturmtief „Sabine“ schwere Sturm- und Orkanböen. Am 16. Februar zog das Quecksilber noch einmal an und kletterte im Rheingraben tagsüber auf frühsommerliche 20 °C und mehr. Müllheim, südwestlich von Freiburg, meldete dabei 21,5 °C. Am 17. April gab es mit Tageshöchstwerten von über 25 °C den ersten Sommertag. Ende Juli brachte eine Hitzewelle Temperaturen von über 35 °C. Rheinfelden erlebte dabei am 31. Juli extrem heiße 38,5 °C. Spätsommerlich verlief auch noch der September. Entlang des Rheins wurden sogar noch einmal bis zu 18 Sommertage registriert. Auf den sonnenscheinärmsten Oktober der vergangenen 20 Jahre folgte dann der zweitsonnigste November seit Messbeginn.

Bayern: Bayern war mit 9,5 °C (7,5 °C) das mit Abstand kühlste und mit rund 849 l/m² (941 l/m²) das zweitnasseste Bundesland. Im Sonnenscheinranking nahm der Freistaat mit fast 1.965 Stunden (1.595 Stunden) den zweiten Platz ein. Wiederholte sehr milde Witterungsabschnitte machten Schneefälle und strenge Fröste in den diesjährigen Wintermonaten zur Seltenheit. Am 10. Februar verursachte Sturmtief „Sabine“ verbreitet schwere Sturm- und Orkanböen. In Fürstenzell bei Passau wurden sogar 154 km/h gemessen. Am 20. März sorgte eine markante Kaltfront zu großen Temperaturunterschieden. Während die Temperatur in Hof um 15 Uhr 6 °C anzeigte, waren es in Regensburg noch ungewöhnlich milde 20°C. Am 14. Juni mussten in Grainau, Landkreis Garmisch-Partenkirchen, hunderte Menschen von der Feuerwehr evakuiert werden, nach dem wegen heftiger Starkregengewitter der Hammersbach über die Ufer getreten war. Anfang und Ende August verursachten im Süden Bayerns Dauerniederschläge Überflutungen und Hochwasser. Am 3. August meldete Aschau-Innerkoy, südöstlich von Rosenheim, mit 152,4 l/m² den deutschlandweit höchsten Tagesniederschlag im Jahr 2020. Mit fast 2.200 l/m² Jahresniederschlag waren die Chiemgauer Alpen die nasseste Region. Ein Föhnsturm brachte am 3. Oktober nochmals sehr milde Temperaturen. In Kiefersfelden-Gach, Landkreis Rosenheim, wurden 24,6 °C erreicht. Die bundesweit tiefste Jahrestemperatur betrug -15,0 °C und wurde am 27. Dezember aus Oberstdorf gemeldet.

Alle in dieser Pressemitteilung genannten Monatswerte sind vorläufige Werte. Die für die letzten zwei Tage des Monats verwendeten Daten basieren auf Prognosen. Bis Redaktionsschluss standen nicht alle Messungen des Stationsnetzes des DWD zur Verfügung.

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• Klimawandel

Der Beitrag Fortschreitender Klimawandel: 2020 zweitwärmstes Jahr erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Erstellt von Andreas Weise. Quelle: Besuch Leipziger Buchmesse.

Es gibt viele Geschichten in der Raumfahrt, die nebulös und geheimnisvoll sind. Ich befasse mich seit Jahren mit Ungereimtheiten in der Anfangsphase der bemannten Raumfahrt und bin dabei nicht auf Aliens oder Weltverschwörungen, aber auf so manche interessante Geschichte gestoßen. Wie zum Beispiel die eines Weltraumfluges, den es gar nicht gab.

Wo aber der Spaß aufhört und der bittere Ernst anfängt, das sind Geschichten vom Tod. Und speziell um den Tod des ersten Menschen, der in den Weltraum geflogen ist, ranken sich heute noch teilweise die absurdesten Gerüchte. Die Rede ist vom Unfalltod des Juri Alexejewitsch Gagarin am 27. März 1968. Dieser stürzt bei einem banalen Übungsflug zusammen mit seinem Fluglehrer Oberst Wladimir Serjorgin mit einem Schulflugzeug Mig-15UTI ab. Die Umstände sind bis heute ungeklärt.

Und diese Unklarheit bereitet den Nährboden für so manche haarsträubende Geschichte:

• Er wäre nicht tot, sondern wird in einem Sanatorium versteckt. Womöglich stand hier der Mann mit der Maske von Alexander Dumas gedanklich Pate.
• Er ist den Mächtigen zu gefährlich geworden und wurde ermordet. Klingt aufregend und schaurig und hat was von einem Thriller.
• Er wäre völlig betrunken geflogen. Das ist eine der böswilligsten und absurdesten Behauptungen!
• Er war nicht flugtauglich, was durch die Analyse eines Fotos hinsichtlich seiner Physis belegt werden soll. Dumm nur, dass jenes Foto nachweislich Monate vor seinem Unfalltod in einem ganz anderen Flugzeugtyp aufgenommen wurde.

Aber es gibt auch ernst zu nehmende Berichte, die nach über 45 Jahren aufklären wollen, was an jenem Vormittag des 27. März 1968 wirklich passiert ist.

Warum wird seit Jahrzehnten so ein Geheimnis um die wirklichen Umstände seines Todes gemacht? Der Grund ist einfach: Die seinerzeit verhängte Nachrichtensperre wirkt immer noch nach, und die Wahrheit könnte unbequem sein.

Ohne die sofortige Veröffentlichung des Untersuchungsberichtes konnten Spekulationen über die Vertuschung von Beweisen und Fälschung von Tatsachen gedeihen. Aber warum? Ich selber war immer überzeugt, würde wirklich alles auf den berühmten Tisch kommen, ergäbe sich folgendes Bild: Eine Verkettung unglücklicher Umstände gepaart mit Schlamperei, Selbstüberschätzung und Missachtung der Sicherheitsbestimmungen. Und das man die Ikone des Sozialismus und übergroßen Superstar Gagarin nicht entsprechend beschützt hat, und sei es nur durch die Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen, wie sie in der Fliegerei gefordert sind, das will keiner eingestehen. Auch will keiner zugeben, dass Gagarin ein blutiger Anfänger und unerfahrener Pilot war. Überrascht?

Gagarin kam 1960 als junger, frisch gebackener Pilot direkt in das Weltraumprogramm. Fliegerische Fähigkeiten waren da nicht von Nöten. Andere Qualitäten waren gefragt. Er hatte nicht einmal 300 Flugstunden bis dahin absolviert. Zum Vergleich: Die ersten US-Astronauten hatten ca. 3000 Flugstunden und teilweise Kampferfahrung mit Jets im Korea-Krieg. Sie wurden eben anders ausgewählt. Gagarins sowjetische Raumfahrtkollegen hatten 1960 auch nur wenige hundert Stunden im Cockpit aufzuweisen.

Während Gagarins Kollegen nach Ihrem Weltraumflug wieder in das Flugtraining einsteigen durften, hatte er Flugverbot. Man wollte seine Person als sozialistische Pop-Ikone schützen. Gagarin selber gelang es erst im November 1967 nach harten Diskussionen, die Erlaubnis zum Fliegen wieder zu erhalten. Er setzte seine Ausbildung als Pilot da fort, wo sie 1960 abgebrochen wurde. Und im Rahmen dieser Ausbildung kam es zu dem besagten tödlichen Unfall.

Wie ist nun der aktuelle Stand um das Rätsel jenes Flugzeugabsturzes? Der Autor Gerhard Kowalski hat in seinem Buch „Der unbekannte Gagarin“ dazu die Faktenlage – per Stand März 2015 – zusammen getragen.

Kurz zusammengefasst:
Es gibt den offiziellen und jetzt teilweise freigegebenen Untersuchungsbericht von 1968. Dieser geht davon aus, das Technik, Flugvorbereitung und Flugdurchführung ohne Mängel und im Rahmen der Normen waren. Der Absturz wurde durch ein unvorhersehbares plötzliches Ereignis, das jedoch nicht geklärt werden konnte, herbeigeführt. Klartext: Die Piloten hatten selbst Schuld.

Dann gibt es Untersuchungen und Wortmeldungen von verschiedenen Spezialisten, die ab der ersten zögerlichen Archivöffnung zu Glasnost-Zeiten ab Beginn der 1990er Jahre ein etwas differenzierteres Bild zeichnen. Es gab falsche Fluginformationen über Wetter und Flugbewegungen. Die Maschine war völlig überaltert. Sie war mit für die Flugaufgabe nicht zugelassenen Außentanks ausgerüstet. Die Kommunikation war mangelhaft. Eine konkrete Absturzursache wird aber auch hier nicht benannt.

Vor kurzem wurden Aussagen aus einem geheimen KGB-Bericht zugänglich gemacht. Diese KGB-Untersuchung hatte die Aufgabe zu klären, ob es sich bei Gagarins Tod um einen Anschlag, ein Tötungsdelikt oder ähnliches handelte. Also bestand ein ganz anderer Ansatz als beispielsweise zu einem Flugunfallbericht. In diesem KGB-Bericht werden erstmals Namen genannt. Wer war für was an diesem Tag verantwortlich und welche gravierenden Mängel gab es. Hier wird zwar auch nicht die konkrete Absturzursache ermittelt, aber es wird nachgewiesen, dass Gagarin und sein Fluglehrer Serjorgin ohne Not in eine Flugsituation geschickt wurden, die anschließend außer Kontrolle geraten ist.

Und dann… gibt es noch General Alexej Leonow. Dieser erklärte 2013, jetzt die Wahrheit zu kennen. Eine einzelne SU-15 habe sich unberechtigt im Luftraum befunden und aus Versehen Gagarins kleine MiG-15UTI ins Trudeln und zum Absturz gebracht. Wer die riesigen Triebwerke eines Überschall-Langstreckenjägers Su-15 schon mal gesehen hat, könnte das durchaus glauben. Leonow geht aber noch weiter. Von allerhöchster Stelle sei ihm der Name des Piloten mitgeteilt worden. Dieser sei heute über 80 Jahre alt. Er habe versprechen müssen, den Namen nicht Preis zu geben.

Rätsel gelöst? Beweise bleibt Leonow schuldig. Die Geschichte mit dem anderen Flugzeug ist auch nicht neu. Bloß der Typ ändert sich hin und wieder. Ich könnte aber glauben, dass für den Fall, dass der Pilot des fremden Flugzeuges den Unfall alleine zu verantworten hätte, der Pilot still und heimlich für immer von der Bildfläche verschwunden wäre. Dieser tauchte aber wieder auf! Und das genau zu dem Zeitpunkt, als der Kremel eine erneute Aufnahme der Untersuchung abgelehnt hat.

Die Theorie vom Einzeltäter hat ja was für sich. Kein anderer trägt Verantwortung oder wird belangt. Damit brauchen andere Untersuchungsergebnisse, wie über Flugvorbereitung und den technischer Zustand, nicht mehr benannt werden, weil sie ja nichts mit der mutmaßlichen Unglücksursache zu tun haben.

Aber wie das so ist, wird auch hier die Diskussion nicht verstummen. Genauso wie bei einem anderen berühmten Einzeltäter, der mit einem einfachen Repetiergewehr einen US-Präsidenten erschossen haben soll.

Wie gesagt: So der Stand der Erkenntnis per März 2015.

Nun gibt es mal wieder ein neues Buch zu diesem Thema. In Russland ist das nur ein weiteres von vielen. Hier in Deutschland, wo das Thema auf nicht so großes Interesse stößt, ist es etwas Besonderes:

Gagarin – Er könnte noch leben
von Nikolai Sergejew, Herausgegeben von Gerhard Kowalski, gesehen auf der Leipziger Buchmesse 2016.

Es liegen neue Erkenntnisse in Form dieses kleinen Büchleins vor. Es ist ganze 90 Seiten dünn, oder sagen wir besser, stark. Der Titel „Gagarin – Er könnte noch leben“ macht zwar eine klare Aussage, aber so richtig gefällt er mir nicht. Der Autor des Textes ist Ex-Oberst der russischen Luftstreitkräfte und heißt Nikolai Konstantinowitsch Sergejew. Er hat sich nicht mehr und nicht weniger zum Ziel gesetzt, das vermeidliche Rätsel um den Tot von Gagarin ein für alle Mal zu lösen. Nach über einem Monat(!) intensiver Recherche und von sich selber uneingeschränkt überzeugt kommt der Autor zu dem Schluss, dass er jetzt die eigentliche absolute Wahrheit über die Vorgänge herausgefunden hat.

Andere haben an dem Fall Jahre gesessen und nichts wesentliches zur Aufklärung beitragen können. Erinnert man sich an die Aussagen von Leonow, so haben wir nunmehr mit Sergejew schon zwei absolut wahrhaftige Wahrheitskenner. Hinzu kommt, dass der Beitrag, dem das Buch zu Grunde liegt, in einem für meinen Geschmack etwas überheblichen Schreibstiel geführt ist. Also doch nur ein Wichtigtuer?

Ich möchte den Leser liebevoll bitten, über all diese Unzulänglichkeiten unvoreingenommen hinweg zu sehen.

Die inhaltlichen Tatsachen sind: Die Informations-Quellen, die der Autor hinzuzieht, sind sämtlich namentlich benannt. Es gibt keine Unbekannten oder anonyme Hinweise oder Mutmaßungen Dritter. Das ist äußerst positiv zu bewerten, da so etwas nicht immer die Regel ist. Die Überlegungen sind schlüssig und auch für einen Laien verständlich. Unvorhergesehene höhere und nicht erklärbare Ereignisse, wie im offiziellen Untersuchungsbericht angedeutet, werden hier nicht hinzu gezogen.

Die vom Autor gestellten Fragen sind teilweise so banal, dass sie schon wieder erschrecken. Denn es wird einem bewusst, dass die vielen hochrangigen Spezialisten und Funktionäre, die mit der Aufklärung der Unglücksursache beauftragt waren, sie nicht offen zu stellen gewagt haben. Hatten sie Angst vor den Antworten? Oder kannten sie die Antworten und hatten Angst vor den Konsequenzen? Gab es einen Flugplan? Und wenn ja, was stand denn drin? Wer gab welche Befehle und vor allem wann? Warum musste unbedingt eine zweite Person im Flugzeug sitzen und warum war das ausgerechnet der Regimentskommandeur Wladimir Serjogin? Wieso war die „offiziell“ gestellte Flugaufgabe, für die 20 Minuten vorgesehen waren, schon nach 4 Minuten beendet? Warum waren Außentanks an der MiG15UTI angebracht?

Und warum hatte der hintere Platz für den Fluglehrer keinen Steuerknüppel? Der Autor lässt alle diese und andere Fragen beantworten. Schier Unglaubliches kommt an Licht. Und selbst Fachleute schütteln verwundert den Kopf. Aber all das ordnet der Autor mit nüchterner Logik zu einem ganzen Bild zusammen und kommt dann zu seinem Ergebnis. Und dieses Ergebnis, was manche „Wahrheit“ nennen würden, ist einleuchtend und für ihn abschließend.

Das Problem besteht nur darin, dass eine endgültige Bestätigung nicht erfolgen kann. Dazu nennt der Autor aber auch gleich die Lösung: Die Wiederaufnahme der Untersuchung und die erneute Prüfung der Überreste der abgestürzten MiG-15UTI. Diese sind in Fässern verlötet und eingelagert. In ihnen schlummert der letzte Beweis, die These zur Gewissheit zu machen. Der Autor benennt klar, wonach gesucht werden muss. Auch wird auf einleuchtende Weise erklärt, warum man sich so hartnäckig gegen eine Wiederaufnahme der Untersuchung entgegen stellt. Das Rätsel ist gelöst und der Schuldige namentlich benannt.

Fall abgeschlossen!?
Für den Autor steht es jedenfalls fest. Ohne speziell den Inhalt zu verraten, ist folgendes festzuhalten: Die handelnden Personen sind alle Armeeangehörige. Armeeangehörige der Sowjetischen Luftstreitkräfte – keine Zivilpersonen. Am Anfang des Verhängnises stand ein gut gemeinter Befehl. Ein Befehl von General Kamanin, Leiter der Kosmonautenausbildung und Gagarins Vorgesetzter. Aber der kannte nicht alle Umstände und so nahm die Geschichte ihren verhängnisvollen Lauf. Nun ist man in der Armee. Und den Befehl erhalten heißt ihn ausführen, koste es was es wolle. Da wird nicht diskutiert oder gesagt, dass das nicht ginge oder gar Unfug sei. Das kann der Leser vielleicht mit seinem zivilen Vorgesetzten machen, aber nicht in der Armee.

Also setzt General N.A. Kusnezow den Befehl von Kamanin um. Am Ende der Befehlskette steht Oberst Serjorgin. Dieser schimpft zwar wie ein Rohrspatz, weil er als Einzigster offensichtlich die Situation überblicken kann, aber Befehl ist Befehl. Also macht er nach seiner Meinung das Beste daraus und improvisiert.

Die Geschichte ist im Buch an manchen Stellen unübersichtlich beschrieben. Für mich kommt als Ergebnis heraus: Serjorgin hätte den Flug absagen müssen. Er trägt in der ganzen Kette zum Schluss die Verantwortung. Das hätte ihm einen gehörigen Rüffel eingebracht, er wäre vielleicht auch nicht auf Verständnis gestoßen. Doch das hätte Gagarin das Leben gerettet. Aber Serjorgin glaubt, die Situation im Griff zu haben. Hinzu kommen die äußeren Umstände. Gemeint ist das launische Wetter, was sich viel schneller verschlechtert, als erwartet. Als Serjorgin, der ja mitfliegt, das erkennt und den Flug abbrechen lässt, ist es zu spät. Gagarin selber ist in dieser Geschichte nur Spielball und kann den Verlauf nicht wesentlich beeinflussen. Er ist als unerfahrener Pilot der fliegerischen Situation nicht gewachsen, was ihm keiner zum Vorwurf machen kann. Und Serjorgin kann nicht eingreifen, da er in seiner hinteren Pilotenkabine keinen Steuerknüppel hat(!). Tragisch und eben halt dumm gelaufen.

Wie gesagt: Man ist nicht in einer zivilen Institution sondern in der Armee. Der Befehl ist heilig. Und so etwas, wo Gehorsam über dem sogenannten „Gesunden Menschenverstand“ steht, kann man in keinen Untersuchungsbericht schreiben. Und schon gar nicht, wenn dieser an die Partei- und Staatsführung der UdSSR geht. Es wären Köpfe gerollt. Vermutlich hätte man im Verteidigungsministerium angefangen und sich nach unten durchgearbeitet. Und das alles wegen eines banalen Trainingsfluges.

Der Herausgeber
Der Herausgeber der deutschen Ausgabe, der Journalist, Autor und Übersetzer Gerhard Kowalski, fungiert bei dieser Veröffentlichung nicht nur als Übersetzer. Wer Kowalski kennt, der weiß, dass dieser nicht einfach unkommentiert solch gravierende Behauptungen wie die Lösung des „Fall Gagarins“ weiter gibt. Da er einige der Beteiligten, speziell die Familie Gagarin, persönlich kennt, ist es für ihn kein Leichtes, das vom Autor verfasste Werk unkommentiert durch zu winken. Im Nachwort werden dazu einige prägnante Anmerkungen gemacht, die die dargelegten Erkenntnisse entsprechend einordnen und relativieren. Dabei stützt sich Kowalski auch auf die Aussagen und Anmerkungen von Menschen, die lange Jahre in Flugsicherung und Unfallermittlung gearbeitet haben und denen auch eine MiG-15UTI nicht unbekannt ist.

Das Fazit
Es gibt einige neue Erkenntnisse, die die Ereignisse an jenem 27. März 1968 in einem neuen Licht erscheinen lassen. Ob sie die abschließende Lösung der Frage nach den genauen Umständen der Katastrophe sind, kann nicht gesagt werden. Man sollte sie aber zur Kenntnis nehmen. Daher ist die Veröffentlichung dieser Überlegungen in Form diese Büchleins richtig und notwendig.

Alle gesammelte Materialien und Beweise müssen in eine neuen und abschließenden (von allen politischen Rücksichtnahmen) unabhängigen Untersuchung einfließen. Das beinhaltet auch die Untersuchung der noch vorhandenen Teile des Unglücksfliegers und damit die Öffnung jener geheimnisumwitterten Fässer. Es wäre wirklich zu wünschen. Allerdings ist das eine Entscheidung, die „ganz weit oben“ in Russland getroffen werden muss.

Das Büchlein ist für alle historisch interessierten Raumfahrtfreunde interessant und eine ideale Ergänzung zu den bereits vorliegenden Werken über Gagarin.

Anstelle eines Nachwortes
In dem Büchlein wird ein Wortwechsel mit dem Mitglied der Staatlichen Kommission, dem Chefingenieur der Luftstreitkräfte (WWS) Generaloberst M. N. Mischuk, der an der Untersuchung des Unfalls von Gagarin beteiligt war, zitiert. Mischuk wird aufgefordert: „Geben Sie zu, Michail Nikitisch, dass die Kommission ohne vorherige Absprache es sich von Beginn an zur Aufgabe gemacht hat, den wahren Grund nicht zu finden.“ Die Antwort darauf ist eindeutig: „Natürlich.“

GAGARIN – ER KÖNNTE NOCH LEBEN
Erschienen im Machtwortverlag 2016
ISBN: 978-3-86761-145-9

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• Buch: Gagarin – Er könnte noch leben!

Der Beitrag Zum 48. Todestag von Juri Gagarin erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society.

Am 26. Mai 2013 wird die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 9.38 Uhr MESZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 1,34 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 192. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell verfügt Cassini auf ihrer Umlaufbahn um den Saturn über eine Inklination von 59,4 Grad.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des diesmal 12 Tage andauernden Umlaufs – dieser trägt die Bezeichnung „Rev 191“ – insgesamt 26 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Die meisten dieser Kampagnen werden sich auf die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn fokussieren.

Nach einer kurzen Aktivierung der Triebwerke – dieses Manöver dient einer notwendigen Kurskorrektur der Raumsonde – wird sich die ISS-Kamera jedoch nur wenige Stunden nach dem Beginn des neuen Umlaufs zuerst auf den kleinen, äußeren Saturnmond Siarnaq richten. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn um den Saturn und seinem Durchmesser von rund 40 Kilometern ist über diesen erst im Jahr 2000 entdeckten Mond bisher nur sehr wenig bekannt. Die ISS-Kamera soll Siarnaq über einen Zeitraum von mehreren Stunden aus einer Distanz von rund 11,5 Millionen Kilometern wiederholt abbilden.

Anhand der Variationen in der sich bei dieser Beobachtungssequenz ergebenden Lichtkurve und einem Abgleich mit vorherigen Beobachtungen sollen dessen Helligkeitsvariationen und die sich daraus ergebende Rotationsperiode dieses Mondes näher bestimmt werden. Vergleichbare Beobachtungen in den Jahren 2009 und 2010 führten zu widersprüchlichen Resultaten. Die jetzt geplante Messung wird – zusammen mit weiteren für das Jahr 2013 vorgesehenen Siarnaq-Beobachtungen – diese Widersprüche hoffentlich bereinigen. Die Beobachtung von Siarnaq ist Bestandteil einer langfristig angelegten Kampagne, in deren Verlauf mehrere der kleinen, äußeren Saturnmonde unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen aus jeweils mehreren Millionen Kilometern Entfernung abgebildet werden.

Am 27. Mai steht der F-Ring des Saturn auf dem Beobachtungsprogramm wobei einige von dessen diversen Verästelungen und gewundene Einzelringe abgebildet werden sollen. Frühere Beobachtungen zeigten, dass vor allem gravitative Wechselwirkungen mit dem weiter innen liegenden A-Ring und den beiden den F-Ring begrenzenden Saturnmonden Prometheus und Pandora die Struktur des F-Ringes gestalten. Speziell die gravitativen Einflüsse dieser beiden als „Schäfermonde“ fungierenden Monde sind für die Ausbildung der beobachteten Wellenstrukturen des F-Ringes verantwortlich (Raumfahrer.net berichtete).

Für den 28. Mai sind die Abbildungen von mehreren der kleinen inneren Saturnmonde vorgesehen, welche dabei im Rahmen sogenannter astrometrischer Beobachtungen fotografiert werden sollen. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen der Mond-Umlaufbahnen führen kann. Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde besteht darin, die derzeit verfügbaren Daten über deren jeweilige Umlaufbahnen noch weiter zu verfeinern.

Ebenfalls an diesem Tag wird die ISS-Kamera zusammen mit einem weiteren Instrument der Raumsonde, dem Visual and Infrared Mapping Spectrometer (kurz „VIMS“), eine Sternokkultation dokumentieren. Hierbei wird der halbregelmäßig veränderliche Stern My Cephei von Teilen den Ringsystems bedeckt. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von My Cephei erhoffen sich die an der Kampagne beteiligten Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau, die Materialdichte und die Struktur der Ringbereiche, welche den Stern bei dieser Okkultation bedecken.

Am 29. Mai wird die ISS-Kamera dann zunächst den äußeren Bereich des A-Ringes abbilden. Mit den entsprechenden Aufnahmen sollen zum wiederholten Mal sogenannte „Propellerstrukturen“ in diesem Ring dokumentiert werden. Bei diesen entfernt an Flugzeugpropeller erinnernden, lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine „Hohlräume“ innerhalb des A-Ringes, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden – so genannten Moonlets – verursacht werden. Durch die anzufertigenden Aufnahmen sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter eingegrenzt werden.

Weitere für diesen Tag vorgesehenen Beobachtungen werden den größten der Saturnmonde, den 5.150 Kilometer durchmessenden Titan, zum Ziel haben. Aus einer Entfernung von rund 1,2 Millionen Kilometern soll auf dessen südlicher Hemisphäre nach markanten Wolkenformationen Ausschau gehalten werden. Durch eine kontinuierlich erfolgende Dokumentation solcher Strukturen lassen sich zum Beispiel Aussagen über die gegenwärtig in der Titanatmosphäre vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen.

Nach der Beobachtung einer weiteren Sternokkultation – diesmal wird der Rote Riesenstern R Cassiopeiae von dem Ringsystem bedeckt – soll die ISS-Kamera zuletzt die Roche-Teilung abbilden, welche sich zwischen dem A-Ring und dem F-Ring des Saturn befindet.

Am 30. und 31. Mai steht erneut der Titan auf dem Beobachtungsprogramm. Auch hierbei gilt das Interesse der an der Mission beteiligten Wissenschaftler in erster Linie der Dokumentation des dortigen Wettergeschehens. Zusätzlich wird die ISS-Kamera einen ausgedehnten, über dem Südpol dieses Mondes befindlichen Wolkenwirbel abbilden.

Am 1. Juni wird Cassini schließlich um 9.01 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 192 erreichen und den Planeten in einer Höhe von 557.370 Kilometer über dessen oberster Wolkenschicht passieren. In dieser Phase wird sich die ISS-Kamera in Zusammenarbeit mit anderen Instrumenten in erster Linie auf verschiedene Bereiche des Ringsystems des Saturn konzentrieren und dabei sowohl den F-Ring als auch den A-Ring erneut abbilden. Hierbei sind auch die Dokumentationen von zwei weiteren Sternbedeckungen vorgesehen.

Am 3. Juni wird das VIMS-Spektrometer eingesetzt, um auch auf der Nordhemisphäre des Saturn nach markanten Wolkenformationen zu suchen. Diese Scans werden durch begleitende Aufnahmen der ISS-Kamera ergänzt. Einen Tag später sollen dann durch die ISS in erster Linie mehrere Wolkenstrukturen im Detail abgebildet werden. Außerdem sollen die gesammelten Daten genutzt werden, um die Dichte der oberen Bereiche der Saturn-Atmosphäre näher zu bestimmen.

Am 7. Juni 2013 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 8.29 MESZ in einer Entfernung von rund 1,4 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und damit auch diesen 192. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den dann beginnenden Orbit Nummer 193 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie verschiedener Saturnmonde vorgesehen.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.

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Verwandte Internetseiten:

• CICLOPS (engl.)

Der Beitrag Raumsonde Cassini: Der Umlauf Nummer 192 steht bevor erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL. Vertont von Peter Rittinger.

Bereits Ende Februar 2013 trat bei dem von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrover Curiosity ein Computerproblem auf, welches zur Folge hatte, dass sich der Rover in einen Sicherheitsmodus versetzte. Dadurch bedingt konnte der Rover in den folgenden Wochen keine weiteren wissenschaftlichen Untersuchungen mehr durchführen. Im Rahmen der Fehlerbehebung wurde Curiosity von den für die Kontrolle des Rovers zuständigen Mitarbeitern des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien auf ein redundantes Computersystem umgeschaltet und zudem mit verschiedenen Updates seiner Betriebssoftware ausgestattet (Raumfahrer.net berichtete).

Diese Arbeiten konnten Ende der vergangenen Woche erfolgreich abgeschlossen werden und bereits seit dem 21. März sammelt Curiosity wieder wissenschaftliche Daten. Als erstes wurde dazu an diesem Tag die Wetterstation REMS reaktiviert. Am 23. März wurde dem Analyseinstrument SAM zudem zwecks weiterer Untersuchungen erneut Material aus einer Bodenprobe zugeführt, welches zuvor im Rahmen einer Bohrung aus der Marsoberfläche gewonnen wurde. Auch der Strahlungsdetektor RAD befindet sich mittlerweile wieder im Betriebsmodus und die wissenschaftliche Hauptkamera des Rovers, die MastCam, konnte in den vergangenen Tagen eine Vielzahl neuer Aufnahmen anfertigen und an das Kontrollzentrum übermitteln.

„Wir befinden uns somit wieder im vollen wissenschaftlichen Betriebsmodus“, so Jim Erickson, der stellvertretende Projektmanager der Curiosity-Mission vom JPL.
Umschaltung der Steuerungskameras

Die Wiederinbetriebnahme des Rovers war mit einer komplizierten und zeitaufwändigen Prozedur verbunden. Bedingt durch das Umschalten von der zuvor verwendeten A-Side des Computersystems auf die jetzt als primäres System eingesetzte B-Side mussten auch verschiedene, fest mit diesem Computersystem verbundene redundante Subsysteme aktiviert und anschließend überprüft werden.

Bei einem dieser Systeme handelt es sich um die für die Steuerung des Rovers auf der Marsoberfläche benötigten Navigationskameras (kurz „NavCams“) und die vorderen und hinteren Gefahrenvermeidungskameras (kurz „Front HazCams“ und „Rear HazCams“). Jedes dieser Systeme besteht aus jeweils vier einzelnen Kameras, von denen immer zwei fest mit einem Computersystem verbunden und ausschließlich von diesem genutzt werden können.

Aus diesem Grund waren bis Ende Februar lediglich die sechs fest mit der A-Side verbundenen Steuerungskameras aktiv und die erstmalige Inbetriebnahme der „Reservekameras“ wurde von den Mitarbeitern des JPL mit einer gewissen Spannung erwartet. Die Anordnung dieser Kameras ermöglicht unter anderem die Anfertigung von 3D-Bildern, mit deren Hilfe die Umgebung des Rovers räumlich dargestellt werden kann. Solche Aufnahmen sind notwendig, damit die für die Planung einer Fahrt verantwortlichen Roverdriver eine sichere Route durch das zu passierende Gelände festlegen können oder damit der an der Frontseite des Rovers montierte Instrumentenarm mit der notwendigen Präzision gesteuert werden kann.

Sollten die mit der B-Side verbundenen Kameras nicht einwandfrei funktionieren, so würde dies zu erheblichen Komplikationen im Weiterbetrieb des Rovers führen. Es zeigte sich jedoch, dass alle sechs redundanten Kameras einwandfrei arbeiten.

„Seit dem April 2012 – damals befanden wir uns noch auf dem Weg zum Mars – haben wir die Steuerungskameras der B-Side jetzt erstmalig erneut eingesetzt“, so Justin Maki, der Leiter des für diese Kameras verantwortlichen Teams des JPL. „Jetzt haben wir diese Kameras auch erstmals auf dem Mars benutzt und alle arbeiten fehlerfrei.“

Sonnenkonjunktion

Neben der Fortsetzung der wissenschaftlichen Arbeiten konzentrieren sich die Mitarbeiter der Curiosity-Mission derzeit auch auf die demnächst anstehende Sonnenkonjunktion. Hierbei handelt es sich um eine spezielle, etwa alle 26 Monate auftretende Planetenkonstellation, bei der sich der Mars von der Erde aus gesehen in einem Abstand von weniger als fünf Grad von der Sonne befindet. Zum Zeitpunkt seines geringsten Abstandes wird sich der Mars dabei am 18. April lediglich 0,4 Grad – dies ist weniger als ein Vollmonddurchmesser – unterhalb der Sonne befinden.
Aus diesem Grund wird die Datenübertragung zwischen der Erde und dem Mars im April 2013 stark eingeschränkt beziehungsweise für die Dauer von mehren Tagen sogar nahezu unmöglich sein, da die von der Sonne ausgehende Strahlung die Funksignale, welche zwischen den beiden Planeten hin und her gesandt werden, zu sehr stört.

Im Zeitraum zwischen dem 4. April und dem 1. Mai wird deshalb keine Transmission von Kommandos von der Erde aus in Richtung Mars erfolgen, um den Empfang von eventuell unvollständigen und damit fehlerhaften Kommandosequenzen durch Curiosity zu vermeiden.

Deshalb werden die Missionsmitarbeiter dem Rover in den kommenden Tagen ein ausführliches „Arbeitsprogramm“ übermitteln, welches der Rover anschließend in den folgenden Wochen automatisch abarbeiten soll. Die in diesem Zeitraum von dem Rover gesammelten Daten sollen dann zunächst in dessen Bordcomputer abgelegt und erst nach dem Ende der Sonnenkonjunktion zur Erde übermittelt werden. Nach der Auswertung dieser Daten ist für Anfang Mai mindestens eine weitere Bohrung vorgesehen. Erst nach der Analyse der dabei gewonnenen Bodenproben wird der Rover seine Fahrt wahrscheinlich frühestens Mitte Mai 2013 fortsetzen und sich dabei zu der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons begeben.

Bis zum heutigen Tag, dem „Sol“ 226 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von etwa 746 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. In diesem Zeitraum haben die Kamerasysteme des Rovers bisher 49.339 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

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• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Der Beitrag Curiosity setzt seine Untersuchungen fort erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, , Malin Space Science Systems, Planetary Society.

Bereits seit dem März 2006 umkreist die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) den Mars und liefert fast täglich neue und immer wieder faszinierende Detailaufnahmen von der Oberfläche und der Atmosphäre unseres äußeren Nachbarplaneten. Die wissenschaftliche Hauptkamera an Bord des MRO, die von der University of Arizona betriebene HiRISE-Kamera, erreicht dabei mit ihren Aufnahmen eine Auflösung der Planetenoberfläche von bis zu 25 Zentimetern pro Pixel. Durch die Auswertung der durch die HiRISE-Kamera aufgenommenen Bilder ist es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern unter anderem möglich, gegenwärtig stattfindende Veränderungen auf der Marsoberfläche oder kurzzeitig auftretende atmosphärische Phänomene zu beobachten und näher zu untersuchen. Allerdings kann die HiRISE aufgrund dieser hohen Auflösung pro angefertigtem Bild jeweils nur einen relativ kleinen Ausschnitt des Mars abbilden.
Bei einer weiteren an Bord des Marsorbiters befindlichen Kamera handelt es sich um die „Mars Color Imager“-Kamera (kurz „MARCI“), welche den Mars in „seiner Gesamtheit“ abbilden kann. Diese Aufnahmen werden seit dem Beginn der MRO-Mission in erster Linie dazu genutzt, um einen Wetterbericht vom Mars zu erstellen. Diese mittlerweile über einen längeren Zeitraum erfolgende Beobachtung des täglichen marsianischen Wettergeschehens erlaubt es den Wissenschaftlern, Rückschlüsse auf die Prozesse zu ziehen, welche das Wetter auf dem Mars bestimmen.

Auf seiner sehr exzentrischen Umlaufbahn um die Sonne – der Wert der Exzentrizität der Marsbahn beträgt 0,0935 und weist nach der Umlaufbahn des Planeten Merkur die größte aus dem Sonnensystem bekannte Abweichung einer Planetenbahn von der idealen Kreisbahn auf – durchlebt der Mars eine regelmäßig erfolgende Veränderung in der Dichte und Zusammensetzung seiner Atmosphäre. Sobald auf einer der beiden Hemisphären des Mars der Winter einsetzt, friert das über dem betroffenen Pol in der Atmosphäre befindliche Kohlendioxid, welches mit einem Anteil von 95,32 Prozent den Hauptbestandteil der Atmosphäre bildet, aufgrund der damit verbundenen absinkenden Lufttemperaturen im großen Umfang aus der Atmosphäre aus und schlägt sich in Form von Trockeneisablagerungen auf der Oberfläche nieder.

Im Rahmen dieses Prozesses, welcher regelmäßig zu einer deutlichen Veränderung der Luftdruckwerte in der Marsatmosphäre führt, bildet sich über dem jeweiligen Polargebiet ein ausgedehntes atmosphärisches Tiefdruckgebiet, welches die Luft des Planeten regelrecht in die Richtung des betroffenen Pols zieht. Mit dem einsetzenden Frühling erhöht sich die Lufttemperatur wieder und das zuvor im festen Zustand auf der Polarkappe abgelagerte Kohlendioxid geht erneut in den gasförmigen Zustand über, was eine erneut erfolgende Verdichtung der Atmosphäre zur Folge hat. Dadurch bildet sich jetzt über dem betroffenen Pol ein Hochdruckgebiet, welches die Luftmassen wieder in Richtung des Marsäquators schiebt. Hierdurch werden in den oberen Atmosphärenschichten des Mars unter bestimmten Bedingungen Windgeschwindigkeiten von bis zu 650 Kilometern pro Stunde erzeugt.

Diese auch im unmittelbaren Bereich über der Planetenoberfläche aktiven Winde führen in Verbindung mit weiteren Faktoren wie zum Beispiel einer partiellen Erwärmung der Oberfläche dazu, dass ursprünglich auf der Marsoberfläche befindlicher Staub in die Atmosphäre befördert wird. Etwa alle zwei Jahre, dieser Zeitraum entspricht in etwa einem Marsjahr, entsteht dabei eine Wetterlage, in der sich die unabhängig von den vorherrschenden Jahreszeiten regelmäßig auf dem Mars bildenden Staubstürme von lediglich regional begrenzt auftretenden Phänomenen zu globalen Staubstürmen ausweiten können, welche dann unter Umständen den gesamten Planeten mit einer dichten Staubschicht einhüllen können. Zuletzt konnte dieses Phänomen im Jahr 2007 beobachtet werden.

Vor wenigen Wochen hat mit dem Einsetzen des Frühlings auf der südlichen Hemisphäre des Mars erneut eine Periode begonnen, welche die Bildung solcher Staubstürme begünstigt. Seit dem 5. November 2012 bildeten sich dabei mehrere größere Staubstürme in der nördlichen Tiefebene des Mars und zogen von dort aus in die weiter südlich gelegenen Regionen Chryse Planitia, Isidis Planitia und Elysium Planitia. Weitere kleine und lokal begrenzte Sturmgebiete wurden durch die MARCI-Kamera zeitgleich in den Regionen Tempe Terra und Elysium Planitia sowie am Rand der südlichen Polarkappe über den Regionen Terra Sirenum, Argyre Planitia, Noachis Terra, Hellas Planitia und Terra Cimmeria beobachtet.

Seit dem 10. November konnte zudem ein Staubsturmgebiet beobachtet werden, welches sich mittlerweile über weite Teile der südlichen Hemisphäre erstreckt. Ursprünglich bildete sich dieser Sturm über der in der nördlichen Hemisphäre gelegenen Tiefebene Utopia Planitia und zog von dort aus in den folgenden Tagen in Richtung Süden. Nach dem Passieren der Regionen Isidis Planitia und Syrtis Major Planum dehnte sich der Sturm noch weiter in die östlichen, südlichen und westlichen Richtungen aus. Gegen Ende der vergangenen Woche bedeckte dieser Sturm ein Areal mit einer Fläche von etwa 10,4 Millionen Quadratkilometern.

„Es handelt sich hier um einen regionaler Staubsturm“, so Rich Zurek, der hauptverantwortliche Mars-Wissenschaftler des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. „Er hat derzeit einen relativ großen Bereich mit einem Staubschleier verhüllt und er befindet sich in einer Region des Planeten, in der in der Vergangenheit aus solchen regionalen Stürmen globale Stürme hervorgegangen sind, welche dann den ganzen Planeten eingehüllt haben.“

Diese zunehmende Staubkonzentration in der Marsatmosphäre führte zu einen Anstieg der dortigen Temperaturen, welche durch das „Mars Climate Sounder“-Experiment des MRO seit dem 16. November in einer Höhe von rund 25 Kilometern über dem betreffenden Sturmgebiet nachgewiesen werden konnte. Diese Temperaturzunahme von rund 25 Grad Celsius hatte während der letzten Tage zur Folge, dass sich die Menge und Dichte der in der Marsatmosphäre befindlichen Wolken aus Wassereiskristallen verringerte.

Während seiner Bewegung in die südliche Richtung und der damit verbundenen Ausbreitung zeigte das Sturmsystem allerdings erste Anzeichen einer einsetzenden Abschwächung. Dies wird von den Wissenschaftlern derzeit dahingehend interpretiert, dass dieser Sturm trotz seiner gegenwärtigen Abmessungen nicht über die Kapazitäten verfügt, um sich zu einem globalen, den gesamten Mars umspannenden Staubsturm auszuweiten.

Trotzdem haben die Mitarbeiter der in San Diego/Kalifornien ansässigen Firma Malin Space Science Systems (MSSS), welche für die Erstauswertung der MARCI-Aufnahmen zuständig sind, die Wissenschaftler der auf der Planetenoberfläche aktiven Marsrover-Missionen Opportunity und Curiosity auf die aktuelle Entwicklung aufmerksam gemacht. Das Zentrum des Sturmgebietes näherte sich den Standorten dieser beiden Rover bisher nie weiter als etwa 1.300 Kilometer. Trotzdem zeigte sich in den Kameraaufnahmen der beiden Rover eine deutlich erkennbare Eintrübung des Himmels.

Im Gegensatz zu Opportunity verfügt der erst am 6. August 2012 auf dem Mars gelandete Marsrover Curiosity über eine Wetterstation, mit der sich verschiedene Wetterdaten wie Lufttemperatur, Luftdruck und Windgeschwindigkeiten ermitteln lassen. Dieses Wetterlabor stellte im Rahmen seiner Messungen während der letzten Tage Veränderungen fest, welche sich direkt auf dieses Sturmgebiet zurückführen lassen. Speziell während der Nächte auf dem Mars konnte dabei ein mehr als üblich abfallender Luftdruck und eine leicht erhöhte Temperatur gemessen werden.

Die Beobachtung der weiteren Entwicklung dieses Sturmgebietes wird in den kommenden Wochen eine primäre Rolle in der Marsforschung einnehmen. Neben den dabei zu gewinnenden Daten über das aktuelle Wettergeschehen auf dem Mars und den damit neu zu gewinnenden Erkenntnissen über das dortige Wettergeschehen hat dieser Staubsturm auch direkte Auswirkungen auf die aktuellen Beobachtungskampagnen der verschiedenen Orbiter und Rover.

Welche Bereiche der Marsoberfläche können die Kameras der derzeit drei aktiven Marsorbiter der NASA und der ESA in den kommenden Tagen abbilden, ohne dass die daraus resultierenden Aufnahmen von den aufgewirbelten Staubmassen beeinträchtigt werden? Welche Auswirkungen wird die erfolgte Zunahme des Staubanteils in der Marsatmosphäre auf die Energiegewinnung des ausschließlich auf Sonnenenergie angewiesenen Rovers Opportunity haben? Und in welcher Form wird sich der Staubsturm auf Curiosity auswirken? Dieser wird zwar ausschließlich durch einen Radioisotpengenerator mit Energie versorgt und ist somit im Gegensatz zu Opportunity nicht vom Sonnenlicht abhängig. Trotzdem verschlechtert eine erfolgende Eintrübung der Atmosphäre die gegebenen Sichtbedingungen und somit auch den wissenschaftlichen Output der anzufertigenden Kameraaufnahmen.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.

Bereits am 9. November 2012, dem Sol 93, entnahm die am Instrumentenarm des Marsrovers Curiosity befindliche Baggerschaufel eine fünfte Bodenprobe von der Marsoberfläche, von welcher Teile nach einer entsprechenden Aufbereitung durch das CHIMRA-Probenentnahmesystem zu den im Inneren des Rovers befindlichen Instrumenten SAM und CheMin befördert wurden (Raumfahrer.net berichtete). Während der beiden folgenden Tage wurden die drei Einzelinstrumente, aus denen sich der SAM-Komplex zusammensetzt, dazu genutzt, um die chemische Zusammensetzung dieser Bodenprobe zu ermitteln.

Paul Mahaffy vom Goddard Space Flight Center, der für das SAM-Instrument hauptverantwortliche Wissenschaftler, äußerte sich bereits am 13. November im Rahmen einer Pressemitteilung folgendermaßen zu den vorläufigen Ergebnissen: „Wir haben im Rahmen unserer Untersuchungen dieser ersten Bodenprobe aussagekräftige Daten erhalten, welche jetzt allerdings erst einmal analysiert werden müssen. Außerdem planen wir weitere Proben von Rocknest [so der Name der Stelle, an der die Probe entnommen wurde] zu analysieren, um diese Daten zu bestätigen.“ Mittlerweile wurde ein weiterer Teil der fünften Bodenprobe an das SAM-Instrument weitergeleitet und von diesem untersucht.

Aber nicht nur das SAM und das Chemin-Spektrometer haben während der letzten Tage Analysen durchgeführt. Auch die Wetterstation REMS und der Strahlungsdetektor RAD waren in regelmäßigen Zeitabständen aktiviert und ermittelten dabei die im Inneren des Gale-Kraters – dem Operationsgebiet von Curiosity – vorherrschenden Wetterbedingungen und die dort auftretende Strahlungsbelastung. Am gestrigen Tag wurde vom Jet Propulsion Laboratory (JPL), der für den Betrieb des Rovers zuständigen Einrichtung, eine weitere Pressekonferenz abgehalten, in deren Verlauf erste Details dieser Untersuchungsergebnisse präsentiert wurden.

Während der ersten drei Monate der Mission registrierten die für die REMS-Station zuständigen Wissenschaftler insgesamt 21 atmosphärische Ereignisse in der unmittelbaren Umgebung des Rovers, welche jeweils mindestens ein charakteristisches Merkmal eines Wirbelwindes aufwiesen. Hierzu zählen ein kurzzeitiger Abfall des Luftdrucks, ein plötzlicher Wechsel der vorherrschenden Windrichtung, eine Veränderung der Windgeschwindigkeit, ein kurzfristiger Anstieg der Lufttemperatur oder ein Nachlassen der auf die Oberfläche einfallenden UV-Strahlung. Zwei der registrierten Ereignisse wiesen dabei sogar alle fünf dieser Merkmale auf. Diese Beobachtung wird von den Wissenschaftlern dahingehend interpretiert, dass auch in der Region des Gale-Kraters kleine Minitornados, sogenannte Staubteufel, auftreten.

Die verschiedenen Marsmissionen der NASA haben in der Vergangenheit immer wieder Hinweise darauf gefunden, dass diese auch auf der Erde zu beobachtenden atmosphärischen Phänomene auch auf dem Mars auftreten. Sowohl den Marsorbitern als auch den beiden Marsrovern Spirit und Opportunity gelang dabei auch die direkte fotografische Dokumentation dieser spektakulären Erscheinungen (Raumfahrer.net berichtete).

„Der durch Staubteufel und Staubstürme in die Atmosphäre des Mars transportierte Staub spielt eine wichtige Rolle für das dortige Klima, da er zu einer Erwärmung der Atmosphäre führt“, so Manuel de la Torre Juarez vom JPL, einer der an der Wetterstation REMS beteiligten Wissenschaftler.

Die auf dem Mars zu beobachtenden Staubteufel bilden sich auf die gleiche Art und Weise wie auch auf der Erde. Durch die einfallende Sonneneinstrahlung wird die Planetenoberfläche auf einen Temperaturwert aufgeheizt, welcher über der Temperatur der bodennahen Luftschicht liegt. Dadurch bedingt gibt der Boden thermale Energie an die direkt über der Oberfläche befindliche Luftschicht ab, welche aufgrund dieser Aufwärmung anschließend in größere Höhen aufsteigt. Dabei durchdringt die aufsteigende Luft weiter oberhalb der Oberfläche befindliche Zonen kühlerer Luftschichten, welche zum selben Zeitpunkt wiederum in Richtung Planetenoberfläche absinkt. Die verschiedenen Luftströmungen bilden im Rahmen dieser gegensätzlichen Bewegungen Konvektionszellen und werden dabei in eine Rotationsbewegung versetzt.

Die so entstehende Luftzirkulation verfügt ab einem gewissen Punkt über genügend Kraft, um den auf der Marsoberfläche abgelagerten Sand in Bewegung zu versetzen. Kleine Sandpartikel, welche dabei über den Boden scheuern, wirbeln nur wenige Mikrometer durchmessende Staubpartikel auf und die zentrale Säule der warmen, aufsteigenden Luftmassen hebt diesen Staub in die Höhe. Durch horizontale, oberflächennahe Winde wird die so entstandene Staubsäule in eine Vorwärtsbewegung versetzt. Fotoaufnahmen, welche aus von verschiedenen Orbiter- und Oberflächenmissionen durchgeführten Untersuchungen resultieren, haben ergeben, dass sich die Staubteufel auf dem Mars bis zu Höhen von über 20 Kilometern erheben können und sich dabei zum Teil mit Geschwindigkeiten von teilweise deutlich mehr als 100 Kilometern pro Stunde fortbewegen.

Im Bereich des Gale-Kraters konnten die Marsorbiter der NASA in der Vergangenheit allerdings keine Anzeichen für dort auftretende Staubteufel registrieren. Eine mögliche Erklärung hierfür, so die beteiligten Wissenschaftler, wäre, dass die Wirbelwinde in dieser Region nicht so viel Staub in die Höhe befördern wie an anderen Orten und somit aus dem Orbit heraus nicht abgebildet werden können.

Die im Gale-Krater vorherrschenden Bedingungen scheinen zudem dazu zu führen, dass die unmittelbar am Standort des Rovers vorherrschenden oberflächennahen Winde vornehmlich in Ost-West-Richtung wehen. Dies ist eine für einige der beteiligten Wissenschaftler überraschende Entdeckung. Erwartet wurde vielmehr, dass der im Inneren des Kraters gelegene und fast sechs Kilometer hohe Zentralberg für die Entstehung von Hangwinden verantwortlich sein sollte, welche sich dann in einer Nord-Süd-Richtung über den nördlich des Zentralberges befindlichen Rover hinweg bewegen. Vielleicht, so ein erster Erklärungsversuch, spielt bei der jetzt gemessenen vorherrschenden Windrichtung der den Gale-Krater umgebende Kraterwall eine wichtige Rolle.

„Mit den Hängen des Kraterrandes im Norden und dem Zentralberg im Süden könnten wir es hier mit Winden zu tun haben, welche entlang der zwischen den beiden Erhebungen gelegenen Senke wehen“, so Claire Newman vom Ashima Research in Pasadena/Kalifornien, eine weitere Mitarbeiterin des REMS-Teams. Für die Zukunft ist geplant, dass sich Curiosity dem Zentralberg nähert und diesen auch „besteigt“. Spätestens dann sollte auch eine Veränderung der vorherrschenden Windrichtung erfolgen. „Sollten wir keine Veränderungen registrieren, sobald Curiosity den Hang hinauffährt, so wäre das eine echte Überraschung“, so Claire Newman weiter.

Bei den Messungen des Luftdrucks zeigen sich, wie von den Wissenschaftlern bereits im Vorfeld der Mission angenommen, sowohl regelmäßige tägliche als auch saisonale Schwankungen. Die saisonale Luftdruckschwankungen erklären sich durch die Freisetzung von großen Mengen an Kohlendioxid, welches in den vergangenen Monaten während des Winters auf der Südhemisphäre des Mars in der dortigen Polarregion in Form von Trockeneis gebunden war.

Neben verschiedenen Spurengasen wie zum Beispiel Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Wasserdampf oder auch Methan besteht die Lufthülle unseres Nachbarplaneten zum überwiegenden Teil aus Kohlendioxid, welches dabei mit einen Anteil von 95,32 Prozent vertreten ist. Zwei weitere bedeutende Bestandteile der Marsatmosphäre sind Stickstoff (2,7 Prozent) sowie das mit einem Mengenanteil von 1,6 Prozent vorhandene Edelgas Argon. Diese Mengenanteile sind jedoch nicht konstant, sondern sie verändern sich vielmehr in einem bestimmten, jahreszeitlich bedingten Rhythmus.

Auf seiner sehr exzentrischen Umlaufbahn um die Sonne – der Wert der Exzentrizität der Marsbahn beträgt 0,0935 und weist nach der Umlaufbahn des Planeten Merkur die größte aus dem Sonnensystem bekannte Abweichung einer Planetenbahn von der idealen Kreisbahn auf – durchlebt der Mars eine regelmäßig erfolgende Veränderung in der Dichte und Zusammensetzung seiner Atmosphäre. Sobald auf einer der beiden Hemisphären des Mars der Winter einsetzt, friert das über dem betroffenen Pol in der Atmosphäre befindliche Kohlendioxid aufgrund der damit verbundenen tieferen Lufttemperaturen im großen Umfang aus der Atmosphäre aus und schlägt sich in Form von Trockeneisablagerungen auf der Oberfläche nieder. Im Rahmen dieses Prozesses bildet sich über dem jeweiligen Polargebiet ein ausgedehntes atmosphärisches Tiefdruckgebiet, welches die Luft des Planeten regelrecht in die Richtung des betroffenen Pols zieht.

Mit dem einsetzenden Frühling erhöht sich die Lufttemperatur wieder und das zuvor im festen Zustand auf der Polarkappe abgelagerte Kohlendioxid geht erneut in den gasförmigen Zustand über, was zu einer erneut erfolgenden Verdichtung der Atmosphäre führt. Dadurch bildet sich jetzt über dem betroffenen Pol ein Hochdruckgebiet, welches die Luftmassen wieder in Richtung des Marsäquators schiebt. Hierdurch werden in den oberen Atmosphärenschichten des Mars unter bestimmten Bedingungen Windgeschwindigkeiten von bis zu 650 Kilometern pro Stunde erzeugt. Die jetzt gewonnenen Daten der REMS-Station sollen genutzt werden, um die bisher zur Verfügung stehenden Modelle der Marsatmosphäre zu verbessern.

Die täglichen Luftdruckschwankungen entstehen dagegen durch eine Erwärmung der Atmosphäre infolge der direkt einfallenden Sonneneinstrahlung. Dieser Effekt wird von den Wissenschaftlern auch als atmosphärischen Gezeiten bezeichnet und hat dabei auch einen direkten Einfluss auf die hochenergetische Stahlung, welche die Marsoberfläche erreicht und die zum Beispiel die Gesundheit von Astronauten bei zukünftigen Marsmissionen gefährden könnte. Für die Ermittlung dieser Strahlungswerte steht das RAD-Instrument zur Verfügung.

„Wir erkennen ein Muster, welches mit den täglichen atmosphärischen Gezeiten in Zusammenhang steht“, so Don Hassler vom Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder/Colorado, der für das RAD-Instrument verantwortliche Wissenschaftler. „Die Marsatmosphäre sorgt für eine gewisse Abschirmung. Dies hat zur Folge, dass die geladene Teilchenstrahlung geringer ausfällt, wenn die Atmosphäre dichter ist. Insgesamt betrachtet wird die Strahlenbelastung durch die Marsatmosphäre deutlich reduziert, wenn wir sie mit den Werten vergleichen, welche während des Fluges zum Mars gesammelt wurden.“ Ein Astronaut wäre durchaus in der Lage, diese täglich auf der Marsoberfläche auftretende Strahlenbelastung zu überstehen. Das Problem besteht vielmehr in der Gesamtbelastung, welche im Rahmen einer insgesamt über zweijährigen Missionszeit zu erwartenden ist.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 100 der Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von über 480 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Dabei haben die Kamerasysteme des Rovers mittlerweile über 24.000 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des JPL übermittelt. Diese Bilder sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Nach dem jetzt erfolgten Abschluss der Analysen der ersten Bodenproben durch das SAM-Instrument soll Curiosity seine Fahrt noch an diesem Wochenende fortsetzen. Im Rahmen dieser kurz ausfallenden Fahrt über eine Distanz von wenigen Metern soll sich der Rover der Region Glenelg nähern, wo dann auch erstmals das Bohrsystem getestet werden soll.

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Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: Servus TV.

Letzte Infos: Der Sprung wurde eben abgesagt weil der Wind plötzlich aufgefrischt hat.
Servus TV hat auch einen Livestream: http://www.servustv.com/cs/Satellite?pagename=Stratos/Layout

Zwar scheitert diese Mission daran, den Maßstab unserer Plattform bezüglich Raumfahrt zu erfüllen. Aber nur knapp. Denn was der Österreicher Felix Baumgartner heute vor hat, kann man sowohl als kühn als auch als waghalsig bezeichnen und erinnert an die riskanten Anfänge der Raumfahrt.

Mit der Ankündigung, die Schallmauer durchbrechen zu wollen, lockt man heute keinen Hund mehr hinter dem Ofen hervor, außer vielleicht, man versucht es wie Felix Baumgartner. Nämlich mit dem bloßen Körper als „Struktur“, geschützt lediglich durch einen Raumanzug vor dem freien Fall aus 36 km Höhe. Die Mission wird seit Jahren akribisch vorbereitet. Nichts wird dem Zufall überlassen. Denn der Sprung ist gefährlich, lebensgefährlich. Niemand weiß genau, was passiert, wenn der Mensch die Schallmauer durchbricht. Unkontrollierbare Schockwellen entstehen und destabilisieren möglicherweise die Flugbahn. Um das zu vermeiden wurden zahlreiche Übungssprünge aus geringeren Höhen absolviert und auch im Windkanal mussten Anzug und Körperhaltung beweisen, ob Sie das Zeug zum Überschallflug haben.

Bislang hält Joseph Kittinger den absoluten Rekord im Fallschirmsprung. Im Rahmen des Projektes Excelsior sprang er vor 53 Jahren aus mehr als 31 Kilometern und raste mehr als vier Minuten ungebremst auf die Erde zu. Er erreichte dabei schließlich eine Geschwindigkeit von 998 km/h in 1.829 Metern Höhe. Das sind ca. 90% der Schallgeschwindigkeit. Nicht nur Felix Baumgartner arbeitete daran, diesen Rekord zu knacken. Mit Michel Fournier gab es lange ein spannendes Duell, wer es zuerst schafft. Das Rennen war entschieden, als auch der dritte Versuch Fourniers fehlschlug und der Ballon aufgrund einer Fehlfunktion ohne die Kapsel aufstieg und verloren ging. Wegen Finanzierungsproblemen ist ein weiterer Versuch Fourniers auszuschließen.

„Ich fühle mich wie ein Tiger im Käfig, der es kaum erwarten kann, herauszukommen“, sagt Felix Baumgartner, 43, der durch waghalsige Basejumps von populären Gebäuden bekannt wurde. Mit Red Bull fand er schließlich einen finanzstarken Investor, der seine Vision hat Wirklichkeit werden lassen. Der heutige Sprung wird selbstverständlich nur stattfinden können, wenn das Wetter mitspielt. Denn der 850.000 Kubikmeter fassende Helium-Ballon mit einer Außenhaut zehn mal dünner als ein handelsüblicher Gefrierbeutel ist extrem empfindlich. Ob es klappt, berichtet live der Red Bull eigene Sender Servus-TV aus Österreich. Wir drücken die Daumen!

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• Fallschirmsprünge aus über 30km Höhe

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter

Zwecks allgemeiner meteorologischer Messungen wurde der Marsrover Curiosity von seinen Konstrukteuren mit der „Rover Environmental Monitoring Station“ (kurz „REMS“) ausgestattet. Die an der Mission beteiligten Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Wetterstation eine zentrale Rolle im Studium der täglichen und saisonalen Wetterbedingungen und -veränderungen auf unserem Nachbarplaneten einnehmen wird. REMS ist die erste Wetterstation, welche im Rahmen einer Rovermission auf dem Mars eingesetzt wird und somit Daten von verschiedenen Orten liefern kann. Vorherige Wetterstationen waren lediglich im Rahmen verschiedener stationärer Marslander-Missionen im Einsatz.

Verschiedenen Sensoren werden dazu in regelmäßigen Abständen die aktuellen Windgeschwindigkeiten und -richtungen, den Luftdruck, die relative Luftfeuchtigkeit, die Lufttemperatur, die Bodentemperatur und die Menge der einfallenden UV-Strahlung ermitteln. Das UV-Messgerät (kurz „UVS“ für „Ultraviolet Sensor“) und der Drucksensor sind direkt auf beziehungsweise unmittelbar unterhalb des „Rover Equipment Deck“ – der Oberseite von Curiositys Grundgestell – montiert. Die anderen Sensoren sind im Inneren von zwei jeweils knapp 15 Zentimeter langen, stabförmigen Auslegern untergebracht, welche sich am „Remote Sensing Mast“ – dem Kameramast des Rovers – befinden. Die zentrale Elektronik von REMS – die „Instrument Control Unit“ („ICU“) – befindet sich dagegen im Inneren der „Warm Electronics Box“ („WEB“). Das Gesamtgewicht des Instruments beträgt 1.365 Gramm. Die gesamte Wetterstation ist dazu ausgelegt, um innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen minus 130 Grad Celsius bis hin zu über plus 30 Grad Celsius operieren zu können.

Die beiden am Kameramast des Rovers befestigten stabförmigen Ausleger befinden sich in einer Höhe von etwa 1,5 Metern über der Marsoberfläche. Jeder dieser Ausleger verfügt über ein Themosäulen-Thermometer und einen Hitzedraht-Windmesser. Die Thermometer können die Lufttemperatur in einem Messbereich zwischen plus 23 Grad Celsius bis zu minus 123 Grad Celsius ermitteln, wobei die Auflösung der Instrumente bei 0,1 Grad Celsius liegt.

Die Windsensoren können horizontale Winde in einem Bereich von 0 bis 70 Metern pro Sekunde bei einer Auflösung von etwa 0,5 Metern pro Sekunde mit einer Genauigkeit von 1 Meter pro Sekunde messen. Die vorherrschende Windrichtung kann dabei mit einer Genauigkeit von besser als 30 Grad bestimmt werden. Vertikal auftretende Winde können dagegen im gleichen Toleranzbereich bis zu einer Geschwindigkeit von etwa 20 Metern pro Sekunde erfasst werden.

Die beiden Ausleger sind in ihrer horizontalen Ausrichtung um 120 Grad und in der Vertikalen um etwa 50 Zentimeter versetzt. Durch diese Anordnung soll sichergestellt werden, dass die Windsensoren optimale Daten über die vorherrschenden Windrichtungen sammeln können. Außerdem ergeben sich durch die unterschiedlichen Höhen der Sensoren unterschiedliche Temperaturprofile relativ zur Höhe über der Planetenoberfläche. Für ihre Kalibrierung wurden die Windsensoren im Vorfeld der Curiosity-Mission in einem Windkanal unter marsähnlichen Bedingungen ausführlich getestet.

In einem der beiden Ausleger, dem auf die rechte Seite des Rovers weisenden „Boom 1“, befinden sich zudem drei nach unten gerichteter Infrarot-Sensoren für die Bestimmung der Temperatur auf der Marsoberfläche. Diese am Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena entwickelten Infrarotsensoren arbeiten ebenfalls in einem Messbereich von plus 27 Grad Celsius bis zu minus 123 Grad Celsius und können die Oberflächentemperatur bei einer Auflösung von bis zu 0,1 Grad Celsius in Echtzeit ermitteln.

Das in einem zusätzlich schützenden Zylinder befindliche Messgerät für die relative Luftfeuchtigkeit ist an dem zweiten Kameramast-Ausleger, dem in die Fahrtrichtung zeigenden „Boom 2“, montiert und kann nur bei Außentemperaturen von mehr als minus 90 Grad Celsius eingesetzt werden. Ab einer Lufttemperatur von mehr als minus 73 Grad Celsius erreicht dieser Sensor bei einer Auflösung von einem Prozent eine Messgenauigkeit von mindestens fünf Prozent. Ein spezieller Staubfilter schützt den Sensor dabei vor Verunreinigungen durch den in der Marsatmosphäre enthaltenen Staub.

Der auf der Oberseite des zentralen Chassis befindliche Ultraviolett-Sensor ist mit insgesamt sechs Photodioden ausgestattet, welche das UV-Spektrum im Bereich der UV-A-Strahlung bis hin zur UV-E-Strahlung abdecken (315 bis 370 Nanometer für UV-A, 280 bis 320 Nanometer für UV-B, 220 bis 280 Nanometer für UV-C, 230 bis 290 Nanometer für UV-D, 300 bis 350 Nanometer für UV-E, 200 bis 370 Nanometer für den gesamten UV-Bereich). Die Messgenauigkeit des Sensors liegt bei besser als acht Prozent für jeden der verschiedenen Messbereiche, wobei eine Genauigkeit von 0,5 Prozent erreicht wird. Die einzelnen Dioden sind so platziert, dass sie direkt in Richtung Zenit zeigen und dabei ein Messfeld von 60 Grad abdecken. Die sechs aus Siliziumcarbid bestehenden SiC-Photodioden wurden von der Firma IFW Optronics GmbH in Jena entwickelt und hergestellt.

Um eine Abschwächung der einfallenden UV-Strahlung zu vermeiden, sind die Dioden mit keiner zusätzlichen Schutzabdeckung ausgestattet. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Dioden im Laufe der Zeit sehr wahrscheinlich mit einer Staubschicht bedeckt werden. Da dieser sich auf der Oberseite des Rovers ablagernde Staub die Messungen allerdings verfälschen könnte, befindet sich in der unmittelbaren Nähe der Photodioden ein aus sechs Magneten bestehender Ring, welcher den magnetischen Anteil des Marstaubes von den Dioden ablenken soll. Ein siebter Magnet ist in der Mitte der Dioden platziert. Als zusätzliche Maßnahme werden des weiteren mit der Mastkamera des Rovers in regelmäßigen Abständen Aufnahmen der sechs Dioden angefertigt, um den aktuellen Grad der Staubbedeckung zu ermitteln und die Messergebnisse so entsprechend zu korrigieren.

Die Ermittlung des aktuellen Grades der auf die Marsoberfläche einfallenden UV-Strahlung wird den Wissenschaftlern dabei helfen, die dadurch verursachten Verwitterungsprozesse der Gesteine und Böden besser zu verstehen. Außerdem ergibt sich durch die entsprechenden Messungen ein Überblick über die zu erwartende Strahlenbelastung, welcher zukünftige Astronauten auf dem Mars ausgesetzt sein werden. REMS ist das erste im Rahmen einer Marsrover- oder Marslander-Mission eingesetzte Instrument, welches UV-Daten direkt von der Marsoberfläche liefern wird.

Der ebenfalls zur REMS gehörige Drucksensor befindet sich unterhalb des Roverdecks im Inneren des Roverchassis in der unmittelbaren Nähe der Elektronik-Kontrolleinheit des REMS-Instrumentes. Um trotzdem Daten von der Marsatmosphäre sammeln zu können, ist dieser vom Finnischen Meteorologischen Institut (FMI) entwickelte Sensor durch einen kleinen Tubus mit der Außenwelt verbunden. Auch dieser Tubus ist durch eine speziellen Vorrichtung – einen HEPA-Filter – geschützt, welche verhindern soll, dass der allgegenwärtige Staub der Marsatmosphäre den Drucksensor verunreinigt. Der Messbereich dieses Sensors liegt zwischen 1 und 1.150 Pascal. Die Aufgabe des Drucksensors besteht darin, Daten über den sich verändernden Atmosphärendruck zu sammeln, welcher zu Beispiel durch Staubteufel, atmosphärische Gezeitenwellen oder Kalt- bzw. Warmfronten verursacht werden kann. Bei einer Genauigkeit von etwa drei Pascal erreicht der Drucksensor bei seinen Messungen eine Auflösung von bis zu 0,5 Pascal.

Für die Erstellung eines aussagekräftigen und langfristigen Wetterprofils im Operationsgebiet von Curiosity sind regelmäßig erfolgende Messungen notwendig. Aus diesem Grund, so die Planungen der Wissenschaftler, sollen alle Sensoren der REMS an jedem Tag der Mission in jeder Stunde für mindestens fünf Minuten aktiviert sein und dabei Daten sammeln. Dies wird durch einen hohen Autonomiegrad der gesamten Station ermöglicht, wodurch kein permanentes Eingreifen der Bodenkontrolle in die Operationen der REMS erforderlich ist. REMS wird sich die meiste Zeit selbstständig zu den zuvor programmierten Zeitpunkten aktivieren, die gewünschten Daten sammeln, diese Daten im Bordcomputer ablegen und sich danach bis zur nächsten Aktivitätsphase wieder deaktivieren.

Unabhängig von diesem routinemäßigen Vorgehen, welches pro Missionstag insgesamt eine etwa zweistündige Aktivierung von REMS vorsieht, besteht aber trotzdem die Möglichkeit, dass REMS im gegebenen Fall auch zusätzliche und ausführlichere Messungen sowohl einzelner Sensoren als auch der gesamten Instrumenten-Einheit durchführen kann. Auf diese Weise kann REMS auch auf unvorhergesehene Ereignisse wie zum Beispiel plötzlich auftretende ungewöhnlich starke Winde oder starke UV-Strahlungen reagieren.

Die „Rover Environmental Monitoring Station“ ist ein Beitrag des spanischen Wissenschaftsministeriums und des spanischen Zentrums für Technologieentwicklung. Der für dieses Instrument hauptverantwortliche Wissenschaftler, Javier Gómez-Elvira, ist am Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) in Madrid/Spanien beschäftigt. Für die Entwicklung von REMS, den Betrieb des Instruments und die Auswertung der wissenschaftlichen Daten wurde ein aus 40 Wissenschaftlern und Ingenieuren bestehendes Team eingesetzt.

Bei der Entwicklung der Wetterstation musste ein erschwerender Faktor berücksichtigt werden: die Temperaturverhältnisse auf dem Mars.

Zum einen treten auf der Marsoberfläche während des Marswinters und des darauffolgenden Sommers generell große Temperaturunterschiede auf. Aber auch während des Tages und der anschließenden Nacht variieren die Temperaturen auf dem Mars innerhalb von lediglich etwa 12 Stunden um teilweise deutlich mehr als 150 Grad Celsius. Zusätzlich werden diese Temperaturunterschiede aufgrund des geringen Luftdrucks der Marsatmosphäre verstärkt. Bereits wenige Zentimeter über dem Boden liegt die Lufttemperatur deutlich unterhalb des Temperaturwertes, welcher direkt auf der Marsoberfläche erreicht wird. Während direkt auf dem Boden in der Mittagszeit Temperaturen von bis zu plus 30 Grad Celsius auftreten können, werden in etwa zwei Metern Höhe zum selben Zeitpunkt lediglich etwa Null Grad Celsius oder weniger erreicht. Die größte Herausforderung für die Entwickler der REMS bestand somit darin, die verschiedenen Sensoren der Wetterstation so auszulegen, dass sie gegenüber diesen Temperaturvariationen unempfindlich sind.

„Die zu gewinnenden Daten werden uns zeigen, ob die örtlichen Gegebenheiten für die Existenz mikrobiologischer Lebensformen günstig sind. Des weiteren werden die Daten unser Verständnis über die globalen atmosphärischen Bedingungen auf dem Mars verbessern“, so Javier Gómez-Elvira. „Die bisherigen Modelle bezüglich der Marsatmosphäre basieren bisher hauptsächlich auf den Daten der verschiedenen Marsorbiter. Unsere „Vor-Ort-Messungen“ bieten eine Möglichkeit, diese Daten zu überprüfen und die bestehenden Modelle zu verbessern.“

Ein Beispiel hierfür ist die Luftfeuchtigkeit. In welchem Umfang speichert die Marsoberfläche den in der Atmosphäre befindlichen Wasserdampf und in welchem Maß wird dieser im Laufe der Jahreszeiten dabei unter den sich dabei verändernden Umweltbedingungen wieder in die Atmosphäre abgegeben? Die unmittelbar oberhalb der Planetenoberfläche operierende REMS kann hierzu deutlich präzisere und somit auch aussagekräftigere Daten liefern als die Instrumente der verschiedenen Marsorbiter. Daten über den sich verändernden Luftdruck werden dagegen dabei helfen, das Verständnis über die regional und global auftretenden Staubstürme auf dem Mars zu verbessern. Zu welchen Zeitpunkten und unter welchen speziellen Bedingungen entwickeln sich die marsianischen Staubstürme, welche dabei teilweise den gesamten Planeten für mehrere Monate mit einem Staubschleier überziehen können?

Im Vorfeld der Curiosity-Mission führte das REMS-Team mehrere Outdoor-Testkampagnen in der Antarktis, in Nevada und in der Region Los Monegros in Spanien durch, wobei die verschiedenen Sensoren Bedingungen ausgesetzt wurden, welche den zu erwartenden Umweltbedingungen auf dem Mars in etwa ähneln. Neben den relativ großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht war für die Auswahl des spanischen Testgeländes für diese Outdoor-Tests auch das semiaride Klima in der Region und die geochemische Zusammensetzung des dortigen Bodens entscheidend. Die Ergebnisse dieser Testkampagnen werden den Wissenschaftlern dabei helfen, die Messergebnisse der REMS in einen besseren Kontext zu versetzen.

Diskussion zu diesem Artikel

• Marsrover Curiosity
• MSL Rover Curiosity auf Atlas V (541)
• Planet Mars

Verwandte Webseiten

• Gómez-Elvira et al., 2009: REMS Instrument
• Sebastián et al., 2010: REMS, Pyrometer for Measuring Ground Temperature on Mars
• NASA: Spain Supplies Weather Station for Next Mars Rover
• NASA: Rover Environmental Monitoring Station (REMS)
• Centro de Astrobiología: REMS
• El País: Tecnología española para el nuevo laboratorio de la NASA en Marte
• IPHT Jena: IPHT-Sensoren auf dem Weg zum Mars
• Video: REMS on MARS: Tecnología española en el planeta rojo (span.)

Der Beitrag Die Wetterstation REMS erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: University of Arizona, JPL.

Bereits seit dem März 2006 umkreist der von der amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) den Mars und liefert dabei fast täglich neue, faszinierende Detailaufnahmen von der Oberfläche unseres Nachbarplaneten. Die Hauptkamera an Bord des MRO, die von der University of Arizona betriebene HiRISE-Kamera, erreicht mit ihren Aufnahmen eine Auflösung der Planetenoberfläche von bis zu 25 Zentimetern pro Pixel. Durch die Auswertung der Bilder ist es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern unter anderem möglich, Veränderungen auf der Marsoberfläche zu beobachten und näher zu untersuchen.
Neben der Bildung neuer Impaktkrater sind für die auf den HiRISE-Aufnahmen erkennbaren Veränderungen der Oberflächenstruktur in erster Linie die auf dem Mars weit verbreitet anzutreffenden Sanddünen verantwortlich. Deren räumliche Verbreitung und Morphologie wird neben anderen Auslösern durch Veränderungen der Windrichtungen und Windstärken beeinflusst, was den Wissenschaftlern unter anderem einen tieferen Einblick in das Wettergeschehen des „Roten Planeten“ ermöglicht. Zudem erlaubt die Untersuchung der Dünenverteilung und der zu beobachtenden Erosion einen Einblick in die sedimentäre Geschichte des umliegenden Geländes.

Das nebenstehende Bild zeigt diverse Sanddünen in unterschiedlichen Formen und Ausdehnungen, welche einen Impaktkrater auf dem Noachis Terra – einer Hochebene auf der südlichen Hemisphäre des Mars – bedecken. Neben dem wissenschaftlichen Nutzen solcher Aufnahmen, so Alfred McEwen, dem Principal Investigator der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter, offenbaren sich dem Betrachter auf solchen Aufnahmen auch immer wieder besondere visuelle Reize. „Hier zeigt sich die Schönheit der Natur, welche durch physikalische Prozesse erzeugt wurde“, so Alfred McEwen.
Die Aufnahme wurde am 29. November 2011 angefertigt. Aus einer Höhe von 252,2 Kilometern erreichte die HiRISE-Kamera dabei eine Auflösung von etwa 25,2 Zentimetern pro Pixel. Es handelt sich hierbei um eine von bisher insgesamt über 20.600 Aufnahmen dieser Kamera, welche auf der Internetseite der University of Arizona einsehbar sind.

Raumcon-Forum:

• Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)
• Planet Mars

Der Beitrag Sanddünen auf dem Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Daniel Maurat. Quelle: Arianespace.

Dies teilte Arianespace auf seiner Website mit. Grund dafür ist das Wetter in Kourou, das für einen Start nicht geeignet ist. Einen neuen Starttermin hat man noch nicht bekanntgegeben.
Als Nutzlast sollen beim Flug VA-203 die zwei Fernseh- und Kommunikationssatelliten Astra 1N und BSAT 3c gestartet werden. Astra 1N soll dabei vor allem Frankreich, Spanien und Deutschland mit Fernsehsignalen, in erster Linie für HD-Kanäle, versorgen, während BSAT 3c Fernseh- und Telekommunikationsdienste in Japan anbietet.

Raumcon:

• Ariane-5 ECA VA-203 mit *BSAT-3c/JCSAT-110R* und *ASTRA 1N*

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Ein Beitrag von Thomas Pallmann. Quelle: Nasa. Vertont von Peter Rittinger.

Das Team am Kennedy Space Center ist derzeit mit den letzten Vorbereitungen für den Start am Freitag beschäftigt. So werden in den kommenden Stunden die Bordsysteme des Orbiters ein letztes Mal überprüft und für den Start konfiguriert. Im Laufe des morgigen Tages sollen dann die Tanks der Brennstoffzellen mit flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff befüllt werden. Anschließend folgt eine Überprüfung der Haupttriebwerke des Shuttles, um ihren einwandfreien Zustand sicherzustellen.

Am Donnerstag, einen Tag vor dem Start, beginnen dann die Arbeiten an den Kommunikationssystemen des Orbiters und der Bodenstationen, um diese für den Start vorzubereiten. Sobald diese Arbeiten abgeschlossen sind, wird die Servicestruktur, die den Ingenieuren Zugriff zum Shuttle ermöglicht, zurückgefahren und der Startplatz von allem nicht benötigten Personal geräumt. Am Freitag beginnt dann die heiße Phase des Countdowns mit der Betankung des externen Tanks von Atlantis.

Der Start soll am Freitag um 17:26 Uhr MESZ erfolgen. Allerdings könnte das Wetter dem Start einen Strich durch die Rechnung machen. Die derzeitige Vorhersage des 45. Wettergeschwaders der amerikanischen Luftwaffe, welches auf das Space Shuttle spezialisiert ist, sagt eine nur 40-prozentige Wahrscheinlichkeit für gutes Wetter am Freitag voraus. Hauptbedenken sind Regen und vereinzelte Gewitter in der Umgebung des Startplatzes, die mit einer breiten Wetterfront am Freitag eintreffen sollen.

Sollte der Start am Freitag verschoben werden, sinken auch die Chancen, die Mission um einen Tag verlängern zu können, da die Atlantis nicht über das Station-Shuttle Power Transfer System (SSPTS) verfügt. Mithilfe des SSPTS kann man die Brennstoffzellen entlasten und somit eine verlängerte Aufenthaltsdauer im All erreichen.

Eine Verlängerung der Mission um einen Tag wäre wünschenswert, damit mehr Zeit für den Transfer von Versorgungsgütern und Ersatzteilen zur Verfügung steht. Extra für diese Mission wurden die Lagerschränke im Multi Purpose Logistics Modul (MPLM) so modifiziert, dass sie noch mehr Ausrüstung fassen können. Die Atlantis wird neben dem MPLM auch noch einen Nutzlastträger mitführen, auf dem das defekte Pumpenmodul, das im letzten Jahr ausgefallen ist, zurück zur Erde gebracht wird.

Die vierköpfige Besatzung, die gestern am amerikanischen Unabhängigkeitstag am Kennedy Space eingetroffen ist, begann ihrerseits mit den letzten Vorbereitungen für den Start. Kommandant Chris Ferguson, Pilot Doug Hurley sowie die Missionsspezialisten Sandy Magnus und Rex Walheim werden in den kommenden Tagen noch einmal alle Flugpläne und Checklisten durchgehen und zusätzlich mit dem Shuttle Training Aircraft (STA), einer modifizierten Gulfstream II, mehrfach die Landung des Orbiters simulieren. Außerdem werden sie ihre orangefarbenen Druckanzüge, die für den Start und die Landung genutzt werden, überprüfen.

Während der sehr anspruchsvollen Mission werden die Astronauten Ausrüstung und Ersatzteile zur Raumstation transferieren. Mit der zusätzlichen Ausrüstung wird die Raumstation ihren Betrieb im kommenden Jahr nicht unterbrechen müssen, falls es zu Problemen mit den unbemannten Frachttransportern kommen sollte und diese nicht die ISS versorgen können. Sollte die Mission planmäßig am Freitag starten und nicht verlängert werden, so würde Atlantis seine letzte Mission am 20. Juni beenden und damit das Space Shuttle Programm zu einem würden Ende bringen.

Raumcon:

• STS-135 – Countdown und Start

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: ULA.

Eigentlich war der Start für 20:14 Uhr MESZ angesetzt, jedoch war bereits vorher klar, dass aufgrund der Bewölkung um diese Uhrzeit kein Start möglich wäre. Also verlängerte man den Countdown, der planmäßig bei T-4 Minuten angehalten wurde, mehrmals um fünf oder zehn Minuten. Kurz vor Ende des Startfensters beschloss man, den Countdown wieder aufzunehmen, jedoch sollte nur bis T-60 Sekunden gezählt werden. Hier wurde ein weiterer Hold eingeschoben.

Als der Zeitpunkt eine Minute vor dem Start erreicht worden war, wurde nach einem erneuten Status-Check klar, dass zunächst kein Start erfolgen könne und der Countdown wurde auf T-4 Minuten zurückgesetzt. Jedoch verbesserten sich die Wetterbedingungen nicht und so wurde der Start für den heutigen Tag abgebrochen. Ein neuer Versuch findet frühestens in 24 Stunden statt. An diesem Termin sollen die Wetterbedingungen besser sein.

Beim dritten Atlas-Start in diesem Jahr soll die US-amerikanische Rakete einen Satelliten des Militärs mit dem Namen SBIRS (Space Based Infrared Sensor) starten. Er soll Frühwarndaten liefern und später durch zwei weitere Satelliten ergänzt werden.

Die verwendete Atlas V wird in der Konfiguration 401 starten. Das bedeutet, dass die Nutzlastverkleidung einen Durchmesser von vier Metern hat. Des Weiteren werden keine Booster benutzt und die Centaur-Oberstufe fliegt mit einem Triebwerk.

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• Atlas 5

Raumcon:

• GEO-1 (SBIRS) auf Atlas V (401)

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