Archive for the 'Raumfahrt' Category

Wilkins-Eisschelf setzt Abbau fort

April 28th, 2009

Eine schmale Landbrücke von 900 Meter verband die Antarktis anfang April noch mit Charcot Island (Raumfahrer.net berichtete). Nach dem Zusammenbruch beginnt der nördliche Teil des rund 14.000 Quadratkilometer großen Eisschelfs nun Eisberge ins Südpolarmeer abzugeben. Nach der Ansicht zweier deutscher Wissenschaftler bedeutet dies die sich fortsetzende Destabilisierung des meergebundenen Gletschers.

Am 5. April beobachtete Envisat diesen Kollaps, woraufhin sich rund 330 Quadratkilometer Eis zu entfernen begannen. Die bereits zuvor beobachteten Störungszonen in der Eisfläche begannen sich daraufhin noch zu vergrößern. Am 24. April startete schließlich der Kollaps des nördlichen Schelfs. Etwa 770 Quadratkilometer schwimmen nun als Eisberge in Richtung Ozean. Im Gegensatz zur unter enormem tektonischen Stress stehenden Eisbrücke wird erwartet, dass die aktuelle Abgabe von Eisblöcken mehrere Wochen andauern wird.

„Der Rückzug des Wilkins-Eisschelfs ist der größte dieser Art, der bisher beobachtet wurde. Damit zeigen bereits acht vergleichbare Schelfe entlang der antarktischen Küste ein ähnliches Verhalten. Der Rückzug war überall in den letzten Jahrzehnten zu beobachten. Es gibt kaum Zweifel daran, dass diese Veränderungen mit der Erwärmung der antarktischen Halbinsel zusammenhängen. Hier wurden die höchsten Erwärmungsraten in der gesamten südlichen Hemisphäre gemessen“, erklärte David Vaughan vom Britisch Antarctic Survey. Die antarktische Halbinsel ist der einzige Teil des südlichen Kontinents, für den bisher einwandfrei eine Erwärmung festgestellt werden konnte. Der Großteil der Antarktis dürfte aufgrund ihrer isolierten Lage nur sehr träge auf Klimaschwankungen reagieren.

„Die Veränderungen von Wilkins stellen für uns ein wunderbares natürliches Labor dar, das uns dabei hilft zu verstehen, wie Eisschelfe auf den Klimawandel reagieren. Damit ist eng die Frage verbunden, wie die Zukunft der gesamten Antarktis aussieht“, so Vaughan. „Die Qualität und Frequenz der Aufnahmen von ESA-Satelliten erlaubt es uns, deutlich genauer zu analysieren, wie die Destabilisierung vonstatten geht.“

Der Umweltsatellit der ESA verfolgt die Entwicklung in der Antarktis mit täglichen Aufnahmen, die auch via Webcam abrufbar sind.

Herschel und Planck: Ein Blick hinter die Kulissen

April 26th, 2009

Das nach dem Uranusentdecker Wilhelm Friedrich Herschel benannte Teleskop ist mit 3.900 kg das Schwergewicht des Starts und besitzt mit 3,5 Metern Durchmesser die größte jemals ins All gestartete Teleskopschüssel. Um leuchtschwache Infrarotobjekte präzise aufnehmen zu können, darf Herschels Arbeit nicht durch Störsignale anderer Himmelskörper oder gar von sich selbst beeinflusst werden. Die Messinstrumente, die im Ferninfrarot sowie im Submillimeter-Bereich arbeiten, werden von superfluidem Helium auf bis zu -272,85 °C oder 0,3 K heruntergekühlt. Dafür sind die drei Spektrometer in einer großen Thermosflasche – dem Cryostaten – untergebracht. Rund 2.400 Liter flüssiges Helium werden seine Missionsdauer auf rund vier Jahre begrenzen. Ist das Kühlmittel verbraucht, sind keine exakten Messungen mehr möglich. Bis dahin wird das ESA-Teleskop die Arbeit seines US-Kollegen Spitzer und in einem deutlich breiteren Frequenzspektrum fortsetzen. Das Infrarot-Teleskop der NASA startete bereits 2003 und wird sein Kühlmittel in Kürze aufgebraucht haben.

Gelingt der ESA die Abschirmung, wird Herschel Einblicke in Raumregionen erhalten, die bisher durch dichte Staubwolken verhüllt waren. Infrarotstrahlung kann diese anders als sichtbares Licht durchdringen und ermöglicht es dem Teleskop, etwa die Entwicklung von Galaxien im jungen Universum zu untersuchen. Auch zukünftige Sonnensysteme sind von dichten Staubscheiben umgeben, aus denen sich später Planeten entwickeln können. Die Details dieser Prozesse waren bisher nur schwer zu beobachten. Herschel soll zudem die Molekülchemie von Planeten, Asteroiden und von weiter entfernten Objekten analysieren.

Die Schwerlastvariante ECA der Ariane-Trägerrakete wird die gemeinsam 5.300 kg schwere Doppelnutzlast nahe dem Lagrange 2-Punkt (L2) aussetzen. Hier gleichen sich die Schwerkraft von Sonne und Erde aus und beide Körper stehen ständig an derselben Stelle. Obwohl dies für die thermische Abschirmung der beiden Teleskope von Vorteil ist, haben die Orbits um den L2-Punkt den entscheidenden Nachteil der Bahninstabilität, so dass alle drei Wochen eine Kurskorrektur notwendig wird.

Nachdem die Ariane-Oberstufe Herschel in einen Transferorbit abgesetzt hat, kommt wenig später Planck an die Reihe. Die Aufgabe des Observatoriums besteht in der genauen Vermessung der CMB: Als das Universum 380.000 Jahre nach dem Urknall durchsichtig wurde, hatte es eine Temperatur von rund 3.000 K. Durch seine Expansion vergrößerte sich die Wellenlänge des Strahlungshintergrunds und die Temperatur des Universums sank auf den heutigen Wert von 2,7 K. Die Hintergrundstrahlung ist von Objekten unabhängig und verteilt sich relativ gleichförmig über die gesamte Himmelskugel.

Plancks Vorgängermissionen COBE (1989 – 93) und WMAP (Start 2001) der NASA hatten erstmals Karten des CMB erstellt und damit die Urknallhypothese untermauert. Planck wird die Auflösungsfähigkeit von COBE um den Faktor 50 sowie die von WMAP um den Faktor drei übertreffen. Das Observatorium wird Temperaturen von einem Millionstel Kelvin sowie Strukturen im Bereich von fünf Bogenminuten auflösen können. Laut ESA entspricht dies der erdgebundenen Messung der Wärmeabstrahlung eines lebendigen Hasen auf der Mondoberfläche.

Während das High Frequency Instrument (HFI) im Radiowellenbereich arbeitet, wird das Low Frequency Instrument (LFI) Mikrowellenstrahlung detektieren. Beide Bereiche gehören zum kosmischen Strahlungshintergrund. Das Problem seiner exakten Vermessung sind die effektive Abschirmung und Kühlung der sensiblen Detektoren. Bereits durch seinen Aufbau ist Planck passiv gekühlt: Die Abwärme der Instrumentensektion wird durch Radiatoren ins All abgeführt, so dass sich die Temperatur bei rund 50 K halten kann. Die Instrumente werden von den beheizten Komponenten des Servicemoduls abgeschirmt, das Systeme zur Datenverarbeitung, Kommunikation und Steuerung der Instrumente enthält.

Zwei weitere Kryosysteme kühlen HFI und LFI weiter herunter: mit flüssigem Wasserstoff auf 20 K, während die Strecke zwischen Teleskop und Wärme messenden Bolometern des HFI mit flüssigem Helium auf 4 K gebracht wird, dem Siedepunkt von Helium. Der technologische Gral sitzt jedoch im dritten Kühlkreislauf: Damit werden Thermometer, Bolometer und Filter auf Temperaturen zwischen 1,6 und 0,1 K gebracht. Das System setzt auf die Lösung des Helium-Isotops 3He in 4He, die in superfluidem Zustand vorliegen. In diesem Zustand unter extrem niedrigen Temperaturen und hohem Druck wirken keine internen Reibungskräfte mehr und Lösungsvorgänge können auch in Schwerelosigkeit funktionieren.

Mit Planck sollen fundamentale Probleme der Kosmologie beleuchtet werden: Wie ist es um die Expansion des Universums bestellt, beschleunigt sie sich tatsächlich? Eng damit verbunden ist die Frage der Baryonendichte, also dem Anteil der atomaren Materie im gesamten Universum verglichen mit der kaum verstandenen Dunklen Materie und Dunklen Energie. Die Modelle zur Entwicklung des jungen Universums sind bisher nur ansatzweise durch Beobachtungen nachgewiesen worden, weil ausreichend genaue Beobachtungsdaten fehlten. In der sogenannten Inflationsphase machte es laut dem theoretischen Physiker Alan Guth eine extrem schnelle Ausdehnung mit, womit die heutige Flachheit des Raums erklärt werden kann. Die hohe Energiedichte hätte nach Modellrechnungen sonst einen deutlich stärker gekrümmten Raum hervorgerufen, als wir ihn heute beobachten. Sollte es jedoch Inkonsistenzen im Theoriengebäude der Kosmologen geben, könnte Planck diese aufdecken. Dazu gehören vorhergesagte topologische Defekte wie kosmische Strings. Die Existenz dieser extrem dünnen und über viele Lichtjahre ausgedehnten massereichen Bänder könnten nach dem heutigen Urknallmodell entstanden sein, wurden bisher aber nicht gefunden.

Wilhelm Friedrich Herschel und Max Planck sind die Namen großer Forscher, die das Wissen ihrer Zeit fundamental erweiterten und veränderten. Die ESA-Missionen werden dem Ruf ihrer Namensgeber durch technologische Quantensprünge gerecht und werden vielleicht schon bald unser physikalisches Weltbild zu verändern.
Technische Daten

Herschel Planck
Startmasse: 3.900 kg 1.400 kg
Ausmaße: 7,2 x 4 x 4 m 4,2 Durchmesser, 4,2 m hoch
Kühlmittel: 2.400 Liter 1.500 Liter
Nominale Missioszeit: 3 Jahre 15 Monate
Teleskop: 3,5 m Cassegrain, 0,3 m sekundär 1,9 x 1,5 m
Frequenzbereich: 55 bis 672 µm (Nah- und Ferninfrarot) 27 GHz bis 1 Thz (Radio- und Mikrowellen)
Missionskosten: ca. 1 Mrd. Euro ca. 600 Mio. Euro

Vermessung eines unförmigen Titans

April 5th, 2009

Farbkodiertes Höhenmodell der Region Hotei Arcus, die vermutlich durch cryovulkanische Ausflüsse entstand (NASA)

Farbkodiertes Höhenmodell der Region Hotei Arcus, die vermutlich durch cryovulkanische Ausflüsse entstand (NASA)

Die NASA-Sonde Cassini setzt auf den Titan. Da er größer als Merkur und nur unwesentlich kleiner als der größte Mond des Sonnensystems Ganymed ist, eignete er sich für die Missionsplaner am besten, um ohne großen Treibstoffaufwand in viele Bereiche des Saturnsystems vordringen zu können. Mit dem gestrigen Tag flog die Sonde nun 52-mal an dem einzigen Mond des Sonnensystems mit einer dichten Atmosphäre vorbei, der für die Wissenschaft auch darum so interessant ist, weil er etliche Gemeinsamkeiten mit der frühen Erde teilt – und sich dennoch enorm von allem unterscheidet, was wir kennen.

Neue topografische Karten in 3D

Das Cassini Radar Instrument wurde oft genutzt, um durch die Wolkenhülle des Titan hindurch seine Geländeoberfläche zu vermessen. Da Cassini bei jedem Vorbeiflug aus einem anderen Winkel auf das Gelände blickt, können mehrfach aufgenommene Areale nun in stereoskopischen Karten dargestellt werden. Ähnlich wie die Augen eines Menschen, die aus ihren unterschiedlichen Perspektiven dreidimensionale Objekte wahrnehmen können, wurden aus den Daten nun dreidimensionale Karten erstellt.

Die Wissenschaftler um Randy Kirk vom Astrogeology Science Center am Geological Survey in Flagstaff im US-Bundesstaat Arizona verwendeten Radardaten von insgesamt 19 Titanüberflügen. Aus der Überlappung von Kartenmaterial konnten sie für rund zwei Prozent der Mondoberfläche stereoskopische Karten mit einer Auflösung von rund 2,4 Kilometern pro Pixel erstellen.

„Es ist fast so gut, wie selbst da zu sein: Wir erhalten mit den Überflügen einen Eindruck der Titanoberfläche aus der Vogelperspektive“, sagte Kirk. „Wir haben eine Vielzahl verschiedener Merkmale kartiert. Einige von ihnen erinnern mich an die Erde, darunter große Ozeane, kleine Seen, Flüsse, ausgetrocknete Flussbetten, Berge, Sanddünen, aus denen Hügel auftauchen und erstarrte Lavaflüsse.“

Die geologische und geomorphologische Auswertung der Karten steht erst an ihrem Anfang. Sie zeigt schon jetzt eine vielseitige Landschaft mit rund 1.200 Meter hohen Bergen, Tälern, durch die ausgetrocknete Flussbetten oder Lavaströme mäandern und Kohlenwasserstoffseen, die vor allem in den nördlichen Breiten vorkommen. Mit der Radarvermessung war es nun auch möglich, deren Tiefe zu bestimmen, die bis zu 100 Meter reicht.

Hier finden Sie einen Überflug eines Teils der Titanoberfläche. Einen ersten Eindruck bekommen Sie hier:

Die Radardaten wurden zudem dazu genutzt, die genauen Maße des Titans zu bestimmen. Wie alle planetenartigen Körper im Sonnensystem, ist der Mond keine perfekte Kugel, da Gezeitenkräfte vom Saturn auf ihn wirken. Er rotiert gebunden um den Gasriesen, weist ihm also wie der Erdmond der Erde ständig die gleiche Seite zu.

„Wir haben nun die ersten Messungen, die zeigen, dass Titan keine perfekte Kugel ist, sondern mehr ein deformiertes Ei-artiges Ding“, sagte Howard Zebker von der Standford University gegenüber dem Magazin New Scientist über die neueste Studie seines Teams. Von einer perfekten Kugel weicht Titan an seinen Polen um rund 700 Meter ab. Daneben hinterlässt die gebundene Rotation um Saturn ihre Spuren. Die ihm zugewandte Seite weicht am Äquator um 400 Meter von der Idealform ab.

Bisher hatten Wissenschaftler vermutet, dass die Verformungen aufgrund der berechneten Gezeiten geringer sein müssten. Daraus ließe sich schließen, dass der Mond früher auf einer niedrigeren Bahn um Saturn kreiste, die mit höheren Gezeitenkräften verbunden war. Eine mögliche Ursache für eine solche Orbitvergrößerung wurde noch nicht gefunden.

Die Abplattung an den Polen kann erklären, warum die Kohlenwasserstoff-Seen vor allem dort auftreten. Ein Modell für den Aufbau der Kruste ist, dass hier in geringer Tiefe die flüssigen Verbindungen Methan und Ethan vorkommen, ähnlich wie Grundwasser auf der Erde. Eine geringere topografische Höhe würde bedeuten, dass sie an die Oberfläche gelangen und Seen ausbilden. Die Titanatmosphäre enthält mit 1,6 Prozent deutlich zu viel Methan, das schnell durch Reaktionen im Sonnenlicht zersetzt werden sollte. Käme ein Großteil des titanischen Methans in flüssiger Form unterirdisch vor, könnte es jedoch die Atmosphärenzusammensetzung erklären. Denn so gäbe es ständig Methan-Nachschub aus der Tiefe.

Jedoch ist die These unterirdischer Kohlenwasserstoffvorkommen unter Planetenforschern umstritten. Die dichte Lufthülle des Titan zeigt regelmäßige Wetterphänomene, die auch Regen aus Kohlenwasserstoffen einschließen. Vielleicht verursachen auch nur Luftströmungen, dass es im Norden besonders viel regnet und die dortigen Seen gespeist werden. Es bleibt also noch viel Arbeit für Cassini.

Wilkins-Eisschelf steht vor dem Abbruch

April 4th, 2009

Der der 14.000 Quadratkilometer große Eisschelf ist nach dem Abbruch zweier Teile im Februar und Mai 2008 nur noch über eine 900 Meter breite Straße mit dem antarktischen Festlandeis verbunden. Die überdurchschnittliche Lufterwärmung in der Westantarktis hat gemeinsam mit der letzten Sturmsaison zu einer Destabilisierung der Eisbrücke geführt. Dies wurde ein weiteres Mal bestätigt, als die ESA im November 2008 mit Hilfe des Umweltsatelliten Envisat neue Risse im Eis entdeckte. Das Eis ist also ständig hohem Stress ausgesetzt.

Der Wilkins-Eisschelf bedeckt die Seestraße zwischen Alexander Island, Charcot Island und Latady Island an der Westküste der antarktischen Halbinsel.

Dr. Angelika Humbert vom Institut für Geophysik an der Universität Münster und Dr. Matthias Braun vom Zentrum für Fernerkundung an der Universität Bonn untersuchten die Desintegration des Eisschelfs mit Hilfe von Envisat und dem DLR-Satelliten TerraSAR-X. Sie haben jene Strukturen genau vermessen, die den wirkenden Stress auf das Eis anzeigen. Mittlerweile entstehen täglich neue Risse.

„In den letzten Monaten konnten wir beobachten, dass sich das Eis an der schmalsten Stelle immer weiter verformte, wie bei einem Türgelenk“, sagte Humbert. „Innerhalb des letzten Jahres verlor das Eisschelf rund 1.800 Quadratkilometer bzw. 14 Prozent seiner Größe. Die letzten Abbrüche im Februar und Mai 2008 passierten in nur wenigen Stunden und ließen die verbliebene Landbrücke in einer fragilen Lage. Die im November entdeckten Risse entstanden vermutlich durch den Verlust von 1.220 Quadratkilometern entlang der nördlichen Eisfront im Juni und Juli 2008.“

Die beiden deutschen Forscher konnten mit der Vielzahl gesammelter Aufnahmen des Wilkins-Schelfs die Entwicklung von Rissen und anderen Dehnungsstrukturen detailliert untersuchen. Da der Abbruch des gesamten Schelfs unmittelbar bevorsteht, hat die ESA eine Webcam mit den aktuellsten Aufnahmen vom Eisschelf geschaltet.

Die antarktischen Eisschelfe entwickelten sich, als nach der Vergletscherung des Kontinents das Eis weiter in Richtung Ozean glitt. Da es durch Niederschläge ständig zu einer Eisverdickung auf dem Kontinent kommt, sind Gletscher in Bewegung, an deren Ende oft ein Eisschelf steht. Von ihm brechen regelmäßig Brocken ab und schwimmen als Eisberge umher, bevor sie schließlich geschmolzen sind. Dieser Prozess ist für sich nicht ungewöhnlich und passiert auch in klimatisch stabileren Zeiten. Den größten Massenverlust verzeichnen kontinentale Eisschilde durch den Abbruch von Eisbergen, der aber ständig durch Niederschläge ausgeglichen wird.

Durch den Klimawandel nehmen Ereignisse dieser Art nun zu. Bereits 1993 hatte Prof. David Vaughan vom British Antarctiv Survey prognostiziert, dass der nördliche Teil des Wilkins-Eisschelfs binnen der nächsten 30 Jahre abbrechen würde, wenn die Erwärmung der antarktischen Halbinsel weiter fortschreitet. Tatsächlich hat sich die Luft hier in den letzten 50 Jahren um 2,5 °C erwärmt, deutlich über dem globalen Mittel. Der komplette Abbruch des Wilkins-Eisschelf würde eine neue Stufe bedeuten, waren die Abbrüche von 2008 doch nur kleinere Teile davon. Der gesamte Eisschelf hat die Größe von Schlewsig-Holstein. Eine sprunghafte Meeresspiegelerhöhung ist nach seinem Verschwinden aber nicht zu erwarten.

Auch wenn die Destabilisierung der Eisschelfe voranschreitet, lassen sich daraus aber keine Aussagen über den Stand des weitaus größeren panantarktischen Eisschildes machen. Während Schelfe – wie z. B. das schnell schwindene Eis der Artkis – durch die Meereseinflüsse deutlich rascher auf den Klimawandel reagieren, erzeugen landgebundene Eismassen ihr eigenes Mikroklima. Sie reagieren ausgesprochen träge auf Veränderungen.

IBEX: An der Grenze menschgemachter Raumfahrt

Oktober 19th, 2008

Künstlerische Darstellung der etwa Busreifen-großen IBEX-Sonde (NASA)

Künstlerische Darstellung der etwa Busreifen-großen IBEX-Sonde (NASA)

Am 16. Dezember 2004 dringt die 27 Jahre zuvor gestartete Raumsonde Voyager 1 in die Randbereiche der Heliosphäre vor. Trotz weiterer Daten der Schwestersonde Voyager 2, welche die selbe Schwelle im August 2007 überquert, fehlt der Wissenschaft weiter das große Bild der Grenzregion unseres Sonnensystems. Denn wie die Schockwelle zwischen Sonnenwind und interstellarem Teilchenstrom wirklich aussieht und welchen zeitlichen Schwankungen sie unterworfen ist, ist völlig ungeklärt. Der Interstellar Boundary Explorer (IBEX) der NASA soll das ändern.

Die Sonne schleudert ständig einen dichten Strom geladener Teilchen ins Planetensystem, der jedoch nur wenig mit irdischen Orkanen gemein hat. In jeder Sekunde verliert unser Stern rund eine Million Tonnen Masse, die als Sonnenwind mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 400 Kilometern pro Sekunde in das Sonnensystem vordringen. Diese erzeugen eine Blase aus solarer Materie mit einer scharfen Bugwelle und einem längeren Schweif, die wir als Heliosphäre bezeichnen. In wachsendem Abstand zur Sonne nimmt ihre Dichte immer weiter ab, bis der Teilchenstrom schließlich beginnt, mit der interstellaren Materie zu interagieren: Auf seiner Bahn um das Zentrum der Milchstraße bewegt sich das Sonnensystem durch einen Teil des interstellaren Raums, der aus einem dünnen Materiegemisch besteht. Hier tummeln sich Staub, Überreste von Supernovae, Teilchen aus dem Wind anderer Sterne und Atome, die direkt nach dem Urknall entstanden. Am Rande der Heliosphäre werden zuerst die Sonnenwindteilchen abgebremst und erreichen am Termination Shock Unterschallgeschwindigkeit, was zu einem Aufheizen und veränderten Magnetfeldern führt. In der Heliopause kommen beide Teilchenströme zum Stillstand. Auf der anderen Seite beginnt der beeinflusste Bereich des interstellaren Mediums mit dem Bow Shock.

Während die Voyager-Sonden mehrere Punkte des Termination Shock erkunden konnten, reicht ihr Instrumentarium nicht für großräumigere Untersuchungen dieser Region aus. Voyager 2 passierte die Schwelle innerhalb von mehreren Tagen gleich fünfmal und in einem Abstand von rund 84 Astronomischen Einheiten (AE), während Voyager 1 bei der Passage der Grenze noch 94 AE von der Sonne entfernt war. Das heißt, dass die Grenzregion des Sonnensystems starken Schwankungen unterliegt, die vermutlich mit den Aktivitätszyklen der Sonne zusammenhängen und nicht nur im Jahres-, sondern auch im Tagesrhythmus variieren.

IBEX ist die erste Mission, die eine globale Karte der Grenze unseres Sonnensystems erstellen soll. Die unbetankt nur 107 Kilogramm schwere Sonde wurde am 19. Oktober von Bord eines Frachtflugzeugs aus rund 12 Kilometern Höhe mit einer Pegasus XL-Trägerrakete gestartet. Die auch im Budget leichtgewichtige 165 Millionen US-Dollar-Mission gehört zum Small Explorer-Programm der NASA und soll Vorkommen und Dichte neutral geladener Atome in der Grenzregion aufzeichnen. Die Messungen werden während der zwei Jahre dauernden Mission zu einer Karte des Termination Shock zusammengeführt.

Aus dem Erdorbit lässt sich die Grenze der Heliosphäre nur mit Hilfe von energetic neutral atoms (ENAs) nachvollziehen. Treffen energetische geladene Teilchen des Sonnenwindes mit den neutralen interstellaren Atomen zusammen, kommt es zu einem Ladungsaustausch. Das nun neutrale Teilchen verlässt daraufhin als ENA den Ort des Geschehens auf einer gerade Flugbahn, da es anders als Ionen nicht mehr durch äußere Magnetfelder beeinflusst werden kann. Misst man nun Masse und Energie der ENAs aus einer definierten Richtung, sind direkte Rückschlüsse auf die Interaktionen in ihrem Entstehungsgebiet möglich.

Die Voyager-Sonden konnten knapp mehr als zwei Jahrzehnte nach ihrem Start den Übertritt des Termination Shock zur Erde melden.  (NASA)

Die Voyager-Sonden konnten knapp mehr als zwei Jahrzehnte nach ihrem Start den Übertritt des Termination Shock zur Erde melden. (NASA)

Das Fliegengewicht IBEX kann seine wissenschaftliche Aufgabe mit nur zwei Instrumenten erfüllen. IBEX-Hi und IBEX-Lo sollen die neutralen Atome aufnehmen, diese zur besseren Bestimmung ionisieren und schließlich in festgelegten Energiebereichen identifizieren und zählen. Ein Kollimator wird das Sichtfeld der Instrumente eingrenzen, um einzelne Raumregionen genau beproben zu können. Die Messungen kann IBEX – ein klarer Vorteil gegenüber den Voyager-Veteranen – bequem von zu Hause aus vornehmen: Die Sonde wird in eine stark exzentrische Erdumlaufbahn geschossen, auf der sie 5.000 bis 300.000 Kilometer von der Erde entfernt. Das ist wichtig, da die Magnetosphäre des Planeten sonst genaue Messungen behindern kann. Der Perigäum innerhalb des Einflussbereichs des Erdmagnetfelds soll zur Übertragung der Daten an die Bodenstation genutzt werden.

Ziel der IBEX-Mission ist ein besseres Verständnis der Grenze unseres Sonnensystems, die rund 100 AE oder 15 Milliarden Kilometer von uns entfernt liegt. Erst kürzlich wurde sie erstmalig von aktiven Raumsonden durchquert, die bereits vor Jahrzehnten die Erde verließen. Mit indirekten Messmethoden gelingt es IBEX, die Region von der Erde aus zu vermessen. Die Grenze wird nicht nur durch Schwankungen in der Sonnenaktivität ständig verschoben, sondern auch durch externe Einflüsse wie explodierende Sterne, deren Strahlungseinflüsse auch das Leben auf der Erde beeinflussen können.

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