Archive for the tag 'ESA'

Augen auf im Weltraumverkehr!

März 6th, 2010

MRO: Dünenbewegungen zwischen 2007 und 2009 (NASA)

MRO: Dünenbewegungen zwischen 2007 und 2009 (NASA)

Was beim Kauf eines Gebrauchtwagens gilt, stimmt in der extraplanetarischen Forschung schon lange. Man weiß bereits, dass auf dem Mars Dünenfelder existieren. Nun konnten hochgenaue Bilder der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter zeigen, dass sie sich auch bewegen. Zwischen 2007 und 2009 um rund 20 Meter. Phil Plait vom Blog Bad Astronomy fasst das so zusammen:

Als ich ein Kind war, galt Mars als toter Planet. Ausgetrocknet, tiefgefroren, kaum Atmosphäre. Ich hielt ihn deswegen für nicht sonderlich interessant.

So ändern sich die Zeiten.

Apropos genau hinschauen: Morgen (Sonntag) fliegt die ESA-Sonde Mars Express in einem Abstand von nur rund 100 Kilometern am größeren Marsmond Phobos vorbei. Erste Bilder davon sind für Mittwoch zu erwarten. Eigentlich will die ESA aber mit ihrem Radio Science-Experiment den inneren Aufbau von Phobos untersuchen. Über Genaueres berichtet Axel Orth.

Astronomen, seid genügsam

Dezember 24th, 2009

Die Weihnachtszeit ermahnt uns, nicht dem Konsumrausch zu frönen und enthaltsam und genügsam zu leben. Wir sollen an all jene denken, denen es schlechter geht als uns.

Eine etwas andere Form der Genügsamkeit fordert eine vorweihnachtliche Veröffentlichung von amerikanischen und britischen Astrophysikern. Sie machen sich Sorgen, weil ein im ausgehenden Jahr gestartetes Observatorium die theoretische Forschung behindern könnte. Die ESA-Sonde Planck ist in der Lage, mit einer aufwendigen Kühltechnik die kosmische Hintergrundstrahlung hochgenau zu vermessen. Planck wird soweit ins frühe Universum blicken, wie kein Teleskopenauge vor ihm. Und der technische Spielraum, in Zukunft noch weiter hinauszublicken ist begrenzt. Planck kratzt am Rand des sichtbaren Universums.

Anomalien in der kosmischen Hintergrundstrahlung (NASA/WMAP)

Der kosmische Mikrowellenhintergrund, aufgenommen von der Mission WMAP (NASA)

Bisher fand zuerst eine Mission eine Anomalie im kosmischen Hintergrundleuchten (erstmals tat das die Mission COBE in den frühen 1990ern). Daraufhin entwickelten Kosmologen ein Modell, das die Asymmetrie erklären konnte. Später verwendete man verbesserte Daten der Folgemissionen MAP und WMAP, um diese Modelle zu bestätigen – oder zu widerlegen.

Wenn der Messpedant Planck nun neue Anomalien findet, gibt es ein Problem. Zwar können die Himmelsdenker wieder neue Modelle zur Erklärung bauen. Sie lassen sich dann nur kaum noch verifizieren. Eine um Größenordnungen bessere Nachfolgemission wird es nicht geben.

Die Lösung dieses Dilemmas? Enthaltsamkeit! Plancks Daten sollten in Häppchen veröffentlicht werden. So können immer und immer wieder Modelle aufgestellt werden, die dann mit neuen freigelassenen Daten verifiziert oder widerlegt werden können.

In diesem Sinne: frohe Weihnachten!

http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/herschelplanck.shtmlPl

Halley: Rechts überholt

November 27th, 2009

Giotto Briefmarke (Deutsche Bundespost / gemeinfrei)

Giotto Briefmarke (Deutsche Bundespost / gemeinfrei)

Am 2. Juli 1985, knapp vor meinem ersten Geburtstag, startete Giotto, um dem Halleyschen Kometen einen Besuch abzustatten. Die Mission ging auch deshalb in die Geschichte ein, weil sie den Aufbruch der Europäer ins Sonnensystem markierte. Nie zuvor war eine ESA-Sonde ins Sonnensystem aufgebrochen. In meinem Interview mit Gerhard Schwehm zum Vorbeiflug der Kometensonde Rosetta am Asteroiden Šteins war auch von Giotto die Rede. Die Navigation sei damals noch nicht so hoch entwickelt, man habe einfach auf den Halleyschen Kometen gezielt, um möglichst dicht an ihm vorbeizufliegen. Hätte man das mit Rosetta und Šteins versucht, wäre eine Kollision nicht unwahrscheinlich gewesen. 

Rosetta macht im Übrigen etliche Dinge, die sich selbst die Amerikaner noch nicht getraut haben. Die Primärmission beginnt erst nach 10 Jahren Flugzeit, man versucht in den Orbit eines Kometen einzutreten, dessen Gravitation ziemlich gering ist und zu guter letzt nutzt man Solarzellen zur Energieversorgung jenseits der Marsbahn, wo die Gefahr einen Sonnenbrand zu bekommen nicht mehr sonderlich hoch ist.

Aber zurück zu Giotto: Ein Hobbyastronom namens Daniel Macháček hat sich die alten ESA-Aufnahmen nochmal vorgenommen und daraus ein Vorbeiflugvideo der Sonde am Halleyschen Kometen gebastelt. Leider ist auch das nur briefmarkengroß – aber durchaus rasant.

Giottos Vorbeiflug am Halleyschen Kometen (ESA / Giotto project, H. U. Keller / animation by Daniel Macháček / stabilized by Gordan Ugarkovic)

Giottos Vorbeiflug am Halleyschen Kometen (ESA / Giotto project, H. U. Keller / animation by Daniel Macháček / stabilized by Gordan Ugarkovic)

Immer kälter: Herschel und Planck

Mai 28th, 2009

Herschels Visual Monitoring Camera zeigt die Abtrennung vom Nutzlastadapter Sylda 5 mit Planck, der sich erst zwei Minuten darauf abtrennte. Die Aufnahme wurde rund 1.150 Kilometer über Ostafrika aufgenommen.  (ESA)

Herschels Visual Monitoring Camera zeigt die Abtrennung vom Nutzlastadapter Sylda 5 mit Planck, der sich erst zwei Minuten darauf abtrennte. Die Aufnahme wurde rund 1.150 Kilometer über Ostafrika aufgenommen. (ESA)

Nach ihrem erfolgreichen Start an Bord einer Ariane-5-ECA-Trägerrakete am 14. Mai in den fast wolkenlosen Himmel über Kourou in Französisch-Guayana (Raumfahrer.net berichtete), nähern sich beide Teleskope ihrem finalen Orbit um den Lagrange-2-Punkt an.

Die Minuten nach dem Start wurden von der Astronomengemeinde ausgiebig und mit einigem Bangen verfolgt. Immerhin standen zwei Nutzlasten auf der Rampe, deren Arbeit die astronomische Forschung der nächsten Jahre dominieren dürfte. Gleichzeitig haben sie einen großen Brocken des ESA-Budgets verschlungen. Weltweit waren eine Vielzahl Teleskope auf die sich bewegenden Punkte am Himmel gerichtet. Die ESA-Bodenstation auf Teneriffa konnte drei sich bewegende Punkte in einer Animation aufnehmen: Herschel, Planck und den Nutzlastadapter Sylda 5. Vergleichbares gelang dem australischen 3,5-Meter-Teleskop Faulkes.

Mit vorsichtigen Schritten zum L2

Während Sylda 5 – der Nutzlasten entledigt – in einen heliozentrischen Orbit eintreten wird, müssen die Teleskope vorsichtig an ihre Zielumlaufbahn herangeführt werden. Der L2-Punkt liegt von der Sonne aus gesehen „hinter“ der Erde, hier gleichen sich die Anziehungskraft von Erde und Sonne und die Fliehkraft der Umlaufbahn aus. Der L2-Punkt ist nur mit viel Fingerspitzengefühl zu erreichen. Mit rund acht Kilometern pro Sekunde bewegt sich ein Satellit auf einem stabilen erdnahen Orbit. Um den L2-Punkt zu umkreisen, darf er sich mit rund 50 Metern pro Sekunde relativ zur Erde fast gar nicht mehr bewegen. Dafür vollführen die Raumfahrzeuge winzige und sehr genaue Manöver – und sie müssen sich dafür viel Zeit lassen. Rund 60 Tage setzt die ESA daher für diese erste Missionsphase an.

Beide Satelliten führten einen Tag nach ihrem Start erste Manöver durch. Planck folgte mit einem zweiten Manöver am 18. Mai. Herschel wurde am gleichen Tag um nur 99 Zentimeter pro Sekunde beschleunigt. Während Herschel nun bereits seinen Zielorbit erreichen kann, sind für Planck am 5. Juni und am 2. Juli zwei weitere Kurskorrekturen geplant. Das Observatorium wird den L2-Punkt in einem engeren Orbit umlaufen als Herschel.

Energie- und Kälteversorgung

Animation des Überflugs von Herschel, Planck und Nutzlastadapter Sylda 5 mehrere Stunden nach dem Start. Das 1-m-Teleskop der ESA auf Teneriffa konnte die drei Objekte abbilden, als diese bereits mehr als 100.000 Kilometer von der Erde entfernt waren. (ESA)

Animation des Überflugs von Herschel, Planck und Nutzlastadapter Sylda 5 mehrere Stunden nach dem Start. Das 1-m-Teleskop der ESA auf Teneriffa konnte die drei Objekte abbilden, als diese bereits mehr als 100.000 Kilometer von der Erde entfernt waren. (ESA)

Schon während der Orbiteinschwenkung werden die Instrumente der Observatorien der Reihe nach eingeschaltet. Essentieller Teil beider Missionen sind jedoch die komplexen Kühlsysteme, welche die exakten Messungen erst ermöglichen. Diese sind zwiebelschalenartig mit absteigenden Temperaturniveaus gestaffelt und werden nun, von der höchsten Kühltemperatur beginnend, aktiviert.

An Bord von Herschel wurde das Teleskop bereits einen Tag nach dem Start auf die Dekontaminierungstemperatur von 170 K (-103°C) gebracht, bei der ein Einfrieren des Spiegels durch Ausgasungen des Teleskops verhindert werden soll. Der Kryostat, der mit flüssigem Helium und der Trennung verschiedener Helium-Isotope arbeiten wird, funktioniert laut ESA einwandfrei. Bis zur Aktivierung der vollen Kühlleistung von Planck ist Herschels SPIRE-Instrument mit 292 mK (0,292 K) nun der kälteste Punkt des Universums, sieht man von irdischen Tieftemperaturlaboren ab.

Auch an Bord von Planck wurden die ersten Kühlsysteme in Betrieb genommen, bisher bis hinunter zum 4K-Kreislauf, der über die Verdampfung von flüssigem Helium arbeitet. Das HFI-Instrument ist bereits in Betrieb und wartet nun darauf, dass die untergeordneten Kühlkreisläufe betriebsfähig sind. Damit werden 0,1 K erreicht.

Beide Missionen haben durch den absolut planmäßigen Einschuss durch den Träger vermutlich etwas Missionszeit geschenkt bekommen. Denn so wird in dieser ersten Orbitannäherungsphase deutlich weniger Treibstoff verwendet, als aus Toleranzgründen eingeplant. Letztlich wird jedoch wie beim Spitzer-Infrarotteleskop der NASA der Kühlmittelverbrauch die Lebensdauer bestimmen. Nur zwei Tage nach dem Start der ESA-Teleskope musste die NASA planmäßig einen leeren Kühlmitteltank vermelden. Die europäische Ablösung steht bereit.

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.

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