Tag: 6. Oktober 2022

JPL entwickelt weitere Tools zur Unterstützung der Suche nach Leben im Weltraum

/ chrisdauck
Gegen den Uhrzeigersinn von oben: Der kalifornische Mono Lake war Schauplatz eines Feldversuchs für den Ocean Worlds Life Surveyor des JPL. 
OWLS ist eine Reihe von acht Instrumenten, die entwickelt wurden, um Leben in flüssigen Proben von Eismonden zu erkennen, und kann lebensechte Bewegungen in Wasser, das an seinen Mikroskopen vorbeifließt, autonom verfolgen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Ein Team des Labors hat neue Technologien erfunden, die von zukünftigen Missionen verwendet werden könnten, um flüssige Proben aus Wasserwelten zu analysieren und nach Anzeichen von außerirdischem Leben zu suchen.

Sind wir allein im Universum? Eine Antwort auf diese uralte Frage scheint seit der Entdeckung von eisbedeckten Monden in unserem Sonnensystem mit möglicherweise bewohnbaren unterirdischen Ozeanen in greifbare Nähe gerückt zu sein . Aber die Suche nach Beweisen für Leben in einem kalten Meer, das Hunderte Millionen Kilometer entfernt ist, stellt uns vor enorme Herausforderungen. Die verwendete wissenschaftliche Ausrüstung muss äußerst komplex sein und dennoch intensiver Strahlung und kryogenen Temperaturen standhalten können. Darüber hinaus müssen die Instrumente in der Lage sein, verschiedene, unabhängige und sich ergänzende Messungen durchzuführen, die zusammen einen wissenschaftlich vertretbaren Lebensnachweis erbringen könnten.

Um einige der Schwierigkeiten anzugehen, auf die zukünftige Lebenserkennungsmissionen stoßen könnten, hat ein Team des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien OWLS entwickelt, eine leistungsstarke Suite wissenschaftlicher Instrumente, die ihresgleichen sucht. OWLS, kurz für Oceans Worlds Life Surveyor, wurde entwickelt, um flüssige Proben aufzunehmen und zu analysieren. Es verfügt über acht Instrumente – alle automatisiert – die in einem Labor auf der Erde die Arbeit von mehreren Dutzend Menschen erfordern würden.

Die OWLS von JPL parkten vor dem kalifornischen Mono Lake
OWLS des JPL kombiniert leistungsstarke chemische Analyseinstrumente, die nach den Bausteinen des Lebens suchen, mit Mikroskopen, die nach Zellen suchen. Diese Version von OWLS würde miniaturisiert und für den Einsatz bei zukünftigen Missionen angepasst. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Eine Vision für OWLS ist es, damit gefrorenes Wasser aus einer Dampfwolke zu analysieren, die vom Saturnmond Enceladus ausbricht . „Wie nimmt man eine Milliarde Meilen von der Erde entfernte Eisbrocken und stellt fest – bei der einen Chance, die man hat, während alle auf der Erde mit angehaltenem Atem warten –, ob es Hinweise auf Leben gibt?“ sagte Peter Willis, Co-Hauptforscher und wissenschaftlicher Leiter des Projekts. „Wir wollten das leistungsfähigste Instrumentensystem schaffen, das man für diese Situation entwickeln kann, um sowohl nach chemischen als auch nach biologischen Lebenszeichen zu suchen.“

OWLS wurde von JPL Next finanziert, einem Technologiebeschleunigerprogramm, das vom Office of Space Technology des Labors durchgeführt wird. Im Juni, nach einem halben Jahrzehnt der Arbeit, testete das Projektteam seine Ausrüstung – derzeit so groß wie ein paar Aktenschränke – auf den salzigen Gewässern des Mono Lake in der östlichen Sierra Kaliforniens. OWLS fand chemische und zelluläre Beweise für Leben und nutzte seine eingebaute Software, um diese Beweise ohne menschliches Eingreifen zu identifizieren.

„Wir haben die erste Generation der OWLS-Suite demonstriert“, sagte Willis. „Der nächste Schritt besteht darin, es für bestimmte Missionsszenarien anzupassen und zu miniaturisieren.“

Die Wissenschaftsautonomie-Software auf OWLS des JPL verfolgt Partikel, während Wasser am Mikroskop vorbeifließt, und verwendet maschinelle Lernalgorithmen, um nach Beweisen für lebensechte Bewegung zu suchen. Hier sind Partikelspuren, von denen die Autonomie glaubt, dass sie zu „beweglichen“ Organismen gehören, magenta gefärbt.
 Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Herausforderungen, Lösungen

Eine Hauptschwierigkeit, mit der das OWLS-Team konfrontiert war, war die Verarbeitung flüssiger Proben im Weltraum. Auf der Erde können sich Wissenschaftler auf die Schwerkraft, eine angemessene Labortemperatur und den Luftdruck verlassen, um die Proben an Ort und Stelle zu halten, aber diese Bedingungen bestehen nicht auf einem Raumschiff, das durch das Sonnensystem rast, oder auf der Oberfläche eines gefrorenen Mondes. Also entwarf das Team zwei Instrumente, die eine flüssige Probe extrahieren und unter Weltraumbedingungen verarbeiten können.

Da nicht klar ist, welche Form das Leben auf einer Ozeanwelt annehmen könnte, musste OWLS auch eine möglichst breite Palette von Instrumenten umfassen, die in der Lage sind, einen Größenbereich von einzelnen Molekülen bis hin zu Mikroorganismen zu messen. Zu diesem Zweck verband das Projekt zwei Subsysteme: eines, das eine Vielzahl chemischer Analysetechniken mit mehreren Instrumenten einsetzt, und eines mit mehreren Mikroskopen, um visuelle Hinweise zu untersuchen.

Die NASA-Raumsonde Cassini fing dramatische Schwaden ein, sowohl große als auch kleine, die Wassereis von vielen Stellen entlang der berühmten „Tigerstreifen“ in der Nähe des Südpols des Saturnmondes Enceladus sprühen.
Auf diesem Bild, das von der NASA-Mission Cassini während eines Vorbeiflugs im Jahr 2010 aufgenommen wurde, sprühen Wassereis und Dampf vom gefrorenen Saturnmond Enceladus, der einen verborgenen unterirdischen Ozean beherbergt. OWLS wurde entwickelt, um flüssige Proben aus solchen Schwaden aufzunehmen und zu analysieren.
 Bildnachweis: NASA/JPL/Space Science Institute
Vollständige Bilddetails

Das Mikroskopsystem von OWLS wäre das erste im Weltraum, das in der Lage wäre, Zellen abzubilden. Es wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Portland State University in Oregon entwickelt und kombiniert ein digitales holografisches Mikroskop, das Zellen und Bewegungen im gesamten Volumen einer Probe identifizieren kann, mit zwei fluoreszierenden Bildgebern, die Farbstoffe verwenden, um chemische Inhalte und Zellstrukturen zu beobachten. Zusammen bieten sie überlappende Ansichten mit einer Auflösung von weniger als einem Mikrometer oder etwa 0,00004 Zoll.

Das als Extant Life Volumetric Imaging System (ELVIS) bezeichnete Mikroskop-Subsystem hat keine beweglichen Teile – eine Seltenheit. Und es verwendet maschinelle Lernalgorithmen, um sowohl lebensechte Bewegungen zu erfassen als auch Objekte zu erkennen, die von fluoreszierenden Molekülen beleuchtet werden, unabhängig davon, ob sie natürlich in lebenden Organismen vorkommen oder als hinzugefügte Farbstoffe an Teile von Zellen gebunden sind.

Sehen Sie sich einen Vortrag über die Autonomie der Wissenschaftsinstrumente von OWLS an

„Es ist, als würde man nach einer Nadel im Heuhaufen suchen, ohne jedes einzelne Heuhaufen aufheben und untersuchen zu müssen“, sagte Co-Hauptforscher Chris Lindensmith, der das Mikroskopteam leitet. „Wir schnappen uns im Grunde große Arme voll Heu und sagen: ‚Oh, hier, hier und hier sind Nadeln.’“

Um viel kleinere Formen von Beweisen zu untersuchen, verwendet OWLS sein Organic Capillary Electrophoresis Analysis System (OCEANS), das im Wesentlichen flüssige Proben unter Druck kocht und sie Instrumenten zuführt, die nach den chemischen Bausteinen des Lebens suchen: auch alle Arten von Aminosäuren B. Fettsäuren und organische Verbindungen. Das System ist so empfindlich, dass es sogar unbekannte Formen von Kohlenstoff erkennen kann. Willis, der die Entwicklung von OCEANS leitete, vergleicht es mit einem Hai, der nur ein Molekül Blut in einer Milliarde Wassermoleküle riechen kann – und auch die Blutgruppe erkennen kann. Es wäre nach dem Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer ( MECA )-Instrument auf dem Phoenix Mars Lander der NASA erst das zweite Instrumentensystem, das flüssige chemische Analysen im Weltraum durchführt .

OCEANS verwendet eine Technik namens Kapillarelektrophorese – im Grunde wird ein elektrischer Strom durch eine Probe geleitet, um sie in ihre Bestandteile zu trennen. Die Probe wird dann zu drei Arten von Detektoren geleitet, darunter ein Massenspektrometer, das leistungsfähigste Werkzeug zur Identifizierung organischer Verbindungen.

Nach Hause schicken

Diese Subsysteme produzieren riesige Datenmengen, von denen nur geschätzte 0,0001 % auf die ferne Erde zurückgesendet werden könnten, da die Datenübertragungsraten begrenzter sind als das DFÜ-Internet aus den 1980er Jahren. Daher wurde OWLS mit der sogenannten „ Onboard Science Instrument Autonomy “ entwickelt. Mithilfe von Algorithmen würden Computer nur die interessantesten Daten analysieren, zusammenfassen, priorisieren und auswählen, die nach Hause gesendet werden, während sie gleichzeitig ein „Manifest“ von Informationen anbieten, die sich noch an Bord befinden.

„Wir fangen jetzt an, Fragen zu stellen, die ausgefeiltere Instrumente erfordern“, sagte Lukas Mandrake, der Systemingenieur für Instrumentenautonomie des Projekts. „Sind einige dieser anderen Planeten bewohnbar? Gibt es vertretbare wissenschaftliche Beweise für das Leben und nicht nur einen Hinweis darauf, dass es dort sein könnte? Das erfordert Instrumente, die viele Daten aufnehmen, und genau das ist es, was OWLS und seine wissenschaftliche Autonomie erreichen sollen.“

Weitere Informationen zum OWLS-Projekt von JPL finden Sie unter:

https://www.jpl.nasa.gov/go/owls

Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/news/jpl-developing-more-tools-to-help-search-for-life-in-deep-space

Niedersachsen-Wahl: CDU und FDP abwählen – Grün wählen, Ja zu Russland Sanktionen! – Nein zur Atomkraft!

/ chrisdauck

Ich wusste das diese Unkenrufe zur Laufzeitverlängerung der Atomkraft in der jetzigen Gaskriese kommen als der Russland/Ukraine Krieg begann: „Von den stillgelegten Kraftwerken sind drei Blöcke erst Ende vergangenen Jahres runtergefahren worden – auf diese drei könnte sich Lindner beziehen: Brokdorf, Grohnde, Gundremmingen. Alle anderen sind zum Teil schon vollständig oder teilweise zurückgebaut worden.“

Deshalb hab ich bei der Schleswig-Holstein Wahl Grün gewählt (Grüne hier 2 stärkste Kraft), war mit total klar was von der Bundes CDU/CSU und FDP kommt, wiederholte Angriffe von hinten und über die Flanken um die Atomkraft-Laufzeitverlängerung durch zu bekommen.

Auch ich war mal ein großer Befürworter von Nordstream 2, mittlerweile geht mir der Russe so auf die nerven – Nein zu Nordstream! Es braucht in der Gaskriese/Energiekriese ein starkes und unabhängiges Deutschland – Die Zukunft sind erneuerbare Energien aus Sonne, Wind und Biogas!

Deshalb CDU und FDP abwählen – Grün wählen, Ja zu Russland Sanktionen! – Nein zur Atomkraft!

CDU und FDP wir sind keine schwache und ängstliche Blackout-Kultur und Heizlüfter-Kultur. Zeichen setzen: Klimawahl ist auch eine gegen den Energiekrieg

Kurz vor der Landtagswahl in Niedersachsen verschärft sich der Streit um die AKW-Laufzeiten. FDP-Minister Lindner blockiert den Habeck-Entwurf – und treibt den Grünen in die Ecke.

Der Ausstieg aus der Atomkraft ist Teil des Selbstverständnisses der Grünen. Die Forderung danach hat die Partei groß gemacht. Wenige politische Inhalte werden so mit ihr verbunden. Und nun ist es ausgerechnet ein Minister der Grünen, der angesichts der Energiekrise immer wieder nachjustieren, umsetzen und rechtfertigen muss. Wirtschaftsminister Robert Habeck hat wohl gehofft, das Thema nach dem Kabinettsbeschluss heute erst einmal zur Seite legen zu können – ein paar Tage vor der Landtagswahl in Niedersachsen.

Doch dann fand sich der Entwurf seines Ministeriums, der den Weiterbetrieb von zwei Atomkraftwerken bis ins Frühjahr 2023 ermöglichen sollte, plötzlich nicht mehr auf der Tagesordnung. Aus Habecks Ministerium kommt die knappe Information, die Ressortabstimmung zur gesetzlichen Umsetzung der Einsatzreserve Atom – so die Umschreibung des längeren Betriebs der AKWs Isar 2 und Neckarwestheim – dauere noch an.

Wahlkampfgetöse vor der Wahl?

Die Antwort auf die Frage, wer da noch Abstimmungsbedarf hat, lässt nicht lange auf sich warten. Finanzminister Christian Lindner tritt nach der Kabinettssitzung vor die Presse und sagt voraus, „diese zwei Atomkraftwerke werden im nächsten Jahr am Netz sein. Das weiß jeder, aber ich glaube nicht, dass das reicht. Wir brauchen mehr. In der Frage sind wir schlicht noch nicht einig. Wir sind im Kabinett damit noch nicht durch.“

Wahlkampfgetöse wenige Tage vor einer Wahl, bei der die FDP nach jüngsten Umfragen um den Einzug in den Landtag fürchten muss? Gezielte Nadelstiche gegen einen angeschlagenen grünen Kabinettskollegen, dessen Beliebtheitswerte sinken?

Wie Lindner Habeck in die Ecke treibt

Wann immer Lindner und Habeck gemeinsam vor der Presse erscheinen, gibt es Gesten, die zeigen sollen: Schaut her, wir verstehen uns. Aber sobald sie getrennt auftreten, ist es damit vorbei. Lindner treibt mit seinem bei jeder Gelegenheit vorgetragenen Vorstoß für längere Laufzeiten von Atomkraftwerken Habeck in eine Ecke, in der der Wirtschaftsminister sich immer wieder rechtfertigen muss, warum er die Atomenergie in diesen schwierigen Zeiten nicht nutzen will. 

Auf seine Partei kann Habeck zählen, solange er dabei bleiben wird, die Laufzeit der Atomkraftwerke lediglich über diesen Winter bis ins Frühjahr strecken zu wollen. Die Grünen seien in der Frage relativ geschlossen, heißt es aus der Parteizentrale. Das hätten auch mehrere Landesparteitage in den vergangenen Wochen gezeigt.

Eine Scheindebatte?

Timon Dzienus, einer der Vorsitzenden der Grünen Jugend, wirft dem Finanzminister vor, eine Scheindebatte zu führen. „Das Klammern an die Hochrisikotechnologie Atomkraft ist nicht mehr als ein Wahlkampfmanöver.“ Lindner solle sich die Ergebnisse des Stresstests ansehen statt panisch auf schlechte Umfragewerte zu reagieren.

Rasmus Andresen, Europa-Abgeordneter der Grünen, nennt die von Lindner erneut angestoßene Diskussion „eine Phantomdebatte“. Er hält den Weiterbetrieb der Atomkraftwerke von wenigen Monaten für vertretbar, eine Laufzeitverlängerung unter Ankauf neuer Brennstäbe sei es nicht. Das ist die Schmerzgrenze für die Partei – das wird von allen Seiten immer wieder betont – und auch für den Wirtschaftsminister.

Und beim Parteitag der Grünen?

Wenn am 14. Oktober der Grünen-Parteitag beginnt, kann Habeck sich wohl in der Atomfrage auf den Rückhalt der Partei verlassen. Größere Schwierigkeiten dürfte ihm ein ganz anderes Thema bereiten: die am frühen Dienstagmorgen verkündete Förderung von Kohle unter dem Ort Lützerath.

Zwar hat sich das Unternehmen RWE im Gegenzug auf einen acht Jahre früheren Ausstieg aus der Braunkohle verpflichtet, aber zwei grüne Minister neben dem Vorstandsvorsitzenden des Konzerns zu erleben, wie ein Symbol des Kampfes gegen klimaschädliche Kohleförderung aufgegeben wird, bereitete manchen an der grünen Basis regelrecht körperliche Beschwerden. 

„Die Entscheidung, Lützerath abzubaggern, ist eine Entscheidung gegen das Klima, die wir für falsch halten“, kritisiert Dzienus. Für ihn sei klar, dass das letzte Wort hier noch nicht gesprochen sei. Die Grüne Jugend weiß sich gerade auf Parteitagen oft Gehör für ihre Forderungen zu verschaffen. Robert Habeck könnte daher bei diesem Thema eine schwierige Debatte bevorstehen.

Inhaltliche Grenzen

Die Grünen mögen zwar jetzt Regierungspartei sein und Kritik daher oft eher hinter geschlossenen Türen formulieren als den Dissens offen nach außen zu tragen, aber es gibt inhaltliche Grenzen. Und die scheinen bei der Aufgabe von Lützerath erreicht, trotz des früheren Braunkohleausstiegs, den sie natürlich begrüßen. Der FDP-Finanzminister nennt das Ideologie und manchmal bekommt man den Eindruck, als ob er einen Streit in der grünen Partei regelrecht provozieren wollte. Die Grünen nennen das Überzeugung, die wissenschaftlich untermauert sei. Beim Atom- wie beim Braunkohleausstieg.

Spannend wird, wie die Debatten auf dem Parteitag ausgehen werden und ob der Wirtschaftsminister gestärkt daraus hervorgehen kann – trotz aller Kompromisse, die er seiner Partei in diesen Zeiten abverlangt. Und das wird wohl auch ein Stück weit vom Ausgang der Landtagswahl in Niedersachsen abhängen.

Derweil will Finanzminister Lindner außerdem noch prüfen lassen, wie viele der bereits abgeschalteten Atomkraftwerke sicher wieder in Betrieb genommen werden könnten. Eine einige Ampelkoalition sieht anders aus.

Verhärtete Fronten in Koalition im Streit über AKW-Weiterbetrieb

Quelle: https://www.tagesschau.de/inland/ampelstreit-akw-103.html