China launches redesigned manned spaceship with new heavy rocket

Mit dem erfolgreichen Start der „Langer Marsch 5B“ ist der weg frei für Chinas ambitioniertes Weltraumpogramm: Bemannte Flüge, Aufbau einer Raumstation, Mondmission Change 5 (Probenrückführung) und der bevorstehenden Mars-Mission. Kann sich die ESA ein beispiel dran nehmen. Hoffentlich schafft China die Marslandung, dann sollte die ESA doch mal mit China zusammenarbeiten. Wie dumm, China vom Projekt der Internationalen Raumstation (ISS) auszuschließen.

Ein guter Tag für China und der weltweiten Raumfahrt und das zu Corona Zeiten. Unmöglich, für Corona ist haufenweise Geld da und arbeiten Länder zusammen. Für eine Marslandung und Klimaschutz nicht. Für das Geld und dem zusammen halt der Länder in Corona-Zeiten, hätten wir es geschafft Menschen auf dem Mars zu bringen oder eine Mondstation zu bauen.

Ich freue mich sehr für China, hoffentlich gibt es eine Schub in der weltweiten Raumfahrt. Wer weiß was China in Zukunft noch alles erforschen wir: Planeten, Monde – Es ist toll ein weiteren Player zu haben der mitmischt. Mit China im Weltraum, das wird super und noch spannender.

USA mit Atlas V und Japan mit H-IIB haben noch ein Start im Mai. Danach konzentriert man sich auch dort auf den zusammenbau der Raketen Atlas V der ULA und Japan die H-IIA, für die bevorstehenden Mars-Missionen. Der nächster Start einer Langen Marsch 5 („normale“ Variante, keine 5B) ist voraussichtlich im Juli 2020 die Mars-Mission Tianwen-1. Leider lässt sich nicht vorab mit Sicherheit sagen welche Version für Chinas Mars Mission benutzt wird, normale Variante oder 5B, die Angaben im Internet (News) sind da oft widersprüchlich.

Long March-5B launch

Photo by Tu Haichao

China’s manned space program has taken another step forward by launching a new generation manned spaceship with a new type of heavy rocket.

The Long March-5B rocket was launched on Tuesday at 6 p.m. BJT (10:00 UTC) from the Wenchang Space Launch Site.

The rocket is the fourth variant of the Long March-5 (LM-5) series. With the letter B added to its name, the rocket has been modified to make it capable of sending the test model of China’s new manned spaceship.

What’s new?

The biggest difference between LM-5 and 5B is that the 5B only has one and a half stages compared to two of the LM-5.

The „half stage“ consists of four 3.35-meter-diameter boosters attached to the core stage.

With the modification applied, the 5B became three meters shorter and about 20 tons lighter than the LM-5. The rocket is nearly 54 meters in height, about the size of the 18-story building.

The lack of additional stages makes it harder to be launched to the correct height. Since it can only be ignited once, there’s no way to re-maneuver it after the initial launch. Everything has to be perfect.

The engines of the rocket are also new models. Two YF-77 hydrogen oxygen engines were installed in the core stage, and two YF-100 kerosene and liquid oxygen engines were installed for each of the four boosters.

The four boosters on the LM-5B heavy rocket. /Photo by Tu Haichao

What is a heavy rocket?

Heavy rockets are different from normal rockets due to their larger capacity. A heavy rocket can carry more than 20 tons of payloads, like satellites, probes and spaceships. The capacity is larger than 10 average-sized cars.

The LM-5B rocket has the biggest boost power in the Long March series. It can deliver no less than 22 tons of payload at a time to low-earth orbits (LEO). It’s main focus will be a 200 to 400 kilometer orbit near Earth.

Other rocket makers around the world also build heavy rockets, including the Falcon Heavy from SpaceX, the Ariane series from European Space Agency (ESA) and many more.

What’s the payload?

The rocket carries a test model of China’s manned spaceship designed for the future space station.

Early test of China’s new manned spaceship /CGTN

The redesign focused mainly on safety measures and a more comfortable living condition for astronauts.

The model is nine meters long and can hold as many as seven astronauts. But in this mission, it carries no one since it’s only a test.

The ship will stay in space for two days making multiple automatic orbit maneuvers.

What’s more, the new ship is reusable thanks to its modular design. The thermal-protective coating and be reapplied after being burned-out during re-entry.

China startet erstmals Rakete vom Typ „Langer Marsch 5B“

Raumfahrtbahnhof Wenchang: China startet erstmals Rakete vom Typ "Langer Marsch 5B". Die Rakete vom Typ "Langer Marsch 5B" startet vom Raumfahrtbahnhof Wenchang.

China hat den Mond, den Mars und den Bau einer Raumstation im Visier. Eine neue Generation von Raumschiffen und Raketen wird getestet. Die Astronautenkapsel soll sogar zehnmal wiederverwendet werden können.

Peking (dpa) – Chinas leistungsstärkste Rakete vom neuen Typ „Langer Marsch 5B“ hat einen Prototyp für die künftige Generation bemannter chinesischer Raumschiffe ins All gebracht. Die 53 Meter hohe Rakete hob am Dienstag erfolgreich vom Raumfahrtbahnhof Wenchang auf der südchinesischen Insel Hainan ab.

Bei dem Flug wird das neue chinesische Raumschiff getestet, das sogar bis zu sechs Astronauten fassen kann. Der Start war ursprünglich im April geplant gewesen, hatte aber wegen technischer Probleme verschoben werden müssen.

Ein erfolgreicher Test von Rakete und Astronautenkapsel sind wichtige Voraussetzungen für das ehrgeizige Raumfahrtprogramm Chinas, das Flüge zum Mond, zum Mars und den Bau einer Raumstation plant. Die Rakete ist eine veränderte Version der „Langer Marsch 5“, die nach zwei Fehlschlägen wegen Problemen mit den Triebwerken bei früheren Flügen schließlich im Dezember erfolgreich getestet worden war.

„Langer Marsch 5B“ kann mehr als 20 Tonnen Gewicht in eine Erdumlaufbahn bringen. Damit zählt sie zu den tragfähigsten Raketen der Welt und wird mit der amerikanischen „Delta IV Heavy“ oder „Falcon 9“, der europäischen „Ariane 5“ oder der russischen „Proton-M“ verglichen. In dem 20,5 Meter langen und 5,2 Meter breiten Laderaum steckt das neue Raumschiff. Es soll in eine Umlaufbahn in 8000 Kilometer Höhe gehen und dann mit hoher Geschwindigkeit wieder zur Erde zurückkehren.

Der Flug wird Schlüsseltechnologien für den Wiedereinstieg in die Erdatmosphäre, das dafür nötige neue Hitzeschild und auch Fallschirme und Airbags testen, wie das Raumfahrtprogramm berichtete. Chinas bisherige „Shenzhou“-Raumschiffe benutzten Raketendüsen, um harte Landungen abzufedern, was aber als Belastung für die Astronauten gilt. Die Landung erwarten amerikanische Raumfahrtexperten schon am Mittwoch zwischen 7.00 und 8.00 MESZ nahe des Raumfahrtzentrums Jiuquan in der Inneren Mongolei.

Die Landung erwarten amerikanische Raumfahrtexperten schon am Mittwoch zwischen 7.00 und 8.00 MESZ nahe des Raumfahrtzentrums Jiuquan in der Inneren Mongolei.

Die 21 Tonnen schwere Kapsel ist 8,8 Meter lang und hat einen Durchmesser von fünf Metern. Wenn nur drei Astronauten mitfliegen, können noch 500 Kilogramm Fracht zugeladen werden. Vor dem Wiedereinstieg in die Atmosphäre wird das Versorgungsmodul abgetrennt. Die Rückkehrkapsel soll bis zu zehnmal wiederverwendet werden können. Dafür kann das Hitzeschild abgenommen werden. Es ist drei- bis viermal größer als bei den bisherigen Raumschiffen. Seit 2003 hat China sechs bemannte Raumflüge unternommen.

Die Rakete vom Typ „Langer Marsch 5B“ soll auch bei der ersten chinesischen Mars-Mission zum Einsatz kommen. Der Start ist im Juli oder August geplant. Das Raumschiff soll im Februar den Mars erreichen. Nach einem Gedicht des antiken chinesischen Dichters Qu Yuan wird es „Tianwen 1“ genannt – übersetzt etwa „Fragen an den Himmel“. Geplant ist die Landung eines Rovers auf dem Mars.

Zum Ende dieses Jahres ist mit der Rakete auch ein weiterer unbemannter Flug zum Mond geplant. Erstmals in der Geschichte des chinesischen Raumfahrtprogramms soll „Chang’e 5“ Gesteinsproben von dem Erdtrabanten zurückbringen.

Im nächsten Jahr soll die Rakete das Kernmodul sowie weitere Teile für den Bau der geplanten chinesischen Raumstation ins All bringen. Sollte die Internationale Raumstation (ISS) wie geplant 2024 ihren Dienst einstellen, wäre China dann die einzige Nation mit einem bemannten Außenposten im All. Es gibt aber auch Spekulationen, dass die ISS vielleicht länger in Betrieb bleibt.

MOND UND MARS:Chinas Raumfahrt trotzt Covid-19

Neue Raketen, neue Raumschiffe, neue Missionen zu Mond und Mars: Die chinesische Raumfahrt hat dieses Jahr viel vor. Größtes Hindernis bei alldem ist nicht unbedingt ein Virus.

orona? War da was? Nicht, wenn es nach einem kleinen chinesischen Entdecker geht. Yutu-2, so der Name des Kundschafters, zeigt sich unbeeindruckt von der aktuellen Krise. Er läuft und läuft und läuft. Genauer gesagt: Er rollt. Über die Rückseite des Mondes, und das seit mehr als 14 Monaten. Unbeirrt.

Im Januar 2019 war dem »Jadehasen«, so der deutsche Name des Roboterfahrzeugs, die weltweit erste Landung auf der erdabgewandten Seite des Mondes geglückt – gemeinsam mit seiner Muttersonde Chang’e-4. Seitdem hat der 140 Kilogramm schwere Rover gut 400 Meter zurückgelegt und längst einen Ausdauerrekord für Mondfahrzeuge aufgestellt. Allen irdischen Wirren zum Trotz.

Yutu-2 ist damit nicht allein. Auch die anderen Raketen und Sonden des chinesischen Raumfahrtprogramms bewältigen – nach allem, was man im Westen mitbekommt – die Coronakrise ohne schwer wiegende Probleme. Entsprechend groß sind die Ambitionen der chinesischen Parteiführung: Noch 2020 plant die Volksrepublik den ersten Start einer eigenen Marssonde, den Jungfernflug eines neuen Raumschiffs und den Beginn einer weiteren Mondmission, die dieses Mal lunare Bodenproben zur Erde bringen soll. Insgesamt stehen mehr als 40 Starts auf der Agenda. Es scheint, als könnte kein Virus das chinesische Raumfahrtprogramm aus der Bahn werfen. Technische Probleme bei den Raketen könnten das allerdings sehr wohl.

Die Technik macht nicht immer mit

So wie am 16. März 2020. Ohne Vorwarnung und ohne großes Aufheben hatte China seine neueste Rakete, Typ Langer Marsch 7A (LM-7A), zur Startrampe in Wenchang gerollt. Dort, ganz im Südwesten des Landes, auf der Insel Hainan, bietet sich eine freie Schussbahn über das Südchinesische Meer. In der Vergangenheit war das anders: Chinas ursprüngliche Trägerraketen hoben allesamt von Startrampen im Landesinneren ab. Zudem vertrauten sie auf hochgiftige, so genannte hypergole Treibstoffe mit Namen wie UDMH und NTO. Nach wie vor sind einige dieser Raketen in Betrieb sind, so dass noch immer ausgebrannte Tanks und Triebwerke auf Dörfer herabstürzen – mitsamt ihrer giftigen Fracht.

Diese Gefahr besteht in Wenchang nicht. Und doch gab es am 16. März 2020 eine böse Überraschung: Zwei Stunden nach dem Start vermeldete die staatliche Nachrichtenagentur Xinhua reichlich wortkarg, dass der Flug fehlgeschlagen sei – ohne Gründe zu nennen.

Was die USA einst schnell, aber sporadisch umgesetzt haben, macht China nun langsam und methodisch
(Joan Johnson-Freese)

Für die Volksrepublik war das mehr als ein peinlicher, aber verschmerzbarer Rückschlag. Schließlich besteht die neue LM-7A aus Komponenten mehrerer anderer, wichtiger Raketen. Die so genannte Oberstufe, die Satelliten in ihre gewünschte Umlaufbahn bugsiert, stammt zum Beispiel von der Langer Marsch 3B, dem aktuellen Arbeitspferd für chinesische Satellitenstarts. Noch schlimmer wären Probleme mit den Triebwerken der Hauptstufe. Denn die kommen von der Langer Marsch 5 (LM-5) – und sie soll das Jahr 2020 zum Jahr der chinesischen Raumfahrt machen.

Heißer Sommer

Der Höhepunkt steht dabei im Sommer an, sofern der aktuelle Fehlstart nicht zu Verzögerungen führen sollte: Ende Juli will China seine erste interplanetare Mission starten. Es soll zum Mars gehen, und zwar mit dem vollen Programm: einem Orbiter, der auf seiner Umlaufbahn wissenschaftliche Messungen durchführt, einer Landesonde und einem etwa 240 Kilogramm schweren Rover.

Tiangong-2 in der Montagehalle
© CHINA MANNED SPACE ENGINEERING OFFICE (AUSSCHNITT)Tiangong 2 in der Montagehalle | Mit einer Länge von rund zehn Metern ist Tiangong 2 eine recht kleine Raumstation. Ihre Dimensionen und die Form entsprechen dem Vorgänger Tiangong 1, der im September 2011 gestartet ist und zweimal von Astronauten Besuch erhielt.

Einfach wird das nicht. Bislang ist es nur US-Sonden gelungen, sanft und nachhaltig auf dem Mars aufzusetzen: Die Atmosphäre des Roten Planeten ist zwar so dick, dass sich Sonden beim Eintritt in die Lufthülle stark aufheizen. Sie ist allerdings zu dünn, um Raumfahrzeuge ausreichend abzubremsen. Marssonden brauchen daher einen Hitzeschild, Bremsfallschirme und Bremsraketen.

Copy und Paste

China hofft, bei all dem auf Erfahrungen seiner anderen Raumfahrtprogramme zurückgreifen zu können, wie Andrew Jones in der Fachzeitschrift »IEEE Spectrum« berichtet. Die vollautomatische Steuerung der Landesonde, angesichts einer Signallaufzeit zum Mars von acht Minuten unabdingbar, wollen Chinas Ingenieure von Chang’e-4 übernehmen, der erfolgreichen Landung auf der abgewandten Seite des Mondes. Die Bremsfallschirme sollen auf jener Technik basieren, die Chinas Astronauten an Bord ihrer Shenzhou-Raumkapseln bereits sechsmal sicher zurück zur Erde gebracht hat.

Die Bremsraketen und die eigentliche Landetechnik stammen schließlich wieder aus dem Mondprogramm: Etwa 70 Meter über dem Marsboden soll sich die Sonde vom Rest des Raumfahrzeugs trennen, erklärt Chefdesigner Zhang Rongqiao im chinesischen Staatsfernsehen. Sie soll dank ihrer Triebwerke schweben und mit Lasern sowie optischen Kameras einen hindernisfreien Landeort aussuchen. Klappt die anschließende Landung, dann wird der Rover etwa 90 Tage lang den Mars mit Kameras beobachten sowie mit Radar, Magnetometer und Klimadetektor erkunden. Mit Hilfe eines Lasers soll das Fahrzeug zudem Gesteinsbrocken beschießen und anhand der dabei entstehenden Lichtblitze die Zusammensetzung des Materials analysieren.

Bislang seien Bau und Vorbereitung der Mars-Sonde wie geplant verlaufen, so Xinhua: »Die Coronavirus-Epidemie hat die Tests nicht beeinträchtigt, und die Techniker tun alles, um den Erfolg der Mission zu garantieren.« Viel Spielraum haben die Ingenieure allerdings nicht: Verpasst die Sonde ihr Startfenster im Sommer, ergibt sich erst 26 Monate später wieder eine Möglichkeit, auf direktem Weg zum Mars zu fliegen.

Der Druck ist groß, insbesondere auf die Langer Marsch  5. Denn schon einmal hat die Schwerlastrakete Chinas Startpläne durcheinandergebracht: Im Juli 2017 verhinderte eine defekte Pumpe, dass die LM-5 ihre geplante Umlaufbahn erreichte. Die Triebwerke mussten komplett überarbeitet werden. Erst 900 Tage später, kurz vor dem letzten Jahreswechsel, gelang wieder ein Start.

Die Erleichterung bei den chinesischen Raumfahrtfunktionären muss groß gewesen sein, schließlich wird die Langer Marsch 5 nicht nur für den Mars benötigt. Auch Chinas nächstes Crew-Raumschiff soll mit einer leicht modifizierten Variante der Rakete, LM-5B genannt, ins All starten. Angeblich ist ein erster Testflug – noch ohne Menschen an Bord – für Mitte oder Ende April geplant.

Chinas Mondrover namens Jadehase
© CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION (CNSA) (AUSSCHNITT)Der Jadehase | Chinas Mondrover bekommt auf alle Fälle schon eine Anerkennung für den nettesten Namen: Jadehase, chinesisch: Yutu. Das Gefährt nimmt die Mondoberfläche genauer in Augenschein und knipst neue Bilder.

Die Neuentwicklung wird dringend benötigt: Bislang sind Chinas Raumfahrer bei ihren Flügen ins All auf die engen Shenzhou-Kapseln angewiesen, in denen nur drei Crewmitglieder Platz finden. Das neue, noch namenlose Raumschiff soll hingegen Raum für vier bis sechs Astronautinnen und Astronauten bieten. Vor allem aber soll es – im Gegensatz zu Shenzhou – Flüge über die Erdumlaufbahn hinaus ermöglichen: zum Mond und in die Tiefen des Alls, auch wenn die chinesische Staatsführung dafür noch keine konkreten Pläne verkündet hat.

»Diese Fähigkeiten zeigen, dass China es ernst meint mit der astronautischen Raumfahrt«, sagt Sicherheitsforscherin Joan Johnson-Freese vom Naval War College im Branchendienst Space.com. Was die USA einst »schnell, aber sporadisch« umgesetzt hätten, mache China nun »langsam und methodisch«.

Ein neues Raumschiff

Zu diesem Vorgehen passt auch der geplante Testflug: Etwa 8000 Kilometer soll sich der Prototyp des neuen, bis zu 20 Tonnen schweren Raumschiffs beim Jungfernflug von der Erde entfernen – weit genug, um auf dem Rückweg mit hohem Tempo in die Erdatmosphäre einzutauchen. Dabei wollen die chinesischen Ingenieure nicht nur die Manövrierfähigkeit der Kapsel testen, sondern auch die Leistung des neuen Hitzeschilds, der Bremsfallschirme und der Airbags für die Landung. Abgesehen vom Hitzeschutz soll die Raumkapsel zudem wiederverwendbar sein – auch das ein Novum in Chinas Raumfahrt.

Die LM-5B ist allerdings nicht nur für Flüge der namenlosen Kapsel gedacht. Man werde die Rakete auch nutzen, um eine neue Raumstation in der Erdumlaufbahn aufzubauen, so Chefentwickler Yang Qing im Staatsfernsehen. Ein Prototyp des zentralen Stationsmoduls namens Tianhe (»himmlische Stille«) soll bereits im Januar für weitere Tests nach Wenchang gebracht worden sein.

Trotzdem bleibt unklar, wann genau die Missionsplaner mit dem Aufbau der Station beginnen wollen – dem mittlerweile dritten chinesischen Außenposten im All. Eigentlich hätte Tianhe bereits 2018 abheben sollen, was durch den damaligen Fehlschlag der LM-5 allerdings unmöglich geworden war. Nun könnte es 2021 so weit sein. Bereits ein Jahr später soll die bis zu 100 Tonnen schwere Station mit ihren drei Modulen dann bezugsfertig sein.

Zuvor will China jedoch noch einen anderen, nicht minder ambitionierten Plan umsetzen. Ende 2020 soll eine LM-5 zu einem Ziel starten, das der Volksrepublik inzwischen wohlvertraut ist: zum Mond. Nach der ersten chinesischen Mondsonde (2007), dem ersten chinesischen Mondrover (2013) und der weltweit ersten Landung auf der Mondrückseite (2019) sollen nun die ersten Bodenproben nach China gebracht werden.

Und noch einmal zum Mond

Ein unbemanntes Raumfahrzeug, Chang’e-5 getauft, soll dazu zum Mond fliegen. Dort wird es aus einer Umlaufbahn eine kleine Tochtersonde absetzen. Die Sonde wird landen und zwei Kilogramm Mondgestein aus bis zu zwei Meter Tiefe in einen Probenbehälter füllen. Dieser Behälter fliegt zurück zur Raumsonde, dockt im Mondorbit automatisch an und macht sich zusammen mit Chang’e-5 auf den Rückweg. Sicher verpackt in einer Kapsel, einer stark verkleinerten Version des Shenzhou-Raumschiffs, soll das Mondgestein schließlich auf der Erde landen – in derselben Region, die auch von Chinas Raumfahrern mit ihren Landekapseln angesteuert wird.

Auch bei dieser Mission, bereits vor 15 Jahren geplant, überlässt die Volksrepublik nichts dem Zufall: Dass China eine Sonde in eine Mondumlaufbahn schießen kann, hat das Land zur Genüge bewiesen. Dass China in der Lage ist zu landen, zeigte zuletzt Chang’e-4. Und dass China auf der Mondoberfläche sinnvolle Dinge erledigen kann, beweist Tag für Tag Yutu-2, der unermüdliche Rover. Selbst die Rückkehrkapsel ist für China kein Neuigkeit mehr: Im Oktober 2014 setzte eine Testsonde, die zuvor den Mond umrundet hatte, einen Prototyp des Behälters etwa 5000 Kilometer über dem Erdboden aus. Wenig später landete die Kapsel sicher in der Inneren Mongolei.

Genau das soll auch dieses Mal passieren – als Krönung eines Raumfahrtjahres, das sich, so die Hoffnung der Kommunistischen Partei, durch ein irdisches Virus nicht vom Kurs abbringen lässt.

Extraterrestrische Ozeane: ERC Advanced Grant für Joachim Saur

Einige der Monde der Gasriesen unseres Sonnensystems zählt die Forschung zu den vielversprechendsten Orten für die Suche nach außerirdischem Leben. Unter ihrer eisigen Oberfläche vermutet man nämlich flüssige Ozeane. Im Rahmen des Projekts EXO-OCEANS sollen diese Ozeane nun näher untersucht werden – mit Simulationen und Beobachtungen von der Erde.

Kölner Geophysiker erhält die wichtigste europäische Forschungsförderung / Gefördertes Projekt erforscht Ozeane auf Monden im äußeren Sonnensystem als Grundlage für die Suche nach extraterrestrischem Leben

Der Europäische Forschungsrat (ERC) hat den Kölner Geophysiker Professor Dr. Joachim Saur mit dem ERC Advanced Grant ausgezeichnet. Saur erhält Fördergelder in Höhe von 2,1 Millionen Euro. Der ERC Advanced Grant gilt als der wichtigste Förderpreis der europäischen Forschungslandschaft.

Joachim Saur ist Professor am Institut für Geophysik und Meteorologie der Universität zu Köln. Seine Forschung beschäftigt sich mit den Planeten und der Physik des Weltraums. Mit dem ERC Advanced Grant für das Projekt EXO-OCEANS werden Saur und sein Team extraterrestrische Ozeane vornehmlich auf den Monden im äußeren Sonnensystem suchen und erforschen. Die Existenz von flüssigem Wasser gilt als eine der wenigen essentiellen Voraussetzungen für Leben – zumindest so, wie wir es auf der Erde kennen.

Enceladus, ein kleiner Eismond im Orbit um den Gasriesen Saturn, gilt wegen seines unterirdischen Wasserozeans als heißer Kandidat für die Entstehung von Leben jenseits der Erde.
© NASA, JPL / CALTECH / SSI (AUSSCHNITT)
Aktive Geysire am Südpol des Saturnmonds Enceladus | Im Jahr 2005 entdeckte die Raumsonde Cassini aktive Geysire am Südpol des Saturnmondes Enceladus, die dauerhaft Fontänen aus Wasserdampf und feinen Eispartikeln in den Weltraum abgeben.

Mit innovativen Methoden und Techniken, die aus einer Kombination von Computersimulationen und neuen Teleskopbeobachtungen bestehen, plant das Team um Saur, Ozeane auf Saturnmonden (Zum Beispiel Enceladus der ebenso wie andere Monde ein heißer Kandidat ist) und auch außerhalb unseres Sonnensystems zu suchen. Zudem ermöglicht die Forschungsarbeit erstmals detaillierte Analysen der Ozeane auf den Jupitermonden Europa und Ganymed. Bisherige Ansätze konnten auf diesen Jupitermonden Wasservorkommen zwar nachweisen, sind aber an ihre Grenzen gestoßen, wenn es um weitere Charakterisierungen ging.

Das nun geförderte Projekt EXO-OCEANS soll die Erforschung von extraterrestrischen Ozeanen erheblich voranbringen und damit Grundlagen für die Suche nach der Existenz außerirdischen Lebens schaffen. Das Projekt wird zudem wichtige Ergebnisse für die ab ca. 2030 geplanten weiteren Untersuchungen der Jupitermonde Ganymed und Europa durch die ESA und NASA Missionen JUICE und EUROPA CLIPPER liefern.

Die ESA-Mission JUICE soll die Monde des Jupiter erforschen. Bild: JUICE: ESA/ATG medialab, Jupiter: NASA/ESA/J. Nichols (University of Leicester); Ganymed: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/University of Arizona; Callisto und Europa: NASA/JPL/DLR
Die Nasa -Mission Europa Clipper. Europa ist im Sonnensystem einer der Geheimtipps, wo Leben entstanden sein könnte. Der Grund, warum die Nasa 2023 unbedingt ihre Mission Europa Clipper dorthin schicken will.

ERC Advanced Grants werden an herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für Projekte vergeben, die aufgrund ihres innovativen Ansatzes mit Unsicherheiten verbunden sind, aber bahnbrechende neue Wege in ihrem jeweiligen Forschungsfeld eröffnen können. Gefördert werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die über Jahre konstant erfolgreich auf höchstem Niveau arbeiten.

Joachim Saur studierte Physik und Geophysik an den Universitäten Stuttgart und Köln. Anschließend arbeitete er als Postdoc am Observatoire de la Côte d’Azur (Nizza, Frankreich) und an der Johns Hopkins University (Baltimore, Maryland, USA) sowie als Senior Research Scientist am Applied Physics Laboratory (Laurel, Maryland, USA). 2005 kehrte Saur als Professor an das Institut für Geophysik und Meteorologie nach Köln zurück. In den Jahren 2011 und 2015 hatte er zudem eine Gastprofessur an der Johns Hopkins University inne.

Schwarzes Loch: Das fabelhafte zweite Bild

Der Jet – ein Strom heißer Materie – entspringt oben, das Bild zeigt rund drei Lichtjahre.(Foto: J.Y. Kim/MPIfR/EHT-Kollaboration)

Es ist eine große Nachricht, die in diesen Tagen jedoch untergeht: Die zweite Aufnahme eines schwarzen Loches führt Forscher mitten in die Abgründe der Gravitation.

Kommentar von Marlene Weiß

https://www.sueddeutsche.de/wissen/schwarzes-loch-bild-1.4872518

Man kann schon ganz schön Pech haben als Forscher. Da veröffentlicht man ein Bild, das – nüchtern betrachtet – einfach unglaublich ist, fabelhaft, faszinierend, bewusstseinsverändernd. Und dann ist es aber nicht das erste, sondern das zweite seiner Art, und vor allem ist Corona, und so gut wie niemand interessiert sich dafür. Tja.

Das kann man nun leider nicht ändern, Ausnahmezustand ist Ausnahmezustand, Viren gehen vor. Aber hier sei trotzdem festgehalten: Das zweite Bild, welches das Team des Event-Horizon-Teleskops in dieser Woche präsentierte, ist kaum weniger spektakulär als sein Vorgänger, der vor einem Jahr um die Welt ging – die erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs.

Nummer zwei sieht mit etwas verschwommenen gelb-roten Formen auf schwarzem Grund ähnlich aus wie Nummer eins. Es zeigt zwar nicht direkt den kosmischen Abgrund, aus dem nicht einmal das Licht entkommen kann. Aber dafür dessen Rand, wo heiße Materie knapp dem Verschlungenwerden entgeht und, auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, als „Jet“ weit ins All hinausgeschleudert wird. Und das mit einer Wucht, die alle menschliche Vorstellungskraft übersteigt.

Mit dem Event Horizon Telescope öffnete sich wirklich ein neues Fenster zum Universum

Es ist ein Bild, das in jeder Hinsicht an Grenzen geht: Das abgebildete Objekt ist fünf Milliarden Lichtjahre entfernt – rund hunderttausendmal weiter als die Nachbargalaxien der Milchstraße, viel weiter als das erste je fotografierte Schwarze Loch in der Galaxie M87. Es ist schwer, seine Leuchtkraft ist gewaltig, und es ist riesig; der Ursprung des Jets, nur eine Haaresbreite vom Abgrund entfernt, erstreckt sich über mehrere Lichtjahre. Von der Erde zur Sonne sind es acht Lichtminuten.

Vor allem aber zeigt die Aufnahme, dass das virtuelle Radioteleskop-Netzwerk namens Event Horizon Telescope ähnlich wie vor einigen Jahren die Gravitationswellen-Detektoren wirklich ein neues Fenster zum Universum geöffnet hat. Die Abgründe der Gravitation – früher ein reiner Fall für Theoretiker, jeder Beobachtung entzogen – werden nun sichtbar. Und das Teleskop wird immer besser: An der Messrunde im kommenden Jahr beteiligen sich drei weitere Teleskope, möglicherweise könnte irgendwann ein Weltraumteleskop hinzukommen. Es ist ein wissenschaftliches Abenteuer, und es fängt gerade erst an.

Forscher fotografieren erstmals Jet eines Schwarzen Lochs

  • Vor einem Jahr wurde das erste Bild eines Schwarzen Lochs veröffentlicht.
  • Jetzt gibt es ein zweites.
  • Es zeigt Materie, die dem Loch knapp entkommen ist.

Ziemlich genau ein Jahr nachdem das erste direkte Bild eines Schwarzen Lochs um die Welt ging, legen die Forscher von der internationalen Event-Horizon-Kollaboration nach: Am Dienstag veröffentlichten sie eine zweite Aufnahme, die auf Daten der gleichen Messrunde beruht. Sie zeigt ein Objekt namens 3C279. Es ist rund hundertmal weiter entfernt als die Galaxie M87, in der das erste Schwarze Loch fotografiert wurde – aber auch um ein Vielfaches heller. Es handelt sich dabei um einen Quasar: Eine Galaxie, in deren Zentrum sich ein Schwarzes Loch mit etwa einer Milliarde Sonnenmassen befindet. Und das, während es sich eifrig Materie einverleibt, enorm starke Radiostrahlung aussendet.

Erstmals haben die Forscher nun sichtbar gemacht, wie in der Nähe des Schwarzen Loches der sogenannte Jet entsteht, ein Strom heißer Materie, den das Objekt weit hinaus ins All schleudert. Und sie konnten beobachten, wie er sich krümmt und verändert: Innerhalb weniger Tage waren deutliche Unterschiede zu erkennen, was auf verblüffende Geschwindigkeiten schließen lässt.

Dass es Jets gibt, war bekannt – doch nie kamen Forscher ihrer Entstehung so nahe

Zwar lässt ein Schwarzes Loch nichts entkommen, was einmal seinen „Ereignishorizont“ überschritten hat; keine Materie, kein sichtbares Licht und auch keine Radiowellen, die das Event-Horizon-Teleskop (EHT) auffangen könnte. Aber dennoch können diese Objekte so hell strahlen, dass man sie wie 3C279 noch aus rund fünf Milliarden Lichtjahren Entfernung beobachten kann.

Die Strahlung, die Quasare freigeben, entsteht während ihrer üppigen Mahlzeiten: Bevor Materie ins Zentrum des Schwarzen Lochs stürzt, sammelt sie sich in einer schnell rotierenden sogenannten Akkretionsscheibe rund um das Zentrum. Dort heizt sie sich auf und beginnt zu strahlen. Hinzu kommen quasi die Krümel der Mahlzeit: Ein kleiner Teil der Materie in der Akkretionsscheibe wird nicht verschlungen, sondern senkrecht zur Scheibe ins All hinausgeschleudert; das ist der Jet.

Dass es solche Jets gibt, war lange bekannt; es gibt auch Aufnahmen, die zeigen, wie Materie weit aus dem Kern einer Galaxie herausbricht. Aber nie zuvor sind Forscher dem Entstehungspunkt eines solchen Jets so nahe gekommen – das Bild erlaubt einen Blick mitten hinein ins Zentrum der Galaxie, nah an der Akkretionsscheibe des Schwarzen Loches, am Rand des tiefsten denkbaren Abgrunds.

Die Materie bewegt sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit

Und die Ergebnisse zeigen, wie wertvoll so ein Blick sein kann. Zum einen sind die Forscher verblüfft, dass der Jet offenbar nicht gradlinig verläuft, sondern eine Struktur quer zu seiner Flugbahn zeigt, als böge er um die Ecke. „Wir wissen noch nicht, warum der Jet sich an seinem Fußpunkt so stark krümmt“, sagt Thomas Krichbaum vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, der an der Messung beteiligt war. „Vielleicht wird das Jetplasma aufgrund der Magnetfelder auf gekrümmte Bahnen gezwungen. Es könnte aber auch ein Schockwellen-Phänomen sein.“

Aus den Unterschieden zwischen den Aufnahmen, die sich über zwei Wochen verteilten, ergibt sich, dass sich die abgebildete Materie scheinbar mit fast zwanzigfacher Lichtgeschwindigkeit bewegt. Die tatsächliche Geschwindigkeit dürfte zwar gemäß der Relativitätstheorie geringer sein als die Lichtgeschwindigkeit. Es wirkt nur so schnell, weil sich der Quasar auf die Erde zubewegt und seinem eigenen Licht hinterher eilt. Aber auch wenn man diese Korrektur mit einberechnet, bleibt das hohe Tempo schwer zu erklären. „Der Mechanismus, der den Jet antreibt, muss sehr effizient sein“, sagt Krichbaum.

Mit dem virtuellen Riesenteleskop EHT ließe sich sogar eine Apfelsine auf dem Mond erkennen

Die Auflösung der neuen Aufnahme ist auf den ersten Blick nicht mehr ganz so eindrucksvoll wie beim ersten Bild; statt dem Schatten des Schwarzen Lochs und seiner Akkretionsscheibe sind nur Teile des Jets als helle Flecken zu sehen. Das liegt aber nur daran, dass der Quasar so viel weiter entfernt ist als das erste jemals direkt abgebildete Schwarze Loch. Tatsächlich bleibt die Auflösung enorm, und sie kann nur erreicht werden, weil sich für das EHT acht Radioteleskope auf der ganzen Welt zu einem virtuellen Riesen-Teleskop zusammengeschlossen haben. Der vor einem Jahr häufig bemühte Vergleich gilt noch immer: Mit dem EHT könnte man eine Apfelsine auf dem Mond erkennen.

Die Daten für alle bislang veröffentlichten Bilder stammen aus der ersten Beobachtungsrunde im Jahr 2017. Das nun veröffentlichte Bild von 3C279 war ein Nebenprodukt, weil die Messdaten schon zur Kalibrierung der ersten Aufnahme verwendet wurden. Das nächste größere Etappenziel der Forscher ist ein Bild des Schwarzen Lochs im Herzen der Milchstraße. Allerdings flackert es so stark, dass sich die Auswertung bislang als schwierig erweist. Die für dieses Frühjahr geplante Beobachtungskampagne musste wegen der Corona-Pandemie abgesagt werden. Doch die EHT-Forscher fangen gerade erst an, die Daten von 2018 auszuwerten. Vorerst haben sie also genug zu tun, bis es 2021 weitergehen soll, dann mit einem auf elf Teleskope erweiterten Netzwerk.

Christian Dauck: Ein vergleich, die 90er Jahre und 2019/2020

So sah das Bild 1995 in meinen ersten Buch über, Planeten, Galaxien und Steren aus:

1995: Künstlerische Darstellung. Zu jener Zeit galt die Existenz der erst theoretisch beschriebenen Schwarzen Löcher zwar als sehr wahrscheinlich, war aber noch nicht durch Beobachtungen bestätigt.
2019: Ein reales Bild aus einer Beobachtung
Dieses Bild wird diesen geheimnisvollen Phänomenen erst überhaupt gerecht um dem sich viele Mythen/Legenden ranken und Stoff zahlreicher Science-Fiction-Romane sind. Kein Wunder, sogar Licht und Zeit müssen sich ihnen beugen.

EHT beobachtet den Jet eines Schwarzen Lochs in der Galaxie 3C 279 mit bisher nicht erreichter Bildschärfe. Eine Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn. https://www.mpg.de/14651902/jet-des-quasars-3c279-mit-eht

Blick ins Herz eines Quasars: Die Aufnahmen zeigen die Jetstruktur im Zentralbereich von 3C 279 in unterschiedlichen Wellenlängen mit jeweils höherer Winkelauflösung. Vermerkt sind die Beobachtungstage, die verwendeten Teleskopnetzwerke sowie die Wellenlängen.
© J.Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar Program, und Event-Horizon-Teleskop-Kollaboration

Das erste Bild eines schwarzen Lochs, das dem Event Horizon Telescope (EHT)gelungen war, gilt als wissenschaftliche Sensation. Jetzt, ziemlich genau ein Jahr später, legen die Forschenden dieser Kollaboration nach und präsentieren die Aufnahmen eines sogenannten Jets, der aus dem schwarzen Loch im Zentrum des Quasars 3C 279 heraussprüht. In bisher unerreichter Schärfe ist ein Strahl aus ionisiertem Gas zu sehen, den das Massemonster nahezu mit Lichtgeschwindigkeit ins All spuckt. Das internationale Team um Jae-Young Kim vom Bonner Max-Planck- Institut für Radioastronomie untersuchte die Gestalt des Plasmastrahls nahe seinerBasis, wo vermutlich hochenergetische und variable Gammastrahlung entsteht.

Als die EHT-Kollaboration im April 2017 das schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M 87 beobachtete, nahm sie auch einige andere Objekte ins Visier. Dazu gehörte 3C 279 – ein rund fünf Milliarden Lichtjahre entferntes Milchstraßensystem im Sternbild Jungfrau. Wissenschaftler klassifizierten 3C 279 als quasi-stellares Objekt (Quasar), also als extrem kompakten und lichtstarken Kern einer Galaxie, der sehr große Energiemengen abstrahlt. Auch bei 3C 279 scheint diese aktive Zentralquelle ein schwarzes Loch mit der milliardenfachen Sonnenmasse zu sein.

Ein Teil der Materie, welche das schwarze Loch in der sogenannten Akkretionsscheibe umläuft, stürzt nach den Modellen der Astronomen nicht in die Schwerkraftfalle hinein, sondern wird in Form zweier stark gebündelter Plasmastrahlen – den Jets – mit nahezu Lichtgeschwindigkeit nach außen geschleudert. Tatsächlich werden solche Jets schon seit längerem beobachtet. Besonders die Technik der Very Long Baseline Interferometry, an deren Weiterentwicklung das Max-Planck-Institut in Bonn maßgeblich beteiligt war, lieferte dabei Bilder mit höchster Detailschärfe.

Die im EHT-Projekt verbundenen Teleskope haben die bisher erreichte Bildschärfe noch deutlich übertroffen und zeigen Details, die kleiner als ein Lichtjahr sind. Damit wird es möglich, den Jet bis heran an die erwartete Akkretionsscheibe zu verfolgen und die Wechselwirkung zwischen Scheibe und Jet zu beobachten. Dabei erscheint der normalerweise gerade verlaufende Jet an seiner Basis verdrillt. Und zum ersten Mal überhaupt werden Strukturen quer zur Jetrichtung sichtbar, die vermutlich Teile der Akkretionsscheibe sind.

Der Vergleich von Bildern, die an aufeinanderfolgenden Tagen aufgenommen wurden, zeigt deutlich, dass sich die Struktur verändert – vielleicht aufgrund des Einfalls und der Zerkleinerung von Materie auf eine rotierende Akkretionsscheibe nebst Ausstoß von Material in Form eines Jets. Ein solches Szenario kannte man bisher nur von Simulationsrechnungen.

„Wir haben erwartet, mit unserer superscharfen Aufnahme den Bereich abzubilden, in dem der Jet geformt wird. Wir konnten aber zusätzlich die senkrechte Struktur beobachten.“, sagt Jae-Young Kim. „Das ist, wie wenn man eine Matrjoschka-Puppe nach der anderen öffnet. Man glaubt zu wissen, was in der nächsten ist, und in der kleinsten findet sich eine Überraschung“.

Erstaunlicherweise ändern sich die Bilder auf sehr kurzer Zeitskala – und zwar nicht nur entlang des Jets, sondern auch quer dazu. „3C 279 war die erste bekannte astronomische Quelle, für deren Jet eine Bewegung mit scheinbarer Überlichtgeschwindigkeit nachgewiesen wurde“, sagt der Max-Planck-Astronom Thomas Krichbaum, der die Beobachtungen von 3C 279 als Projektleiter konzipiert hat. „Die jetzt beobachteten querverlaufenden scheinbaren Bewegungen mit fast 20-facher Lichtgeschwindigkeit lassen sich nur sehr schwer erklären, etwa mit wandernden Stoßfronten oder aber mit Instabilitäten in einem gekrümmten und vielleicht rotierenden Jet.“

Die an der Beobachtung im Jahr 2017 beteiligten Radioteleskope waren ALMA und APEX in Chile, das IRAM 30-Meter-Teleskop in Spanien, das James-Clerk-Maxwell-Teleskop und das Submillimeter-Array (beide Hawaii), das Large-Millimeter-Teleskop in Mexiko, das Submillimeter-Teleskop in Arizona sowie das Südpol-Teleskop. Die über den halben Globus verteilten Antennen waren mit der oben erwähnten Very Long Baseline Interferometry verbunden.

Diese Technik nutzt zudem die Rotation der Erde und bildet gleichsam ein virtuelles Radioteleskop von der Größe der Erde. Dessen Winkelauflösung würde es einem Astronauten auf dem Mond erlauben, auf der Erde eine einzelne Orange zu erspähen. Die Analyse, mit der die Rohdaten von den beteiligten Teleskopen zu einem Bild verbunden werden, erfordert spezielle Computer, Korrelatoren genannt. Diese befinden sich am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und am MIT-Haystack-Observatorium in den USA.

„Im vergangenen Jahr konnten wir der Welt das erste Bild vom Schatten eines schwarzen Lochs vorstellen. Nun sehen wir unerwartete Veränderungen in der Form des Jets von 3C 279, und wir sind noch längst nicht am Ziel angekommen“, sagt J. Anton Zensus, Max-Planck-Direktor und Vorsitzender des EHT-Kollaborationsrats. „Wir arbeiten weiterhin an den Daten von Sagittarius A*, der Zentralquelle unserer Milchstraße, und von anderen aktiven Galaxien. Wie wir im vergangenen Jahr schon betont haben: Das ist erst der Anfang!“

Die für März und April 2020 vorgesehene EHT-Beobachtungskampagne musste aufgrund des globalen CoViD-19-Ausbruchs abgesagt werden. Die EHT-Kollaboration legt im Moment die nächsten Schritte sowohl in Hinblick auf neue Beobachtungen, als auch auf die Analyse der bereits aufgenommenen Daten fest.

„Wir konzentrieren uns jetzt auf die Veröffentlichung der Daten von 2017 und starten mit der Analyse der Daten, die wir mit einem Teleskop mehr im Jahr 2018 aufgenommen haben“, sagt Michael Hecht, Astronom am MIT/Haystack-Observatorium und Vize-Direktor des EHT-Projekts. „Und wir planen die nächste Kampagne im März 2021, dann mit einem auf elf Observatorien vergrößerten Netzwerk.“

Hintergrundinformation:
Die internationale EHT-Kollaboration hat am 10. April 2019 das erste Bild eines Schwarzen Lochs veröffentlicht, zustande gekommen durch Beobachtungen des innersten Bereiches der Radiogalaxie Messier 87 mit einem virtuellen Teleskop von nahezu der Größe der Erde. Unterstützt durch eine Reihe von internationalen Investitionen verbindet das EHT-Projekt bestehende Radioteleskope auf neuartige Weise und bildet so ein neues Instrument mit der besten bisher erreichten Winkelauflösung.

Die an der EHT-Kollaboration beteiligten Einzelteleskope sind zur Zeit: ALMA, APEX (beide in Chile), das IRAM-30m-Teleskop in Spanien, das IRAM-NOEMA-Observatorium in Frankreich (ab 2021), das Kitt-Peak-Teleskop (ab 2021), das James-Clerk-Maxwell-Teleskop (JCMT) und das Submillimeter Array (SMA), beide Hawaii, das Large-Millimeter-Teleskop (LMT) in Mexiko, das Submillimeter-Teleskop (SMT) in Arizona, das Südpol-Teleskop (SPT) direkt am Südpol, sowie das Grönland-Teleskop (GLT, seit 2018).

Das EHT-Konsortium setzt sich aus 13 projektbeteiligten Instituten zusammen: dem Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, der University of Arizona, der University of Chicago, dem East Asian Observatory, der Goethe-Universität Frankfurt, dem Institut de Radioastronomie Millimétrique, dem Large Millimeter Telescope, dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie, dem MIT Haystack Observatory, dem National Astronomical Observatory of Japan, dem Perimeter Institute for Theoretical Physics, der Radboud University Nijmegen und dem Smithsonian Astrophysical Observatory.

Von den Autoren der vorliegenden Veröffentlichung sind 37 Personen mit dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie verbunden. In der Reihenfolge ihrer Nennung in der Autorenliste sind das: J.Y. Kim, T.P. Krichbaum, T.K. Savolainen, W. Alef, R. Azulay, A.K. Baczko, S. Britzen, R.P. Eatough, R. Karuppusamy, M. Kramer, R. Lico, K. Liu, A.P. Lobanov, R.S. Lu, N.R. MacDonald, K.M. Menten, C. Müller, A. Noutsos, G.N. Ortiz-León, E. Ros, H. Rottmann, A.L. Roy, L. Shao, P. Torne, T. Traianou, J. Wagner, N. Wex, R. Wharton, J.A. Zensus, U. Bach, S. Dornbusch, S.A. Dzib, A. Eckart, D.A. Graham, A. Hernández-Gómez, S. Heyminck, und D. Muders.

Jae-Young Kim, der Erstautor der Veröffentlichung, wird in diesem Jahr mit der Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft ausgezeichnet, für Untersuchungen der innersten Strukturen und der Entstehung von Jets in der Umgebung supermassereicher Schwarzer Löcher bei hoher Auflösung. Die Otto-Hahn-Medaille wird verliehen in Anerkennung außergewöhnlicher Leistungen in der frühen Schaffensperiode junger Wissenschaftler.

NASA Selects Blue Origin, Dynetics, SpaceX for Artemis Human Landers

Das Starship von SpaceX hat mich nun nicht überrascht. Immerhin bringen sie voraussichtlich ende Mai, in einem Testflug wieder Astronauten zur ISS von Boden der USA, nach ca. 9 Jahren der Space Shuttle – Ära. Und erst vor wenigen Tagen hat das SpaceX-Starship erstmals einen Drucktest bei der Betankung überstanden. https://futurezone.at/science/neues-spacex-starship-besteht-wichtigen-test/400825451 bei den vorherigen 3 versuchen ist der Tank explodiert.

So ein Unternehmen schließt man doch nicht aus. War doch klar das SpaceX mit dabei ist.

Auch interessant das alle Teilnehmer das Lunar-Gateway (Mondstation im Mondorbit in ihren Konzepten für das Andocken unterstützen möchten. Außer Dynetics sind mir die anderen seit Jahren bekannt. Das wird super und ein spannender Wettbewerb zwischen den Teilnehmern. SpaceX – Fans sind schon jetzt aus dem Häuschen vor Freude.

Außer mit Raumfahrt News beschäftige ich mich auch mit den täglichen Nachrichten der Corona-Pandemie, da bin ich genauso so immer auf den aktuellen stand wie bei der Raumfahrt. Aber die meiste Zeit verbringe ich mit Serien, Anime, Filme schauen (Amazon Prime/Netflix/Wakanim) und an der Konsole Zocken.

NASA wählt Blue Art, Dynetics, SpaceX für Artemis Human Landers aus, eine Pressemitteilung der Nasa:

NASA Names Companies to Develop Human Landers for Artemis Moon Missions

Illustration of Artemis astronauts on the Moon.
Illustration of Artemis astronauts on the Moon.Credits: NASA

NASA has selected three U.S. companies to design and develop human landing systems (HLS) for the agency’s Artemis program, one of which will land the first woman and next man on the surface of the Moon by 2024. NASA is on track for sustainable human exploration of the Moon for the first time in history.

The human landing system awards under the Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP-2) Appendix H Broad Agency Announcement (BAA) are firm-fixed price, milestone-based contracts. The total combined value for all awarded contracts is $967 million for the 10-month base period. 

The following companies were selected to design and build human landing systems: 

  • Blue Origin of Kent, Washington, is developing the Integrated Lander Vehicle (ILV) – a three-stage lander to be launched on its own New Glenn Rocket System and ULA Vulcan launch system. 
  • Dynetics (a Leidos company) of Huntsville, Alabama, is developing the Dynetics Human Landing System (DHLS) – a single structure providing the ascent and descent capabilities that will launch on the ULA Vulcan launch system. 
  • SpaceX of Hawthorne, California, is developing the Starship – a fully integrated lander that will use the SpaceX Super Heavy rocket. 

“With these contract awards, America is moving forward with the final step needed to land astronauts on the Moon by 2024, including the incredible moment when we will see the first woman set foot on the lunar surface,” said NASA Administrator Jim Bridenstine. “This is the first time since the Apollo era that NASA has direct funding for a human landing system, and now we have companies on contract to do the work for the Artemis program.”   

NASA has selected three American companies – Blue Origin, Dynetics and SpaceX – to design and develop human landing systems for the Artemis program. With these awards, NASA is on track to land the next astronauts on the lunar surface by 2024, and establish sustainable human exploration of the Moon by the end of the decade.
Credits: NASA

Fifty years ago, NASA’s Apollo Program proved it is possible to land humans on the Moon and return them safely to Earth. When NASA returns to the Moon in four years with the Artemis program, it will go in a way that reflects the world today – with government, industry, and international partners in a global effort to build and test the systems needed for challenging missions to Mars and beyond. 

“We are on our way.” said Douglas Loverro, NASA’s associate administrator for Human Explorations and Operations Mission Directorate in Washington. “With these awards we begin an exciting partnership with the best of industry to accomplish the nation’s goals. We have much work ahead, especially over these next critical 10 months. I have high confidence that working with these teammates, we will succeed.”  

NASA’s commercial partners will refine their lander concepts through the contract base period ending in February 2021. During that time, the agency will evaluate which of the contractors will perform initial demonstration missions. NASA will later select firms for development and maturation of sustainable lander systems followed by sustainable demonstration missions. NASA intends to procure transportation to the lunar surface as commercial space transportation services after these demonstrations are complete. During each phase of development, NASA and its partners will use critical lessons from earlier phases to hone the final concepts that will be used for future lunar commercial services.

„I am confident in NASA’s partnership with these companies to help achieve the Artemis mission and develop the human landing system returning us to the Moon“ said Lisa Watson-Morgan, HLS program manager at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. „We have a history of proven lunar technical expertise and capabilities at Marshall and across NASA that will pave the way for our efforts to quickly and safely land humans on the Moon in 2024.” 

NASA experts will work closely with the commercial partners building the next human landing systems, leveraging decades of human spaceflight experience and the speed of the commercial sector to achieve a Moon landing in 2024.   

The HLS program manager will assign NASA personnel to support the work of each contractor, providing direct, in-line expertise to the companies as requested in their proposals (e.g., design support, analysis, testing). The HLS program will also perform advanced development and risk reduction activities, working in parallel to better inform the approach for the 2024 mission and the necessary maturation of systems for the future sustaining architecture. 

Charged with returning to the Moon in the next four years, NASA’s Artemis program will reveal new knowledge about the Moon, Earth, and our origins in the solar system. The human landing system is a vital part of NASA’s deep space exploration plans, along with the Space Launch System (SLS) rocket, Orion spacecraft, and Gateway. 

NASA is returning to the Moon for scientific discovery, economic benefits, and inspiration for a new generation. Working with its partners throughout the Artemis program, the agency will fine-tune precision landing technologies and develop new mobility capabilities that allow robots and crew to travel greater distances and explore new regions of the Moon. On the surface, the agency has proposed building a new habitat and rovers, testing new power systems and much more to get ready for human exploration of Mars. 

Learn more about each HLS concept:

NASA Selects Blue Origin, Dynetics, SpaceX for Artemis Human Landers

NASA announced that three U.S. companies will develop the human landers that will land astronauts on the Moon beginning in 2024 as part of the Artemis program. These human landers are the final piece of the transportation chain required for sustainable human exploration of the Moon, which includes the Space Launch System rocket, Orion spacecraft, and the Gateway outpost in lunar orbit. 

The awardees for NASA’s Human Landing System contracts are Blue Origin of Kent, Washington, Dynetics (a Leidos company) of Huntsville, Alabama, and SpaceX of Hawthorne, California. These teams offered three distinct lander and mission designs, which will drive a broader range of technology development and, ultimately, more sustainability for lunar surface access. 

The agency is planning crewed demonstration missions to the lunar surface beginning in 2024. The initial demonstration missions represent a return to the Moon for the first time since 1972, but with several key differences, including the use of 21st century technologies and access to more parts of the Moon. Later sustainable demonstration missions will make full use of the Gateway-enabled capabilities, including refueling and reuse of all or parts of the lander. This approach allows NASA and industry to combine their respective expertise and capabilities into tightly collaborative partnerships needed to meet this challenge before achieving a regular cadence of missions using commercial services contracts later in the decade.

“This is the model we’ve used for commercial cargo, commercial crew, and Commercial Lunar Payload Services,” said Marshall Smith, director of human lunar exploration programs at NASA Headquarters in Washington, referring to the precursor development and demonstration activities like COTSCCiCAP, and Lunar CATALYST, respectively. “We’ve proven that an early study and refinement phase, followed by demonstrations, then by services contracts is an effective approach to commercial development for space transportation services for which NASA hopes to be just one of several customers.”  

To start, the companies will begin work in an approximate 10-month base period outlined in the NextSTEP-2 Appendix H BAA. During the base period, NASA teams will be embedded with the companies to help streamline the review of required deliverables to NASA and to impart expertise that the agency has acquired over the last 60 years of human spaceflight systems development.  

“NASA has a proven track record for landing people and cargo on other planetary surfaces,” said Lisa Watson-Morgan, Human Landing System program manager at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville. “It’s an amazing time to be with NASA partnering with U.S. Industry and our focused goals of landing humans on the Moon by 2024.” 

The concepts are outlined below in alphabetical order.  

Blue Origin 

Blue Origin is the prime contractor for the National Team that includes Lockheed Martin, Northrop Grumman, and Draper. Their Integrated Lander Vehicle (ILV) is a three-stage lander that harnesses the proven spaceflight heritage of each team.  

Artist concept of the Blue Origin National Team crewed lander on the surface of the Moon.
Artist concept of the Blue Origin National Team crewed lander on the surface of the Moon.Credits: Blue Origin

Blue Origin will build the descent element which is powered by BE-7 cryogenic engines three years in private development, with cryogenic technologies now under Tipping Point support. Lockheed will build the ascent element that includes the crew cabin, which will have significant commonality with Orion. Northrop Grumman will build the transfer element based largely on its Cygnus cargo module that services the International Space Station. Northrop Grumman is also leading development of a future refueling element for a sustainable lander demonstration. Draper will provide the guidance, navigation and control, avionics, and software systems that draw largely on similar systems the company has developed for NASA.  

In their proposal, the National Team outlines a plan in which the ILV can dock with either Orion or the Gateway to await crew arrival. The Blue Origin National Team’s elements for the Human Landing System can be launched individually on commercial rockets or combined to launch on NASA’s Space Launch System.

Dynetics 

Dynetics proposed a robust team with more than 25 subcontractors specializing in both the larger elements and the smaller system-level components of the Dynetics Human Landing System. The large team capitalizes on Dynetics’ experience as an integrator on military and defense contracts with large subcontractor teams.  

Artist concept of the Dynetics Human Landing System on the surface of the Moon.
Artist concept of the Dynetics Human Landing System on the surface of the Moon.Credits: Dynetics

The Dynetics Human Landing System concept includes a single element providing the ascent and descent capabilities, with multiple modular propellant vehicles prepositioned to fuel the engines at different points in the mission. The crew cabin sits low to the surface, enabling a short climb for astronauts entering, exiting, or transporting tools and samples. The DHLS systems supports both docking with Orion and with Gateway, and will get a fuel top-off before descending to the surface. After the surface expedition, the entire vehicle will return  for crew transfer back to Orion.  

The Dynetics Human Landing System is rocket-agnostic, capable of launching on a number of commercial rockets.  

SpaceX 

Starship is a fully reusable launch and landing system designed for travel to the Moon, Mars, and other destinations. The system leans on the company’s tested Raptor engines and flight heritage of the Falcon and Dragon vehicles. Starship includes a spacious cabin and two airlocks for astronaut moonwalks.  

Artist concept of the SpaceX Starship on the surface of the Moon.
Artist concept of the SpaceX Starship on the surface of the Moon.Credits: SpaceX

Several Starships serve distinct purposes in enabling human landing missions, each based on the common Starship design. A propellant storage Starship will park in low-Earth orbit to be supplied by tanker Starships. The human-rated Starship will launch to the storage unit in Earth orbit, fuel up, and continue to lunar orbit.   

SpaceX’s Super Heavy rocket booster, which is also powered by Raptor and fully reusable, will launch Starship from Earth. Starship is capable of transporting crew between Orion or Gateway and the lunar surface. 

Forward to the Moon

“We are thrilled to see the variety of approaches from these companies,” said Watson-Morgan. “Beyond our goal to return humans to the Moon by 2024, this accelerated development will boost advances in critical systems for all lander types, human and robotic.”  

NASA got a jump-start in some of those advanced systems through work completed under NextSTEP-2 Appendix E. Eleven U.S. companies provided studies, demonstrations and prototypes under Appendix E, revealing new concepts to address cryogenic fluid management, in-space propellant transfer, and precision landing and hazard avoidance systems.  

When NASA sends astronauts to the surface of the Moon in 2024, it will be the first time  generations of people will witness humans walking on another planetary body, outside of watching historical footage from Apollo. Building on these footsteps, future robotic and human explorers will put infrastructure in place for a long-term sustainable presence on the Moon. 

To learn more about NASA’s Moon to Mars campaign, visit:

www.nasa.gov/topics/moon-to-mars

Bevorstehende Termine die mich interessieren

30 April:

NASA Chef Bridenstine will am Donnerstag 19:00 MESZ NASA-TV ankündigen, welche Firma die neue Landefähre entwickeln soll. Die Auswahl könnte interessant und spannend werden, denn:

Blue Origin, SpaceX, Boeing all vying to return astronauts to lunar surface for NASA

After receiving bids to build a human moon lander from major space companies including SpaceX, Boeing and Blue Origin, NASA said it will announce Thursday which companies will carry astronauts back to the moon for the first time since the Apollo program.

NASA will award multiple contracts to develop and demonstrate a human landing system. The first company to complete its lander will carry astronauts to the surface in 2024, and the second company will land in 2025, according to the space agency.

NASA to Announce Commercial Human Lander Awards for Artemis Moon Missions

NASA will host a media teleconference at 1 p.m. EDT Thursday, April 30, to announce the companies selected to develop modern human landing systems (HLS) that will carry the first woman and next man to the surface of the Moon by 2024 and develop sustainable lunar exploration by the end of the decade.

Audio of the call will stream online at:

https://www.nasa.gov/live

The teleconference participants are:

  • NASA Administrator Jim Bridenstine
  • Doug Loverro, associate administrator of NASA’s Human Exploration and Operations Mission Directorate
  • Lisa Watson-Morgan, HLS program manager
  • Tyler Cochran, HLS contracting officer

To participate in the teleconference, media should email their name and affiliation to Gina Anderson at gina.n.anderson@nasa.gov by 10 a.m. April 30.

The Artemis program encompasses NASA’s overall lunar exploration plans. The first in a series of increasingly complex missions, Artemis I will be an uncrewed flight test of NASA’s Space Launch System (SLS) rocket and Orion spacecraft, followed by the first flight with crew on Artemis II, and then the Artemis III flight to land crew on the Moon using a new human landing system. NASA will use its experiences on and around the Moon to prepare for humanity’s next giant leap – human exploration of Mars.

For more information about NASA’s Moon to Mars exploration campaign, go to:

https://www.nasa.gov/topics/moon-to-mars

1 Mai:

SpaceX Demonstration Mission 2 (DM2) Pre-Launch Briefings

11 a.m. – Commercial Crew and International Space Station overview news conference with the following participants:

  • NASA Administrator Jim Bridenstine
  • Kathy Lueders, program manager, Commercial Crew Program, NASA’s Kennedy Space Center
  • Kirk Shireman, program manager, International Space Station Program, NASA’s Johnson Space Center
  • Gwynne Shotwell, president and chief operating officer, SpaceX

12:30 p.m. – Mission Overview news conference with the following participants:

  • Steve Stich, deputy manager, Commercial Crew Program, NASA’s Johnson Space Center
  • Zeb Scoville, NASA Demo-2 flight director, Flight Operations Directorate, NASA’s Johnson Space Center
  • Benji Reed, director of crew mission management, SpaceX

2 p.m. – Crew news conference with the following participants:

  • Astronaut Robert Behnken, joint operations commander, NASA’s SpaceX Demo-2 mission
  • Astronaut Douglas Hurley, spacecraft commander, NASA’s SpaceX Demo-2 mission

3:30 p.m. – Round-Robin interviews with the crew members:

  • Behnken and Hurley will be available for a limited number of remote interviews

Anfang Mai:

Long March 5B rolled out for crewed spacecraft, space station test launch

China rolled out a Long March 5B launcher Wednesday for a mission to prove space station launch capabilities and test a new spacecraft for deep space human spaceflight.

Images of the Long March 5B shared on Chinese social media indicated that the rollout at Wenchang Satellite Launch Center was completed early April 29. Launch from the coastal Wenchang launch site can now be expected around May 5. However, an official announcement has not yet been made. 

The primary goal of the test flight is testing the Long March 5B for launching to low Earth orbit (LEO). If successful, launch of the ‘Tianhe’ core module for China’s space station could take place as soon as early 2021. The payload for the test launch—a prototype new-generation crewed spacecraft—will be loaded with nearly 10 tons of propellant. This will both make the spacecraft analogous to a 20-ton-plus space station module and allow the prototype to reach higher orbits and test a high-speed reentry. 

The mission will resemble the 2014 Exploration Flight Test 1 of the Orion spacecraft. The new spacecraft is expected to reach an apogee of around 8,000 kilometers (4,970 miles),

The new launcher was rolled out in March for a wet dress rehearsal. Fit checks with a prototype of the roughly 22.5-metric-ton liftoff mass Tianhe core module were also conducted.The mission had been initially planned for mid-late April. The apparent delay follows launch failures of the first Long March 7A in March and Long March 3B earlier this month. The Yuanwang-22 cargo vessel which transports Long March 5 rocket components recently made an apparently exceptional trip to Qinglan port near Wenchang. 

A successful flight of the Long March 5B would clear the way for the two-month-long launch campaign for China’s 2020 Mars mission. A standard Long March 5 will be used to launch the Tianwen-1 orbiter and rover into a Mars transfer orbit from Wenchang in late July or early August. 

New-generation crewed spacecraft

The as-yet-unnamed new-generation crewed spacecraft consists of a partially reusable crew module and expendable service module. It is designed to increase China’s human spaceflight capabilities, both to LEO and beyond. 

The spacecraft has two variants of around 14 and 20 metric tons respectively. The mission will test the latter, which is designed for deep space. The mission will be uncrewed and will not include life support systems. The spacecraft will be able to carry up to six astronauts, or three astronauts and 500 kilograms of cargo to LEO. The three-module Shenzhou can carry three astronauts to LEO and has been used for all six of the country’s crewed missions.

The new spacecraft also features improved heat shielding than that used by the Shenzhou. The advanced shielding is required to survive the higher-energy reentries involved deep space missions. Once in low Earth orbit, the two-module, 8.8-meter-long, 21.6-ton uncrewed spacecraft will use its own propulsion to raise its orbit to an apogee of around 8,000 kilometers. It will then attempt a high-speed reentry to test new heat shielding.

The mission also will test avionics, performance in orbit, parachute deployment, a cushioned airbag landing, and recovery. Planned partial reusability — by replacing the heat shielding — will also be tested.

Long March 5B

The 53.7-meter-long Long March 5B has a takeoff mass of 837.5 metric tons. The payload capacity is greater than 22 metric tons to LEO, according to the China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT), the launcher’s designer. 

It is a variant of the standard Long March 5, which had an inaugural flight in late 2016. The The Long March 5B lacks the second stage of the former. The payload fairing measures 20.5 meters in length with a diameter of 5.2 meters.

The Long March 5B is part of a new generation of Chinese launch vehicles. The Long March 5, 6 and 7 variants use combinations of liquid hydrogen or kerosene fuel with liquid oxygen. These could eventually replace the older, hypergolic Long March launchers.

The 5-meter-diameter core stage is powered by two YF-77 hydrolox engines. Each of four 3.35-meter-diameter side boosters are powered by a pair YF-100 kerolox engines. A YF-77 turbopump issue was behind the failure of the second Long March 5 in 2017. That failure delayed the test launch of the 5B and the Chang’e-5 lunar sample mission.

The test launch is the first of numerous launches required for China’s three-module space station. 

“China has planned about 12 flight missions for the construction of China’s space station. The first flight mission of [the] Long March-5B rocket is also to verify its performance,” Hao Chun, director of the China Manned Space Engineering Office, told state media in January

Launches of modules, Tianzhou cargo and refueling craft and crewed Shenzhou missions make up the flight list.

Tanegashima Space Center: Mars Hope der VAE erreicht den Startort auf der japanischen Insel

Der Meilensteintransfer von Dubai unter Aufsicht von Ingenieuren aus den Emiraten dauert 83 Stunden

Dubai: Die Mars Hope Probe der VAE wurde erfolgreich vom Mohammad Bin Rashid Space Center in Dubai zum Startort auf der japanischen Insel Tanegashima gebracht.

Hope erreicht japanische Insel

Die Ankündigung wurde am Samstag von Scheich Mohammed Bin Rashid Al Maktoum, Vizepräsident und Premierminister der Vereinigten Arabischen Emirate und Herrscher von Dubai, getwittert.

Er lobte den Schritt „als eine der wichtigsten Endphasen des Starts der ersten arabisch-islamischen Sonde für den Mars“. Der Transfer erfolgte unter der Aufsicht eines Teams von Ingenieuren aus den Emiraten in einem Prozess, der 83 Stunden ununterbrochene Arbeit in Anspruch nahm, twitterte Sheikh Mohammed.

Trotz der weltweiten Reisebedingungen und der globalen Gesundheitsvorkehrungen arbeiten die Ingenieure der Emirate weiterhin nach dem genehmigten Zeitplan für die Fertigstellung des wichtigsten wissenschaftlichen Weltraumprojekts in der Region, sagte er.

Die Sonde wurde in weniger als dem weltweit üblichen Zeitraum entwickelt (nur sechs Jahre im Vergleich zu zehn) und zum halben Preis, fügte Sheikh Mohammed in einer Reihe von Tweets hinzu. Ein Video und Bilder, die den historischen Transfer dokumentieren, wurden ebenfalls geteilt.

Ziel ist es, die Sonde im Juli zu starten, wobei die unbemannten Menschen irgendwann im Jahr 2021 die Marsatmosphäre erreichen, um sie in beispiellosen Details zu untersuchen.

Scheich Mohammed sagte, die Errungenschaft sei ein Wendepunkt für die arabische und islamische Welt im Weltraum. Er fügte hinzu, dass das Erreichen des Mars nicht nur ein wissenschaftliches Ziel sei, sondern auch die Botschaft an die neue Generation in der arabischen Welt, dass „wir fähig sind und dass nichts unmöglich ist“.

Quelle: https://gulfnews.com/uae/science/uaes-mars-hope-probe-reaches-launch-site-on-japan-island-1.71172701

Tolle Eindrücke vom Transport der Raumsonde zum Tanegashima Space Center (Japan) :

Diese Teams wollen 2020 zum Mars starten

Gleich von 3 Raumfahrt-Teilnehmern bzw. Teams wird der rote Planet im diesem Jahr Besuch bekommen. Das sind:

  1. die US-Raumfahrtorganisation NASA mit dem Rover „Perseverance“ („Ausdauer“).
  2. die chinesische Raumfahrtbehörde CNSA mit der Sonde „Tianwen-1“. („Himmlische Fragen“ oder „Fragen an den Himmel“ bedeutet).
  3. die Raumfahrtorganisation der Vereinigten Arabischen Emirate mit der Sonde „al-Amal“ („Hoffnung“).
Planet Mars

1. NASA – Baut auf Erfahrungen und bewährte Technik

Die NASA hat bereits einige Erfahrung am Mars sammeln können und ist somit der erfahrenste Teilnehmer. Schon 1976 schaffte ihre „Viking 1“ die erste, weiche Mars-Landung und damit nicht genug: Es folgten weitere Mars-Missionen von „Pathfinder“ über „Opportunity“ bis zu den aktuellen Mars-Fahrzeugen Curiosity-Rover und Insight-Lander.

Der als „Perseverance“ bezeichnete neue Mars-Rover verwendet unter anderem denselben Typ Hitzeschild sowie in modifizierter Version Abstiegsstufe und Skycrane, der auch bei Curiosity zum Einsatz kam. Nur die Räder sind beim neuen Gerät robuster. Mit einer „Supercam“ soll das Fahrzeug chemische und mineralische Analysen durchführen, also das Marsgestein untersuchen. Ein bodendurchdringendes Radar soll zudem die Geologie des Mars-Untergrunds erkunden. Im Experiment „MOXIE“ soll dann Kohlendioxid aus der Atmosphäre in Sauerstoff umgewandelt werden.

Mit an Bord des Rovers ist ein kleiner Helikopter, der demonstrieren soll, dass ein autonomer, kontrollierter Flug in der dünnen Mars-Atmosphäre möglich ist.

Gab es jemals Leben auf dem Mars? Darum geht es der NASA hauptsächlich mit ihrem Flug zum Mars. Nur der Nasa ist es gelungen erfolgreich auf den Mars zu landen.

2. Chinas CNSA – Erste interplanetare Mission

Die chinesische Raumfahrtbehörde China National Space Administration (CNSA) ist noch recht neu im Raumfahrt-Business. Dennoch macht China der NASA und ESA einige Konkurrenz, so konnte Anfang 2019 ein chinesisches Raumschiff als erstes auf der Rückseite des Mondes landen. Auch ist die Nation in den vergangen Jahren mehrmals erfolgreich mit einer Kombination aus Orbiter, Lander und Rover auf dem Mond gelandet. Eine Mars-Mission ist für China Neuland aber trotzdem ist sie ein ernstzunehmender Mars-Teilnehmer.

Eine Rakete vom Typ „Langer Marsch“ soll die Sonde „Tianwen-1“ zum roten Planeten schießen. Es handelt sich um eine Kombination aus Mars-Orbiter, -Lander und -Rover, wie bei den vorherigen erfolgreichen Mondmissionen. Sie soll Technologien erproben zum Abstieg durch die Atmosphäre des Mars und zur Mars-Landung. Und sie soll lernen sich autonom auf der Marsoberfläche zu bewegen.

Weitere Forschungsziele der Mars-Mission sind die geologische Zusammensetzung des Planeten und eine Kartografie dessen. Zudem soll die chinesische Sonde das Weltraumwetter messen, Marsgestein untersuchen und das Magnet- und das Schwerefeld untersuchen.

Für China wäre der Start zwar keine Premiere, die Sonde Yinghuo-1 („Leuchtkäfer-1“) war November 2011 Huckepack mit der russischen Mars-Sonde Fobos-Grunt gestartet, die scheiterte und nie den Erdorbit verlassen hat und somit im Januar 2012 in die Erdatmosphäre eintrat und über dem Pazifik verglühte. Im Alleingang soll es nun besser klappen und wäre wenn der Start klappt erstmals ein Flug zu einem Planeten für die aufstrebende und erfolgreiche Weltraumnation.

3. VAE – Der Newcomer

Die Überraschungsteilnehmer sind die Vereinigten Arabischen Emirate (VAE). Ihre Raumsonde „al-Amal“ („Hoffnung“) soll mit einer japanischen Trägerrakete ins All geschossen werden. Bei Erfolg würde es die erste Mars-Mission eines westasiatischen Landes werden mit muslimischer und arabischer Bevölkerungsmehrheit.

Pünktlich zum 50. Jahrestag der Gründung der Vereinigten Arabischen Emirate 2021 soll die Mars-Landung stattfinden.Die Sonde soll das tägliche Klima auf dem Mars messen und erforschen, warum der Planet große Teile seiner Atmosphäre verloren hat.

Der Mars 2020: Missionen im Überfluss

2021 sollen 2 von den 3 Mars-Missionen auf dem roten Planeten landen. Wenn sie es schaffen. Denn der Flug zum Mars und die Landung darauf sind kein Kinderspiel. So oder so dürfte es aber ein spannendes Jahr für die Raumfahrt und deren Geschichte werden. 2020 ist ein Jahr des Aufbruchs zum Mars.

Chinas erste Mars-Erkundungsmission bekommt Name und Logo

Chinas erste Mars-Erkundungsmission wurde Tianwen-1 genannt, teilte die chinesische

Raumfahrtbehörde (CNSA) am Freitag, dem chinesischen Weltraumtag (24 April), mit.

Planetenmissionen der Chinesen werden zukünftig unter dem Namen „Tianwen“ geführt. Diese Marsmission erhält daher den Namen Tianwen-1

Der Name stammt von dem Gedicht „Tianwen“, das „Himmlische Fragen“ oder „Fragen an den Himmel“ bedeutet und von Qu Yuan (ca. 340-278 v. Chr.), einem der größten Dichter des alten China, geschrieben wurde. In dem Gedicht stellt der Dichter Fragen zu den Sternen und anderen Himmelskörpern.

China: Staatsfernsehen

Das Logo für die Mars-Mission und zukünftigen Planeten-Missionen sieht so aus:

Marsmission: Vereinigte Arabische Emirate (VAE) liefern Raumsonde früher nach Japan

3 von 4 Raumsonden (China, USA und VAE) sind noch im Renne für einen Start im Juli zum Mars. So viele wie noch nie. Über Newcomer freue ich mich außerdem immer, egal aus welchen Land.

Christian Dauck
Sheikh Mohammed bin Rashid, Vice President and Ruler of Dubai, and Sheikh Hamdan bin Mohammed, Crown Prince of Dubai, witness the installation of the final piece of the Hope Probe which will be launched to Mars in Jul.

Ein von den Vereinigten Arabischen Emiraten entwickelter Mars-Orbiter wird diese Woche an seinen Startort in Japan geliefert. Die Startvorbereitungen sind von der Coronavirus-Pandemie betroffen.

Die Emirates Mars Mission, ein Orbiter, der auch als Hope bekannt ist, soll während eines dreiwöchigen Startfensters, das am 14. Juli geöffnet wird, mit einer H-2A-Rakete aus Japan starten. Das Raumschiff wird Anfang 2021 in die Umlaufbahn um den Mars fliegen, um die zu untersuchen Marsatmosphäre.

Die Vorbereitungen für den Start liefen gut, sagte Omran Sharaf, Projektleiter der Mission, in einer Präsentation am 17. April bei einem Online-Treffen der Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG) der NASA. Das Raumschiff absolvierte im vergangenen Dezember Umwelttests in den USA und wurde dann für eine letzte Reihe von Tests nach Dubai transportiert.

Ursprüngliche Pläne sahen vor, diese Tests im Mai abzuschließen und das Raumschiff dann zur endgültigen Startvorbereitung an das japanische Raumfahrtzentrum Tanegashima zu schicken. Die Pandemie veranlasste das Missionsmanagement jedoch, das Schiffsdatum auf den 20. April zu verschieben.

„Die Entscheidung wurde früh getroffen, dass wir das Raumschiff so schnell wie möglich zum Startort versenden müssen, da die Reisebeschränkungen gelten“, sagte er, beispielsweise die Anforderungen an internationale Reisende zur Selbstquarantäne. „Wir mussten im schlimmsten Fall den Betrieb aufnehmen.“

Zu diesen Vorbereitungen gehörte die Entsendung eines Voraus-Teams von Ingenieuren nach Japan, die sich bei Eintreffen des Raumfahrzeugs außerhalb der Quarantäne befinden und sofort mit der Arbeit am Raumfahrzeug beginnen können. Diejenigen, die mit dem Raumschiff nach Japan reisen, werden zwei Wochen lang unter Quarantäne gestellt, bevor sie an den Startvorbereitungen teilnehmen können.

„Dies fügte einer Mission, die bereits eine Herausforderung darstellte, eine weitere Komplexität hinzu“, sagte er. Die Mission ist die erste zum Mars durch die VAE und ein Eckpfeiler der wachsenden Weltraumambitionen des Landes.

Sharaf sagte, die Regierungen der Vereinigten Arabischen Emirate und Japans unterstützten die Pläne, das Raumschiff trotz der als Reaktion auf die Pandemie verhängten Sperren zu versenden. „Wir haben alle erforderlichen Genehmigungen erhalten, und jetzt müssen wir nur noch das Raumschiff versenden“, sagte er.

Eine Verschiebung des Schiffsdatums, sagte er, bedeutet, dass einige Raumfahrzeugtests nicht durchgeführt werden. „Wir mussten uns nur auf die kritischen Tests konzentrieren und die zusätzlichen Tests entfernen“, sagte er. „Es wäre gut gewesen, einige dieser Tests zu haben, aber wir mussten uns darauf konzentrieren, die kritischen zu absolvieren.“

Hope ist eine von drei Mars-Missionen, die voraussichtlich diesen Sommer starten werden. Der Mars 2020-Rover der NASA startet am 17. Juli mit einem United Launch Alliance Atlas 5 von Cape Canaveral aus. Die NASA ergreift besondere Maßnahmen, um die Mission während der Pandemie im Zeitplan zu halten . Huoxing-1, eine chinesische Mars-Mission mit Orbiter, Lander und Rover, soll ebenfalls im Juli starten, obwohl die chinesische Regierung in letzter Zeit nur wenige Informationen über den Status der Mission veröffentlicht hat.

Eine vierte Mission sollte ursprünglich auch in diesem Sommer starten. Die Europäische Weltraumorganisation und Roscosmos gaben jedoch am 12. März bekannt, dass sie die ExoMars-Rover-Mission auf 2022 verschieben würden, da nicht genügend Zeit vorhanden war, um die Avionik und die Fallschirme des Raumfahrzeugs zu qualifizieren.

Selbst ohne diese technischen Probleme hätte die Pandemie die Mission wahrscheinlich verzögert, sagte Jorge Vago, ExoMars-Projektwissenschaftler, während einer separaten Präsentation auf dem MEPAG-Treffen.

„Wären wir Mitte März in der Lage gewesen, noch einen Start für 2020 anzustreben, wäre dies inzwischen unmöglich gewesen“, sagte er. „Unser Raumschiff wird an mehreren Orten in Europa und Russland gebaut. Wenn wir also Tests durchführen müssen, müssen Menschen aus vielen Ländern an einem Ort zusammenkommen, um an den Tests teilnehmen zu können. Dies wurde im letzten Monat stark gestört. “

Die Mission arbeitet derzeit an verschiedenen Themen, um einen Start im Jahr 2022 zu unterstützen, beispielsweise an der Verstärkung der Scharniere an den Sonnenkollektoren des Raumfahrzeugs. Das Projektteam untersucht auch Flugbahnen für den Start im Jahr 2022, die es dem Raumschiff ermöglichen, früh genug am selben Tag in derselben Marsregion, Oxia Planum, zu landen, damit seine Sonnenkollektoren seine Batterien vor Einbruch der Dunkelheit aufladen können.

ExoMars muss noch Fallschirmtests durchführen. Laut Vago haben sich die Tests des Fallschirmsystems, die im März in Oregon stattfinden sollten, durch die Pandemie verzögert. Darüber hinaus verschieben sich die Winde an diesem Teststandort im Mai, was die Tests mindestens bis Ende September verschieben würde. „Das ist ein bisschen blöd“, sagte er.

Quelle: https://spacenews.com/uae-mars-mission-to-ship-to-launch-site/

Exoplaneten: CHEOPS bereit für Wissenschaftsbetrieb

Nächster Meilenstein für CHEOPS: Nach umfangreichen Tests in der Erdumlaufbahn, die wegen der Coronakrise vom Missionspersonal teilweise vom Homeoffice aus durchgeführt werden mussten, wurde das Weltraumteleskop für wissenschaftsreif erklärt. CHEOPS steht für «CHaracterising ExOPlanets Satellite» und dient der Untersuchung bereits bekannter Exoplaneten, um unter anderem zu bestimmen, ob auf ihnen lebensfreundliche Bedingungen herrschen. Eine Medienmitteilung der Universität Bern.

CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Schweiz unter Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf. Am Mittwoch, 25. März 2020 erklärte die ESA nach fast drei Monaten umfangreicher Tests und mitten in der Ausgangssperre zur Eindämmung des Coronavirus das Weltraumteleskop CHEOPS für wissenschaftsreif. Mit diesem Erfolg übergab die ESA die Verantwortung für den Betrieb von CHEOPS an das Missionskonsortium, das sich aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern und aus Ingenieurinnen und Ingenieuren von rund 30 Institutionen aus 11 europäischen Ländern zusammensetzt.

Erfolgreicher Abschluss der CHEOPS-Testphase trotz Coronakrise
Der erfolgreiche Abschluss der Testphase erfolgte in einer sehr herausfordernden Zeit, in der der fast das gesamte Missionspersonal seine Arbeit im Homeoffice verrichten musste. «Möglich wurde der Abschluss der Testphase nicht zuletzt dank dem vollen Einsatz aller Beteiligten und durch die Tatsache, dass die Mission über eine weitgehend automatisierte Betriebskontrolle verfügt, die es ermöglicht, auch von zu Hause aus Befehle zu senden und Daten zu empfangen», sagt Willy Benz, Astrophysikprofessor an der Universität Bern und Hauptverantwortlicher des CHEOPS-Konsortiums.

Von Anfang Januar bis Ende März testete und kalibrierte ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Ingenieurinnen und Ingenieure, Technikerinnen und Techniker CHEOPS ausgiebig. «Wir waren begeistert, als wir feststellten, dass alle Systeme wie erwartet oder sogar besser als erwartet funktionierten», erzählt die CHEOPS-Instrumentenwissenschaftlerin Andrea Fortier von der Universität Bern, die das Inbetriebnahme-Team des Konsortiums leitete.

Hohe Anforderungen an Messgenauigkeit
Das Team konzentrierte sich zunächst auf die Beurteilung der photometrischen Leistungen des Weltraumteleskops. CHEOPS ist als Gerät von extremer Präzision konzipiert worden, das in der Lage ist, Exoplaneten von der Grösse der Erde zu entdecken. «Der kritischste Test bestand darin, die Helligkeit eines Sterns auf eine Abweichung von 0,002% (20 Millionstel) genau zu messen», erklärt Willy Benz. Diese Präzision ist erforderlich, um die Verdunkelung durch den Durchgang eines erdgrossen Planeten vor einem sonnenähnlichen Stern (ein als «Transit» bezeichnetes Ereignis, das mehrere Stunden dauern kann), gut zu erkennen. CHEOPS sollte auch demonstrieren, dass es dieses Niveau an Präzision während zwei aufeinanderfolgenden Tagen halten könnte.

CHEOPS übertrifft Anforderungen
Um dies zu verifizieren, zielte das Team auf einen Stern namens HD 88111. Der Stern liegt 175 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Hydra, und es ist nicht bekannt, ob ein Planet um ihn kreist. CHEOPS nahm alle 30 Sekunden während 47 aufeinanderfolgenden Stunden ein Bild des Sterns auf (siehe Abbildung 1), Jedes Bild wurde sorgfältig analysiert, zuerst durch eine spezialisierte automatische Software, dann durch die Teammitglieder, um anhand der Bilder die Helligkeit des Sterns so genau wie möglich zu bestimmen. Das Team erwartete, dass sich die Sternhelligkeit während der Beobachtungszeit aufgrund einer Vielzahl von Effekten etwas verändern würde, wie beispielsweise durch andere Sterne im Sichtfeld, durch leichte Zitterbewegungen des Satelliten oder durch den Einfluss der kosmischen Strahlung auf den Detektor.

Abbildung 1: Aufnahme von CHEOPS des Sterns namens HD 88111. Der Stern liegt 175 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Hydra, und es ist nicht bekannt, ob ein Planet um ihn kreist. CHEOPS nahm alle 30 Sekunden während 47 aufeinanderfolgenden Stunden ein Bild des Sterns auf. (Bild: ESA/Airbus/CHEOPS Mission Consortium)

Die Helligkeit des Sterns, die aus den 5’640 von CHEOPS über 47 Stunden aufgenommenen Bilder bestimmt wurde, ist in Abbildung 2 als «Lichtkurve» dargestellt. Die Kurve zeigt die durchschnittliche Veränderung in den Messungen der Helligkeit, deren mittlere quadratische Abweichung 0,0015% (15 Millionstel) beträgt. «Die von CHEOPS gemessene Lichtkurve war somit erfreulich flach. Das Weltraumteleskop übertrifft damit die Anforderung, die Helligkeit auf eine Abweichung von 0,002% (20 Millionstel) genau messen zu können», sagt der CHEOPS Mission Manager Christopher Broeg von der Universität Bern.

Abbildung 2: Die Helligkeit aus den 5’640 von CHEOPS über 47 Stunden aufgenommenen Fotos des Sterns namens HD 88111 als «Lichtkurve» dargestellt. (Bild: ESA/Airbus/CHEOPS Mission Consortium)

Ein Exoplanet, der schwimmen würde

Das Team beobachtete zahlreiche weitere Sterne, darunter einige, von denen bekannt ist, dass Planeten um sie kreisen, sogenannte Exoplaneten. CHEOPS zielte auf das Planetensystem HD 93396, das 320 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild der Sextans liegt. Dieses System besteht aus einem riesigen Exoplaneten namens KELT-11b, der 2016 entdeckt wurde und der in 4,7 Tagen den Stern HD 93396 umkreist. Der Stern ist fast dreimal so gross wie die Sonne. Das Team wählte dieses spezielle System, weil der Stern so gross ist, dass der Planet lange braucht, um vor ihm vorbeizuziehen, nämlich fast acht Stunden. «Dies gab CHEOPS die Gelegenheit, seine Fähigkeit zu demonstrieren, lange Transitereignisse einzufangen. Diese sind vom Boden aus nur schwer zu beobachten sind, weil die Nächte, in denen es möglich ist, acht Stunden lang mit hoher Qualität zu beobachten, sehr selten sind», erklärt Didier Queloz, Professor am Departement für Astronomie an der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Genf und Sprecher des CHEOPS-Wissenschaftsteams. Die erste Transitlichtkurve von CHEOPS ist in Abbildung 3 dargestellt; der durch den Planeten verursachte Einbruch in der Kurve tritt etwa neun Stunden nach Beginn der Beobachtung auf.

Abbildung 3: Die Lichtkurve, die die erste Transiterkennung eines Exoplaneten durch CHEOPS zeigt. Der Exoplaneten KELT-11b kreist in 4,7 Tagen um den Stern HD 93396. Der durch den Exoplanten verursachte Einbruch in der Kurve beginnt etwa neun Stunden nach dem Beginn der Beobachtung. Unten: Residuen, die man durch Subtraktion der Lichtkurve (rote Kurve oben) von den CHEOPS Datenpunkten erhält.
(Bild: CHEOPS Mission Consortium)

Der von CHEOPS gemessene Transit von KELT-11b erlaubte es, die Grösse des Exoplaneten zu bestimmen. Er hat einen Durchmesser von 181’600 km, den CHEOPS mit einer Genauigkeit von 4’290 km messen kann. Der Durchmesser der Erde beträgt nur etwa 12’700 km, derjenige des Jupiters dagegen – des grössten Planeten unseres Sonnensystems – 139’900 km. Der Exoplanet KELT-11b ist also grösser als Jupiter, mittlerweile ist er aber fünfmal weniger massiv als dieser, was eine extrem geringe Dichte bedeutet: «Dieser Exoplanet würde in einem Aquarium schwimmen, das gross genug ist», sagt David Ehrenreich, CHEOPS-Projektwissenschaftler von der Universität Genf. Die geringe Dichte wird der Nähe zwischen diesem Exoplaneten und seinem grossen Stern zugeschrieben. Abbildung 4 zeigt eine Skizze des ersten von CHEOPS erfolgreich beobachteten Transitplanetensystems.

Abbildung 4: Grafik des ersten Transitplanetensystems, das von CHEOPS erfolgreich beobachtet wurde. Die farbigen Kreise zeigen die relative Grösse des Sterns (farbig) zum transitierenden Planeten (schwarz), für den Fall von HD 93396 (orange) und seinem Planeten
Kelt-11b und zum Vergleich die Sonne (gelb), die Erde und den Jupiter.
(Bild: CHEOPS Mission Consortium)

Diese Messungen von CHEOPS seien fünfmal genauer als solche von der Erde aus, sagt Benz. «Dies gibt einen Vorgeschmack, was wir mit CHEOPS in den kommenden Monaten und Jahren erreichen können», so Benz weiter.

CHEOPS – Auf der Suche nach potenziell lebensfreundlichen Planeten

Die CHEOPS-Mission (CHaracterising ExOPlanet Satellite) ist die erste der neu geschaffenen «S-class missions» der ESA (small class Missions mit einem ESA-Budget unter 50 Mio) und widmet sich der Charakterisierung von Exoplaneten-Transiten. CHEOPS misst die Helligkeitsänderungen eines Sterns, wenn ein Planet vor diesem Stern vorbeizieht. Aus diesem Messwert lässt sich die Grösse des Planeten ableiten und mit bereits vorhandenen Daten daraus die Dichte bestimmen. So erhält man wichtige Informationen über diese Planeten – zum Beispiel, ob sie überwiegend felsig sind, aus Gasen bestehen oder ob sich auf ihnen tiefe Ozeane befinden. Dies wiederum ist ein wichtiger Schritt, um zu bestimmen ob auf einem Planeten lebensfreundliche Bedingungen herrschen.

Cheops: the science begins

CHEOPS wurde im Rahmen einer Partnerschaft zwischen der ESA und der Schweiz entwickelt. Unter der Leitung der Universität Bern und der ESA war ein Konsortium mit mehr als hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Ingenieurinnen und Ingenieuren aus elf europäischen Nationen während fünf Jahren am Bau des Satelliten beteiligt.

CHEOPS hat am Mittwoch, 18. Dezember 2019 an Bord einer Sojus-Fregat-Rakete vom Europäischen Weltraumbahnhof Kourou, Französisch-Guyana, seine Reise ins Weltall angetreten. Seither umkreist CHEOPS die Erde innerhalb von ungefähr anderthalb Stunden in einer Höhe von 700 Kilometer entlang der Tag-Nacht-Grenze.

Der Bund Schweiz beteiligt sich am CHEOPS-Teleskop im Rahmen des PRODEX-Programms (PROgramme de Développement d’EXpériences scientifiques) der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Über dieses Programm können national Beiträge für Wissenschaftsmissionen durch Projektteams aus Forschung und Industrie entwickelt und gebaut werden. Dieser Wissens- und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Industrie verschafft dem Werkplatz Schweiz letztlich auch einen strukturellen Wettbewerbsvorteil – und er ermöglicht, dass Technologien, Verfahren und Produkte in andere Märkte einfliessen und so einen Mehrwert für unsere Wirtschaft erbringen.

CHEOPS im Orbit. © ESA – ATG medialab