ExoMars-Rover: Tests schreiten voran/FAQ: Die „Wiedergeburt“ der ESA-Mission

ExoMars-Rover-Tests schreiten voran und tief in die Tiefe

In Kürze

Der Zwillingsrover Rosalind Franklin der ESA ist wieder auf den Rädern und hat sich in Italien 1,7 Meter tief in einen marsähnlichen Boden gebohrt – etwa 25 Mal tiefer als jeder andere Rover es jemals auf dem Mars versucht hat. Der Rover sammelte auch Proben zur Analyse unter dem wachsamen Auge europäischer Wissenschaftsteams.

Eingehend

Dies war der dritte erfolgreiche Tiefbohrtest auf der Erde für das europäische Radlabor, eine Operation, die entscheidend ist, um die Frage zu beantworten, ob es Leben auf dem Roten Planeten gab oder gibt.

Ein Jahr ist vergangen, seit der Start der Rover-Mission auf Eis gelegt und dann abgebrochen wurde, aber die Arbeit für die ExoMars-Teams in Europa hat nicht aufgehört. Heute gestaltet die ESA zusammen mit internationalen und industriellen Partnern die ExoMars-Mission Rosalind Franklin mit neuen europäischen Elementen und einem Zieldatum von 2028 für die Reise zum Mars um.

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ExoMars: Zurück auf Kurs zum Roten Planeten

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Amalia , das Rover-Testmodell, war weder untätig noch weit von seinem Zwilling entfernt. Der Rover Rosalind Franklin, der zum Mars fliegen wird, wartet geduldig im ultrareinen Raum von Thales Alenia Space in Turin, Italien. Völlig repräsentativ für das, was Rosalind auf dem Roten Planeten tun wird, nutzten die Ingenieure den Amalia-Rover, um einen Mars-Geländesimulator auf dem ALTEC- Gelände auf der Suche nach einer Bohrstelle zu erkunden.

Tiefes Bohren

Bohrzeit
Bohrzeit

Amalia nahm sich Zeit, um einen mit Erde gefüllten Brunnen zu perforieren – weiche Kieselerde auf der Oberfläche, gefolgt von Sandschichten und feiner vulkanischer Erde, die alle dem ähneln, was Rosalind, der Rover, unter der Marsoberfläche begegnen könnte.

Am dritten Tag des Testaushubs war der Bohrer fast bis zum Maximum gedehnt und erreichte sein Ziel – ein Gipsmineral aus der Region Turin, das häufig in mit Wasser verbundenen Sedimentablagerungen vorkommt.

Oxia Planum aus nächster Nähe
Oxia Planum aus nächster Nähe

Der Fund war für die Marsgeologie relevant, da der Ziellandeplatz für den Rover, Oxia Planum , ein Gebiet ist, in dem Sedimente Spuren einer alten wasserreichen Marsumgebung bewahren könnten. Oxia Planum wird der geologisch älteste besuchte Landeplatz auf dem Mars sein, wenn Rosalind Franklin dort im Jahr 2030 landet.

Wissenschaftler wollen sehr tief gehen, um Zugang zu gut erhaltenem organischem Material von vor vier Milliarden Jahren zu erhalten, als die Bedingungen auf der Marsoberfläche eher denen auf der jungen Erde entsprachen und das Gebiet Mikroorganismen beherbergt haben könnte.

Der Rekord für den tiefsten Bohrer, der bisher auf dem Roten Planeten gegraben und beprobt wurde, liegt bei 7,1 cm, und er gehört derzeit dem Perseverance-Rover der NASA .

Wertvolle Probenahme

Der Test in Turin mit Amalia wurde als erfolgreich gewertet, als der Bohrer am vierten Tag eine Probe in Form eines Pellets mit einem Durchmesser von etwa 1 cm aufnahm und an das Labor im Bauch des Rovers lieferte.

Kostbare ExoMars-Probenahme
Kostbare ExoMars-Probenahme

Sobald der Bohrer vollständig zurückgezogen war, wurde das Pellet in eine Schublade fallen gelassen, die sich zurückzog und die Probe in eine Zerkleinerungsstation überführte. Das resultierende Pulver wird zur wissenschaftlichen Analyse auf Öfen und Behälter verteilt.

Die ganze Operation wurde durch die Augen des Rovers unterstützt . Die Panoramakamera-Suite, bekannt als PanCam, verwendete ihre hochauflösende Kamera, um die Gesteinsstruktur und die Korngröße in Farbe genau zu untersuchen.

Auf dem Mars wird diese leistungsstarke Kamera dabei helfen, sehr feine Details in Aufschlüssen, Felsen und Böden aus der Ferne zu untersuchen, die vielversprechendsten Bohrstellen zu finden und dann hochauflösende Bilder der Proben aufzunehmen, die sich in der Halterung des Kernproben-Übertragungsmechanismus befinden. bevor sie ins Labor des Rovers geschickt werden.

Zerkleinerte Probe bereit für die ExoMars-Rover-Analyse
Zerkleinerte Probe bereit für die ExoMars-Rover-Analyse

Gleichzeitig lieferte der Close-Up Imager CLUPI, der an der Außenseite des Bohrers selbst angebracht war, detaillierte Ansichten der durch den Bohrvorgang aufgewühlten Bodenrückstandshalde sowie der Probe in der Halterung auf ihrem Weg dorthin das Labor.

Die zuverlässige Erfassung tiefer Proben, die vor der rauen Strahlungsumgebung an der Oberfläche geschützt sind, ist der Schlüssel für das wissenschaftliche Hauptziel von ExoMars: die chemische Zusammensetzung des Bodens und damit mögliche Anzeichen von Leben zu untersuchen.

Der Bohrer wurde von der italienischen Firma Leonardo entwickelt , während Thales Alenia Space der Hauptauftragnehmer für ExoMars ist.

Fahrersitz

Die Daten, die aus der Tiefbohrsimulation im Chor mit den wissenschaftlichen Instrumenten eingingen, bildeten die Grundlage für weitere Tests. Das Wissenschaftsteam im Kontrollraum erhielt eine Mischung aus Testdaten, simulierten Daten von anderen marsähnlichen Proben und einer Reihe von Bildern der Probe und der Bohrstelle.

Kontrollzentrum für den Betrieb des ExoMars-Rover
Kontrollzentrum für den Betrieb des ExoMars-Rover

Die Wissenschaftler standen vor der Herausforderung, schnell zu reagieren und einen Aktionsplan für den nächsten Sol oder Marstag zu erstellen, der an den Rover auf dem Mars gesendet werden sollte.

„Diese Simulationen sind wertvoll, weil sie uns in einer immersiven Umgebung auf den Fahrersitz setzen – damit wir üben und verfeinern können, wie wir Rosalind-Franklin-Rover-Operationen durchführen werden“, erklärt Elliot Sefton-Nash, Projektwissenschaftler für die ExoMars-Rosalind-Franklin-Mission .

Quelle: https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/ExoMars_rover_testing_moves_ahead_and_deep_down



FAQ: Die „Wiedergeburt“ der ESA-Mission ExoMars Rosalind Franklin

In Kürze

Der Start der Mission ExoMars Rover and Surface Platform im September 2022 wurde im März 2022 vom ESA-Rat aufgrund der russischen Invasion in der Ukraine ausgesetzt, und anschließend kündigte der ESA-Rat im Juli 2022 die Zusammenarbeit zwischen ESA und Roscosmos für diese Mission . Auf der Ratssitzung im November 2022 auf Ministerebene verpflichteten sich die ESA-Mitgliedstaaten, eine neue Mission mit dem Namen ExoMars Rosalind Franklin Mission zu finanzieren, die einen neuen europäischen Lander umfassen wird, um  die Rosalind Franklin R zur Marsoberfläche zu bringen . Rosalind Franklin verfügt über einzigartige Bohrkapazitäten und ein wissenschaftliches Labor an Bord, das von keiner anderen Mission in der Entwicklung übertroffen wird, und die Verfolgung der Mission ist unerlässlich, um weitere Europäer zu gewinnenAutonomie und Führung in der Marsforschung und Robotererkundung.

Diese FAQ dient dazu, den aktuellen Status (Stand Anfang 2023) der ExoMars-Mission Rosalind Franklin und den weiteren Weg für Europas Explorationsbemühungen zum Mars und darüber hinaus zu beantworten.

Eingehend

Was ist das ExoMars-Programm?
Das ExoMars-Programm umfasst zwei Missionen. Der 2016 gestartete Trace Gas Orbiter liefert die bisher detaillierteste Bestandsaufnahme atmosphärischer Gase aus der Marsumlaufbahn. Es bietet auch Datenrelaisdienste, die für die Übertragung von wissenschaftlichen und operativen Daten und Befehlen von/zur Marsoberfläche unerlässlich sind. Die zweite Mission wird die Rosalind-Franklin-Mission sein, die sich auf den Rover und seine Operationen auf der Marsoberfläche konzentriert. Die Missionsarchitektur besteht aus einem Trägermodul, um die Mission zum Mars zu bringen, und einem Eintritts-, Abstiegs- und Landemodul, einschließlich einer Landeplattform, die entwickelt wurde, um den sicheren Einsatz und Austritt des Rovers zu ermöglichen.

Was ist das Ziel des ExoMars-Programms?
Das ExoMars-Programm befasst sich mit der Frage, ob Leben auf dem Mars existierte oder noch vorhanden ist. Es verwendet den Trace Gas Orbiter, um die Atmosphäre aus dem Orbit zu untersuchen, und den Rosalind Franklin Rover, um die Oberfläche und den Untergrund zu erkunden. Der Rover Rosalind Franklin der ESA verfügt dank seines Bohrers und seiner wissenschaftlichen Instrumente über ein einzigartiges wissenschaftliches Potenzial, um nach Beweisen für vergangenes Leben auf dem Mars zu suchen. Es wird das erste sein, das 2 m unter der Oberfläche bohrt und Proben sammelt, die vor Oberflächenstrahlung und extremen Temperaturen geschützt sind. Das Bohrgerät wird Böden aus alten Teilen des Mars bergen und sie vor Ort mit seinem Bordlabor analysieren.

Die Mission wird auch dazu dienen, Schlüsseltechnologien zu demonstrieren, die Europa für zukünftige Planetenerkundungsmissionen beherrschen muss. Dazu gehört die Fähigkeit, sicher auf einem Planeten zu landen, sich autonom auf der Oberfläche zu bewegen und automatisch Bohrungen sowie Probenverarbeitung und -analyse durchzuführen. Der Rover wird neuartige Fahrtechniken verwenden, darunter Wheel-Walking, um schwieriges Gelände zu überwinden, sowie autonome Navigationssoftware.

Welche Auswirkungen hatte die Invasion der Ukraine auf ExoMars?  
Der Krieg in der Ukraine hat große Auswirkungen auf ExoMars. Das Raumschiff war bereit, im April 2022 zur Startkampagne in Baikonur zu wechseln, wurde jedoch wegen der Invasion und der anschließenden Beendigung der Zusammenarbeit mit Roscosmos, mit dem die Mission Partner war, gestoppt. Der Folgeeffekt hat weitreichende Auswirkungen: Die gebaute Flughardware muss an jeden der ehemaligen Partner zurückgegeben werden, und dann müssen die Elemente der ESA gewartet und überholt werden, während neue ESA-Entwicklungen und -Technologien nun erforderlich sind, um die Lücke der Elemente zu füllen ursprünglich von Roscosmos bereitgestellt. Es musste auch eine neue Missionsmöglichkeit definiert werden, mit einer identifizierten Startmöglichkeit im Oktober 2028.

Die Auswirkungen auf das Team und die Enttäuschung über das, was passiert war, waren spürbar, da viel Mühe in die Vorbereitung dieser lang erwarteten Mission investiert worden war. Dennoch wurden die Gründe und die politischen Implikationen geteilt und gut verstanden, und das Team beschäftigte sich schnell mit der Untersuchung neuer möglicher Szenarien zur Rettung der Mission. Die wissenschaftliche Gültigkeit von ExoMars bleibt erhalten, und der Wert und die Qualität der gebauten Flughardware gewährleisten eine Fortsetzung des Programms. Fünf weitere Jahre liegen nun vor den Teams der ESA und der europäischen Industrie, um das Raumfahrzeug wieder aufzubauen und neu zu qualifizieren. ExoMars wird für dieses neue Unternehmen umgestaltet, mit neuen Kräften und Energien, die sich dem Projektteam anschließen, wieder voll motiviert und konzentriert auf die Festlegung der nächsten Schritte.

Wann kann Rosalind Franklin Rover gestartet werden?
Es wird mindestens 3-4 Jahre dauern, einen neuen europäischen Lander zu bauen und zu qualifizieren. Dann ist es unten, Windows zu starten. Die besten Möglichkeiten für einen Start zum Mars ergeben sich alle zwei Jahre, wenn Erde und Mars optimal ausgerichtet sind. Die früheste Startmöglichkeit für die Rosalind-Franklin-Mission wurde als 2028 identifiziert, das einen zweijährigen Transfer zum Mars vorsehen wird. Dies gleicht die Zeit, die zum Bau der erforderlichen Missionselemente benötigt wird, mit einem guten Missionsszenario für die Landung im Jahr 2030 aus. Die Ankunftszeit auf dem Mars ist wichtig, da wir sicherstellen müssen, dass mindestens sechs Monate Betrieb vor Beginn des Untergangs der Nordhemisphäre des Mars stattfinden und im Winter, wenn die Atmosphäre im Allgemeinen staubiger ist und wenn globale Staubstürme auf dem Mars auftreten können. Insofern,

Wann wird die erste Wissenschaft des Rovers Rosalind Franklin verfügbar sein?
Wir können davon ausgehen, dass die ersten Daten des Rovers bereits im Oktober 2030 kurz nach der Landung im Rover Operations Control Center in Turin, Italien, eintreffen. Der Rover wird innerhalb von zehn Sols nach der Landung auf die Marsoberfläche aufsetzen und dort aussteigen, wobei er unmittelbar mit der Inbetriebnahme seiner Ausrüstung parallel zu anfänglichen wissenschaftlichen Erkundungen wie der Erfassung von Bildern des Geländes beginnt. Die erste Tiefenbohrung wird etwa einen Monat nach der Landung erwartet.

Was sind die nächsten Schritte zur Vorbereitung der fehlenden Elemente, die für die Mission 2028 benötigt werden?
Das Team hat ein Wartungs- und Überholungsprogramm für die vorhandene Flughardware gestartet, aber es werden einige Anpassungen und Design-Upgrades erforderlich sein, um mit den neuen Trägerraketenschnittstellen und den neuen Missionsbedingungen fertig zu werden.

Auch mit dem Entwurf eines neuen europäischen Landers wurde begonnen, wobei ein erheblicher Teil der europäischen Flugausrüstung, die für das russische Abstiegsmodul gebaut wurde, wiederverwendet werden soll, das nun daraus geborgen werden soll. Es ist geplant, den qualifizierten Bordcomputer, den Radar-Doppler-Höhenmesser und das Fallschirmsystem, die für die vorherige Version der Mission entwickelt wurden, im neuen Lander wiederzuverwenden. Der Rest wird von der europäischen Industrie umgestaltet und gebaut. Dazu gehören die Aeroshell, die Landeplattform, das Landemodul und das Rover-Ausstiegssystem.

Das drosselbare Antriebssystem, das für die endgültige Verzögerung des Landers vor der Landung auf dem Mars verwendet wird, die Radioisotopen-Heizeinheiten, mit denen der Rover einmal auf dem Mars aufgeheizt wurde, und die Trägerrakete, um die Mission zum Mars zu bringen, müssen ebenfalls überdacht werden.

Wird der Lander weiterhin als Wissenschaftsplattform fungieren?
Um den Start im Jahr 2028 zu erreichen, wird das Design des Landers vereinfacht und die Landeplattform nur so konstruiert, dass sie den Rover zum Mars bringt und seinen Einsatz und Austritt ermöglicht. Während das neue Entry Descent and Landing Module technische Sensoren und einige Kameras tragen wird, um die europäische Mars-Landetechnologie zu validieren, wird die neue Landeplattform weder mit dedizierten Solarzellen noch mit einer eigenen wissenschaftlichen Ergänzung ausgestattet sein. Der Lander wird einige Sols nach der Landung aufhören zu operieren, sobald der Rover den Einsatz seiner Solaranlagen und die Kommunikation mit der Erde gesichert hat.

Wer sind die Hauptauftragnehmer und Länder in Europa, die bisher an ExoMars beteiligt sind?
ExoMars ist ein sehr großes Projekt, an dem Thales Alenia Space (Hauptauftragnehmer in Turin, Italien), Airbus Defence and Space (Hauptauftragnehmer von Rover Vehicle in Stevenage, Großbritannien) und OHB (Hauptauftragnehmer von Carrier Module in Bremen, Deutschland) beteiligt sind. Leonardo (Italien) liefert das Bohrsystem. Ein Konsortium unter Führung von Thales Alenia Space in Frankreich liefert das Fallschirmsystem. Darüber hinaus sind etwa 60 weitere Industrien und die meisten ESA-Mitgliedstaaten beteiligt, wobei Italien einer der Hauptteilnehmer des Programms ist. Das Rover Operation Control Center, das die Oberflächenmission steuern wird, wurde in ALTEC Torino (Italien) errichtet.

Wird die NASA zu der neuen Mission beitragen?
Das Massenspektrometer der NASA, das Teil der Nutzlast des Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) ist, befindet sich an Bord des ExoMars-Rover Rosalind Franklin. Die NASA entwickelt Pläne, um der ESA vorbehaltlich der Finanzierung zusätzliche Beiträge zu leisten, die den Startdienst und Elemente des Antriebssystems umfassen, die erforderlich sind, um den Rosalind Franklin-Rover zum frühestmöglichen Zeitpunkt zu landen, sowie die Radioisotopen-Heizeinheiten für den Rover .

Was passiert mit den europäischen Instrumenten auf dem ursprünglichen russischen Lander und der von Russland geführten Hardware auf dem Rover?
Die beiden russischen Instrumente an Bord des Rovers werden abmontiert und zusammen mit der restlichen Hardware des Russian Descent Module nach Russland zurückgebracht. Die ESA erwägt den möglichen Ersatz mindestens eines dieser beiden Instrumente, des Infrarotspektrometers, durch ein europäisches Gerät. Das Neutronenspektrometer wird nicht ersetzt. Der neue Lander wird kein wissenschaftliches Paket haben.

Wird die Technologie des Rovers bei unserem Start veraltet sein?
Nein. Tatsächlich werden die im Rosalind-Franklin-Rover vertretenen Technologien im Vergleich zur bestehenden und geplanten „Konkurrenz“ auf dem Mars relevant bleiben, dank seiner Fähigkeit, 2 m tiefe Proben aus dem Marsboden zu entnehmen. Bisher ist keine andere Mission geplant, die sich dieser technologischen Herausforderung stellt. Die Mobilitätsfähigkeiten des Rovers, insbesondere die Sechsradlenkung und das „Wheel Walking“, sind ebenfalls neu. Jegliche Veralterung von Teilen wird während der Entwicklung der ExoMars-Rosalind-Franklin-Mission durch entsprechende Überholungen behoben.

Wie lange ist die Lagerfähigkeit  der verschiedenen ExoMars-Elemente?
Die Lagerlebensdauer kann lang sein, wenn Sie sich eine regelmäßige Wartung und den Austausch von Teilen leisten können. Im Fall des Rovers und anderer Teile, die von der Mission 2022 zur ExoMars-Mission Rosalind Franklin im Jahr 2028 vorgezogen wurden, sind wir zuversichtlich, dass es möglich sein wird, Wege zu finden, die gesamte Hardware für das neue Startfenster und nachfolgende Operationen auf dem Mars zu warten .

Bedeutet der neue Zeitplan, dass es weitere Fallschirmtests geben wird?
Das Fallschirmsystem ist voll qualifiziert, mit einem US-Überschall-Fallschirm (US Airborne-Hersteller) und einem europäischen Unterschall-Fallschirm. Die Gültigkeit der Qualifikation wird natürlich in Bezug auf die neuen Einflug-, Sinkflug- und Landemissionsparameter einschließlich der neuen Landermasse überprüft, und verbleibende Testfallschirme könnten getestet werden, um die längere Lagerung der Flugfallschirme zu bestätigen.

Welche Auswirkungen hat dies gegebenenfalls auf den ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) als Datenrelais für den ExoMars-Rover?
Die TGO-Treibstoffreserven sind mit drei weiteren Betriebsjahrzehnten kompatibel, und daher gibt es keinen Grund anzunehmen, dass der TGO der primäre Datenrelaisdienst für den Rosalind Franklin-Rover ist. TGO übermittelt derzeit die meisten Daten von Marsoberflächenmissionen, beispielsweise von den NASA-Rovern Curiosity und Perseverance. TGO wird auch als zusätzliches Datenrelais für die Mars Sample Return-Kampagne dienen.

Werden die von Russland geführten Instrumente immer noch auf TGO betrieben?
Es gibt vier Instrumente auf TGO: zwei europäisch geführte (das Color and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) und das Nadir and Occultation for MArs Discovery (NOMAD) Spektrometer) und zwei russische geführt (die Atmospheric Chemistry Suite (ACS) und der Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (FREND)). Die von diesen Instrumenten bereitgestellten Daten werden über das Planetary Science Archive der ESA für weltweite Wissenschaftsgemeinschaften öffentlich zugänglich gemacht.

Sowohl ACS als auch FREND beinhalten europäische Komponenten und haben internationale Wissenschaftsteams. Das FREND-Instrument umfasst ein Dosimeter – einen Sensor, der die Dosis ionisierender Strahlung misst, die während einer Marsmission erfahren wird und daher von besonderem Interesse für die Erforschung des Mars durch Menschen ist –, das von Bulgarien bereitgestellt wurde. Das ACS-Instrument umfasst einige von Frankreich beigesteuerte Subsysteme, und sein internationales Wissenschaftsteam umfasst Wissenschaftler aus mindestens zehn Ländern.

Die wissenschaftliche Mission des Exomars TGO war nicht Teil der Kündigung der Zusammenarbeit bei der Mission ExoMars 2022 Rover and Surface Platform.

Verwendet TGO immer noch russische Bodenstationen, um Daten herunterzuladen?
Ja. Zwischen den Agenturen besteht eine Vereinbarung über deren Verwendung. Die per Downlink bereitgestellten wissenschaftlichen Daten sind für die Verwendung durch die globale Wissenschaftsgemeinschaft bestimmt.

Wie wirkt sich dies auf den Gesamtzeitplan für das Mond-/Mars-Explorationsprogramm der ESA aus, auch im Hinblick auf die bemannten Forschungsambitionen?
Die Umstände der Verzögerung von ExoMars haben Aktivitäten ausgelöst, um Europas Ambitionen in der Weltraumforschung zu beschleunigen. Während ExoMars vor einer Wiedergeburt steht, dient die Startverzögerung bis 2028 als Auslöser für die Weiterentwicklung der europäischen Autonomie und ermöglicht es uns, in die europäische Industrie zu investieren, die für den Erwerb der Technologien erforderlich ist, die wir noch nicht beherrschen. Dies wird entscheidend sein, um die europäische Autonomie für zukünftige robotische und bemannte Missionen zum Mond, Mars und darüber hinaus zu gewährleisten.

Die ESA verfügt bereits über Expertise in der Umlaufbahn um den Mars (Mars Express ist seit 2003 in Betrieb) und mit dem ExoMars Trace Gas Orbiter (gestartet 2016). Die ESA ist auch bereits ein wichtiger internationaler Partner bei der robotischen Erforschung des Mars. Parallel zu ExoMars wird die Mars Sample Return Campaign (eine Partnerschaft mit der NASA) fortgesetzt, wobei der Perseverance-Rover der NASA bereits Proben auf dem Mars zwischenspeichert, die für die Folgemission zur Abholung in den 2030er Jahren bereit sind. Die ESA trägt zu den Folgemissionen bei, indem sie einen Sample Transfer Arm (STA) für den Sample Retrieval Lander (SRL) der NASA bereitstellt. STA wird die Röhrchen mit Marsgesteins- und Bodenproben aufnehmen und sie zur Rakete an Bord von SRL transportieren, um sie in die Marsumlaufbahn zu bringen, die in einem Orbiting Sample (OS)-Container enthalten ist. Der Earth Return Orbiter der ESA wird das OS in der Marsumlaufbahn „einfangen“ und zur Erde zurückbringen.

Partnerschaftliche Erkundungskampagnen in die erdnahe Umlaufbahn und zum Mond werden durch die Internationale Raumstation und mit den Artemis-Missionen in die Mondumlaufbahn fortgesetzt. Die unbemannte Artemis-I-Mission mit dem europäischen Servicemodul der ESA, die Orion to the Moon antreibt, wurde 2022 erfolgreich gestartet; Die nächste Mission wird 2024 vier Astronauten in die Mondumlaufbahn und zurück zur Erde bringen, während die dritte Mission Astronauten auf dem Mond landen wird. Das Weltraum-Gateway wird die nächste Struktur sein, die nach der Internationalen Raumstation gestartet wird, die in der Nähe des Mondes errichtet und betrieben wird und eine Zwischenstation für Missionen zum Mond und zum Mars bietet.

Diese Partnerschaftsmissionen sind grundlegende Schritte auf Europas Fahrplan zur Autonomie. Die ESA hat Ambitionen, unabhängige und nachhaltige europäische Fähigkeiten zu entwickeln, um Menschen in den 2030er Jahren zum Mond zu bringen, und das Horizontziel vorzubereiten, dass Europa Teil der ersten bemannten Mission zum Mars ist. Im Jahr 2022 wurde die neue Astronautengeneration der ESA ausgewählt, die die europäische Wissenschaft und den Betrieb auf der Internationalen Raumstation und darüber hinaus fortsetzen wird.

Quelle: https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/FAQ_The_rebirth_of_ESA_s_ExoMars_Rosalind_Franklin_mission

SuperCam erhält neue Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz mit AEGIS-Upgrade

Dieses Bild, das von der SuperCam von Perseverance aufgenommen wurde, zielt auf einen Felsen auf dem Mars mit dem Namen
SuperCam von Perseverance verwendet zum ersten Mal AEGIS: SuperCam Remote Micro-Imager-Mosaik eines Ziels, das am 18. Mai 2022 von der AEGIS-Lite-Software ausgewählt wurde 
( Sol 442). Der Laser zielte auf eine Linie von zehn Punkten, wie durch das rote Fadenkreuz angezeigt. Das neue AEGIS-Heavy-Update erweitert die autonomen Fähigkeiten der Software. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP. 

Während Perseverance seinen zweiten Jahrestag auf dem Mars feiert, reflektiert unser Team die bemerkenswerte bisherige Reise des Rovers. In den letzten zwei Jahren hat Perseverance 18 Marsproben gesammelt, über 9 Meilen zurückgelegt, über 200.000 Bilder zur Erde übertragen, den Ingenuity-Hubschrauber bei seinen 42 Flügen unterstützt und vieles mehr. Jetzt, nachdem er fast 6 Wochen damit verbracht hat, das Musterdepot von Three Forks zu erstellen , ist der Rover wieder auf der Straße. Unser Ziel ist ein Ort, den Wissenschaftler seit Beginn der Mission unbedingt untersuchen wollten: die Spitze des alten Flussdeltas im Jezero-Krater.

Jeder großartige Roadtrip beinhaltet Stopps, um Sehenswürdigkeiten zu besichtigen, und dieser hier ist keine Ausnahme. Am 2. Februar (Sol 697) hielten wir an einem Ort an, den wir Little Devil’s Stairs nannten, wo SHERLOC und PIXL Nahaufnahmen der Oberfläche eines nahe gelegenen Felsens machten, um seine chemische Zusammensetzung zu bestimmen. An unserem nächsten Halt mit dem Spitznamen Knob Mountain nahmen SuperCam und Mastcam-Z mehrere nahe gelegene Aufschlüsse auf.

Eine der aufregendsten Entwicklungen der vergangenen Woche war die Bereitstellung der neuesten Version der fortschrittlichen KI-Software von Perseverance, Autonomous Exploration for Gathering Increased Science (AEGIS). AEGIS wurde vom Jet Propulsion Laboratory der NASA entwickelt und versetzt das SuperCam-Instrument in die Lage, Gesteine ​​auf dem Mars mithilfe seiner Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)-Technik autonom zu identifizieren und zu „zappen“. AEGIS erhöht die Anzahl der Gesteine, die wir pro Sol analysieren können, und ermöglicht es dem Rover, seine Zeit und Ressourcen optimal zu nutzen.

Die erste Iteration von AEGIS mit dem Spitznamen AEGIS-Lite wurde am 18. Mai 2022 (Sol 442) bereitgestellt. Diese neue Iteration mit dem Spitznamen AEGIS-Heavy verbessert die Fähigkeiten des Rovers, indem sie die autonome Nutzung der Visible and InfraRed (VISIR)-Technik von SuperCam in Verbindung mit LIBS ermöglicht. VISIR liefert Wissenschaftlern wertvolle Informationen über die Mineralogie und molekularen Strukturen von Gesteinen. AEGIS-Heavy enthält auch mehrere andere Upgrades, wie die Fähigkeit, bis zu 5 Felsen gleichzeitig anzuvisieren und die Fähigkeit, Felsen vor dem Rover sowie auf seiner rechten Seite anzuvisieren. Das SuperCam-Team ist bestrebt, die Nutzung von AEGIS-Heavy in den kommenden Wochen auszuweiten.


Die SuperCam von Perseverance verwendet zum ersten Mal AEGIS

31. Mai 2022

Dieses Bild, das von der SuperCam von Perseverance aufgenommen wurde, zielt auf einen Felsen auf dem Mars namens „AEGIS_0442B“, da es sich um den zweiten Felsen handelte, der für die Analyse auf Sol 442 anvisiert wurde.
Abbildung A zeigt eine Fernansicht von jedem der beiden Felsen, auf die AEGIS zielte, mit Anmerkungen für die Namen, die jedem Ziel gegeben wurden.  AEGIS_0442B ist auf der rechten Seite.
Abbildung A

Am 18. Mai 2022 verwendete der Perseverance Mars Rover der NASA eine Software für künstliche Intelligenz namens Autonomous Exploration for Gathering Increased Science (AEGIS), um den hier in Nahaufnahme zu sehenden Felsen auszuwählen und anzuvisieren. Es ist einer von zwei Felsen, die die KI Perseverance zum ersten Mal ohne Anweisung des Missionsteams auf der Erde untersuchte.

AEGIS wurde vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien – das auch Perseverance baute – entwickelt, um Daten über Felsen und andere Merkmale des Mars zu sammeln, die der Rover während der Fahrt entdeckt.

AEGIS wird in Verbindung mit dem SuperCam-Laserinstrument von Perseverance verwendet, das den Laser so richtet, dass er bestimmte Merkmale abtastet, nach denen Wissenschaftler dem Rover befohlen haben, nach ihnen zu suchen. SuperCam verwendete seine Remote Micro-Imager (RMI)-Kamera, um zwei Bilder dieses Ziels aufzunehmen, die zu dem hier gezeigten Hauptbild zusammengefügt wurden. Das Felsziel, das etwa 16 Fuß (5 Meter) vom Rover entfernt war, trägt den Namen „AEGIS_0442B“, was sich auf den Marstag oder Sol bezieht, an dem es angegriffen wurde (Sol 442) und dass es der zweite Felsen war („B “), das von AEGIS auf diesem Sol anvisiert wird. Das rote Fadenkreuz, das über dem Felsziel zu sehen ist, zeigt jeden Ort an, an dem AEGIS den Laser zum Zappen gerichtet hat.

Abbildung A zeigt eine Fernansicht von jedem der beiden Felsen, auf die AEGIS zielte, mit Anmerkungen für die Namen, die jedem Ziel gegeben wurden. AEGIS_0442B ist auf der rechten Seite. Dieses Bild wurde einer Software entnommen, die vom Perseverance-Team verwendet wurde, um wissenschaftliche Ziele auszuwählen.

SuperCam wird vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico geleitet, wo das Gehäuse des Instruments entwickelt wurde. Dieser Teil des Instruments umfasst mehrere Spektrometer sowie Steuerelektronik und Software. Die Masteinheit, einschließlich RMI, wurde von mehreren Labors des CNRS (dem französischen Forschungszentrum) und französischen Universitäten unter der Vergabebehörde des Centre National d’Études Spatiales (CNES), der französischen Raumfahrtbehörde, entwickelt und gebaut.

Quelle: https://mars.nasa.gov/resources/26782/perseverances-supercam-uses-aegis-for-the-first-time/

Webbs wissenschaftliche Methode: Das Warten auf die viele Wissenschaft ist schon hart

Das Warten auf die viele Wissenschaft ist schon hart, vor allem wenn man weiß was da alles kommt. Und das sind sehr viele schöne interessante/spannende dinge.


Derzeit befindet sich das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA/ESA/CSA im Weltraum und nimmt spektakuläre Bilder und Spektren von Objekten im Universum auf. Alle diese Daten befinden sich im Mikulski-Archiv für Weltraumteleskope am Space Telescope Science Institute (STScI), dem Wissenschaftsbetriebszentrum von Webb. Eine Kopie wird auch im JWST-Wissenschaftsarchiv der ESA aufbewahrt , um europäischen Astronomen einen schnellen Zugriff zu ermöglichen. Es braucht jedoch Zeit, bis diese aufregenden neuen Beobachtungen ihren Weg von den Rohdaten in die veröffentlichte, von Experten begutachtete Wissenschaft finden.

https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/program-information.html?id=1331

Peer-Review

Das wissenschaftliche Peer-Review ist ein seit langem etabliertes Qualitätskontrollsystem; neue wissenschaftliche entdeckungen werden von experten geprüft, bevor sie in einer zeitschrift veröffentlicht werden. Der Peer-Review-Prozess beginnt, wenn ein Wissenschaftler oder eine Gruppe von Wissenschaftlern eine Studie über ein bestimmtes Objekt am Himmel abschließt und dann ihre schriftlichen Ergebnisse bei einer akkreditierten Zeitschrift zur Veröffentlichung einreicht. Die Herausgeber der Zeitschrift werden den Artikel dann an andere Wissenschaftler auf demselben Gebiet verteilen, um deren Meinungen und Feedback einzuholen. Nur Artikel, die guten wissenschaftlichen Standards entsprechen und andere bekannte Arbeiten anerkennen und darauf aufbauen, schaffen es durch diesen Prozess, in der Zeitschrift veröffentlicht zu werden. Auf diesen Peer-Review-Prozess wird vertraut, um die Qualität und Genauigkeit wissenschaftlicher Ergebnisse sicherzustellen, bevor sie der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden.

Da Webbs Entdeckungen so neu sind, braucht es Zeit, um sie durch den Peer-Review-Prozess zu überprüfen, und eine Pipeline von Artikeln, die Peer-Review unterzogen werden, wächst, während das Teleskop weiterhin Beobachtungen aus seinem ersten Jahr der geplanten Wissenschaft macht . Diese Pipeline von Artikeln wird zukünftige Webb-Nachrichten speisen, da Wissenschaftler mit Peer-Review-Artikeln ihre Ergebnisse dem STScI-Nachrichtenbüro und dem ESA/Webb-Wissenschaftsteam zur Förderung vorlegen.

https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/program-information.html?id=1786

Vordrucke 

Viele Webb-Forscher nutzen jedoch auch die Art und Weise, wie sich die wissenschaftliche Publikationslandschaft in den letzten zehn Jahren verändert hat. Sie erstellen Entwurfspapiere, die manchmal öffentlich als „Preprints“ veröffentlicht werden, bevor der vollständige Peer-Review-Prozess abgeschlossen ist. Diese Vorschauphase ermöglicht Diskussionen innerhalb der Wissenschaftsgemeinschaft, und Forscher nutzen dieses Feedback manchmal, um ihre schriftlichen Arbeiten zu verbessern, bevor sie offiziell bei einer Zeitschrift eingereicht werden. In diesem Stadium sind Artikel, Bilder, Zahlen und erste Analysen öffentlich, werden aber noch nicht als Teil der vollständig begutachteten wissenschaftlichen Literatur betrachtet.

https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/program-information.html?id=1250

ESA/Webb kann in Zusammenarbeit mit NASA und STScI sowie der Wissenschaftsgemeinschaft einige Bilder oder Spektren aus Papieren vor der Peer-Review sowie Bilder aus Webb-Daten, die im MAST-Archiv öffentlich zugänglich sind, teilen. Ergebnisse, die geteilt werden, während sie noch auf die Peer-Review warten, werden entsprechend gekennzeichnet, um zu beschreiben, wo sie sich im Prozess befinden. Wichtige wissenschaftliche Schlussfolgerungen und Entdeckungen aus diesen Bildern werden später nach Peer-Review geteilt.

Quelle: https://esawebb.org/about/general/webb-scientific-method/

Astrobiologie: Rover zu Orten von astrobiologischem Interesse auf dem Mars führen

Rover auf Orte von astrobiologischem Interesse auf dem Mars zeigenMars
Der Perseverance Mars Rover der NASA machte dieses Selfie in der Nähe eines Felsens mit dem Spitznamen „Rochette“, der am 10. September 2021, dem 198. Marstag oder Sol der Mission, auf dem Boden des Jezero-Kraters gefunden wurde. BILDNACHWEIS: NASA/JPL-CALTECH/MSSS.

Von der NASA unterstützte Astrobiologen haben unbemannte Luftfahrzeuge verwendet, um die Auflösung von Luftbildkarten zu bestimmen, die erforderlich ist, um bestimmte Orte von Interesse für Rover auf dem Mars zu identifizieren.

Karten des Mars, die mit Daten von umlaufenden Raumfahrzeugen erstellt wurden, sind eine entscheidende Ressource für Missionsplaner. Diese Karten werden verwendet, um breite Landeplätze für zukünftige Missionen zu identifizieren, basierend auf dem wissenschaftlichen Wert des Gebiets und der Sicherheit des Geländes, wenn es um die Landung einer Robotermission geht.

Sobald ein Rover wie Perseverance seinen Landeplatz erreicht hat, bewegt sich der Roboterforscher durch das Gebiet und sucht nach bestimmten Orten, die Hinweise auf die Geologie und die frühere Bewohnbarkeit des Mars geben können. Die neue Studie untersucht die Auflösung, die für Luftdaten erforderlich ist, um bestimmte interessante Orte von oben zu identifizieren, anstatt darauf zu warten, dass der Rover erkundet und bewertet, wo Proben genommen und Daten gesammelt werden sollen.

Dieses Bild zeigt mit einem grünen Punkt, wo der Perseverance-Rover der NASA am 18. Februar 2021 im Krater Jezero auf dem Mars gelandet ist. Das Basisbild wurde von der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA aufgenommen. BILDNACHWEIS: NASA/JPL-CALTECH/UNIVERSITY OF ARIZONA.

Das Wissenschaftlerteam verwendete unbemannte Luftfahrzeuge, um eine Region der Atacama-Wüste in Chile namens Salar de Pajonales zu kartieren. Mithilfe von Deep-Learning-Techniken zur Analyse der gesammelten Informationen stellten sie fest, dass Daten mit der doppelten räumlichen Auflösung, die derzeit für den Mars verfügbar ist, benötigt werden, um „von der Identifizierung großer Standorte auf der Grundlage der Bewohnbarkeit zur Identifizierung kleiner, spezifischer Standorte auf der Grundlage von Lebensräumen überzugehen“. Das Erhalten von Daten mit höherer Auflösung würde es Missionsplanern ermöglichen, sich auf kleine, spezifische Orte von Interesse zu konzentrieren, bevor eine Robotermission überhaupt die Erde verlässt.

Quelle https://astrobiology.com/2023/02/pointing-rovers-toward-sites-of-astrobiology-interest-on-mars.html

Planetary Mapping Using Deep Learning: A Method to Evaluate Feature Identification Confidence Applied to Habitats in Mars-Analog Terrain , Astrobiology.


Abstract

The goals of Mars exploration are evolving beyond describing environmental habitability at global and regional scales to targeting specific locations for biosignature detection, sample return, and eventual human exploration. An increase in the specificity of scientific goals—from follow the water to find the biosignatures—requires parallel developments in strategies that translate terrestrial Mars-analog research into confident identification of rover-explorable targets on Mars. Precisely how to integrate terrestrial, ground-based analyses with orbital data sets and transfer those lessons into rover-relevant search strategies for biosignatures on Mars remains an open challenge. Here, leveraging small Unmanned Aerial System (sUAS) technology and state-of-the-art fully convolutional neural networks for pixel-wise classification, we present an end-to-end methodology that applies Deep Learning to map geomorphologic units and quantify feature identification confidence. We used this method to assess the identification confidence of rover-explorable habitats in the Mars-analog Salar de Pajonales over a range of spatial resolutions and found that spatial resolutions two times better than are available from Mars would be necessary to identify habitats in this study at the 1-σ (85%) confidence level. The approach we present could be used to compare the identifiability of habitats across Mars-analog environments and focus Mars exploration from the scale of regional habitability to the scale of specific habitats. Our methods could also be adapted to map dome- and ridge-like features on the surface of Mars to further understand their origin and astrobiological potential.

Quelle: https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2022.0014


In dem alten Delta am nordwestlichen inneren Rand des 35 Kilometer großen Kraters Jezero, das von Perseverance untersucht werden wird, wurde eine Vielzahl interessanter Minerale detektiert. Dieses Bild zeigt eine Kombination von Aufnahmen zweier Kamerasysteme an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters der NASA: hochaufgelöste Bilder der HiRISE-Kamera und darüber gelegte, eingefärbte Daten des Spektrometers CRISM, mit denen die unterschiedlichen Minerale sichtbar werden. Dazu gehören neben den Eisen-Magnesium-Silikaten der Olivine auch Karbonate (Kalksteine) und Tonminerale (verwitterte, durch den Kontakt mit Wasser veränderte vulkanische Gesteine). Von den beiden letztgenannten Mineralgruppen weiß man, dass sie Spuren von Leben, also Biosignaturen, besonders gut zu konservieren können.
Quelle: https://www.dlr.de/content/de/bilder/2020/03/mars-2020-ziel-krater-jezero.html
Übersetzung: Begann meinen Weg im Paläo mit dem Studium von Stromatolithen und sie bleiben so faszinierend wie eh und je … Ich träume oft davon, dass Mikrobialiten an den Ufern des Jezero-Kraters bei #PerseveranceRover gefunden werden. Interessante Karbonatablagerungen wurden aus dem Orbit entdeckt … wer weiß! #astrobiology

Der Perseverance Rover der NASA soll sein drittes Jahr am Krater Jezero beginnen/Was kommt als nächstes?

Dieses Bild des Bodens des Jezero-Kraters wurde von einem der Navcam-Bildgeber aufgenommen
Dieses Bild des Bodens des Jezero-Kraters wurde von einem der Navcam-Bildgeber an Bord des Perseverance-Mars-Rover der NASA am 5. Februar, dem 698. Marstag oder Sol der Mission, aufgenommen.
 Bildnachweis: NASA/JPL-Caltec

Nach Fertigstellung des ersten Probendepots auf einer anderen Welt setzt der Rover seine Jagd nach Marsgestein fort, das es wert ist, auf der Erde untersucht zu werden.

Der Perseverance-Rover der NASA feiert am Samstag, den 18. Februar, sein zweites Jubiläum auf der Marsoberfläche. Seit seiner Ankunft am Jezero-Krater im Jahr 2021 untersucht der sechsrädrige, nuklearbetriebene Rover geologische Merkmale und sammelt Proben des Roten Planeten von zentraler Bedeutung für den ersten Schritt der Mars Sample Return-Kampagne von NASA und ESA (Europäische Weltraumorganisation) . Wissenschaftler wollen Marsproben mit leistungsstarken Laborgeräten auf der Erde untersuchen, um nach Anzeichen uralten mikrobiellen Lebens zu suchen und die Prozesse besser zu verstehen, die die Marsoberfläche geformt haben.

„Jubiläen sind eine Zeit des Nachdenkens und Feierns, und das Perseverance-Team tut viel von beidem“, sagte Ken Farley, Projektwissenschaftler von Perseverance vom Caltech in Pasadena. „Perseverance hat Hunderte von faszinierenden geologischen Merkmalen inspiziert und Daten gesammelt, 15 Gesteinskerne gesammelt und das erste Probendepot auf einer anderen Welt angelegt . Mit dem Start der nächsten wissenschaftlichen Kampagne, bekannt als ‚Upper Fan‘, am 15. Februar erwarten wir, dass wir diese Liste sehr bald erweitern werden.“

Zusätzlich zu den Gesteinskernen hat Perseverance zwei Regolithproben und eine atmosphärische Probe entnommen und drei „Zeugen“-Röhren versiegelt . (Erfahren Sie mehr über alle 18 bisher genommenen Proben .)

Zahlen spielen eine große Rolle im Leben einer Mars-Rover-Mission, nicht nur weil das Team eine beeindruckende Anzahl von Wissenschaftlern (die normalerweise nichts gegen Zahlen haben) und Ingenieuren (die sie lieben) umfasst, sondern weil Statistiken das Beste und Meiste liefern effizienten Einblick in Fahrzeugtrends und -leistung.

Die Mission kann Ihnen beispielsweise nicht nur mitteilen, dass der Rover 9,3 Meilen (14,97 Kilometer) gefahren ist, sondern auch, dass sein linkes Vorderrad am 14. Februar 9.423 Umdrehungen ausgeführt hat. Sie können Ihnen nicht nur sagen, dass die Technologiedemonstration MOXIE (kurz für Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) 3,25 Unzen (92,11 Gramm) Sauerstoff produziert hat, sondern auch, dass das Gas Dust Removal Tool (gDRT) – das kleine Gas- Puffgerät am Roboterarm – hat 62 Mal gepustet, um Reststaub und Partikel von Gesteinsschleifarbeiten zu entfernen.

Wo ist Ausdauer gerade jetzt?

„Wir haben es mit vielen Zahlen zu tun“, sagte der stellvertretende Projektmanager von Perseverance, Steve Lee vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Wir sammeln sie, werten sie aus, vergleichen sie und langweilen öfter, als wir zugeben wollen, unsere Lieben damit beim Familienessen.“

Damit sind hier einige der aktuellsten Statistiken über die ersten zwei Erdenjahre von Perseverance bei Jezero-Oberflächenoperationen. Einige werden obskur erscheinen, während andere unmittelbarer sind, aber sie alle unterstreichen, wie produktiv die Mission war.

Statistik der Ausdauerwissenschaft

Der Rover trägt sieben wissenschaftliche Instrumente , und sie waren beschäftigt.

Wie ist das Wetter auf dem Mars? Siehe Tagesbericht von Perseverance

Ausdauer Mobilität und Betriebsstatistik

Zusammen mit dem massiven Bohrroboterarm hat der Rover einen kleinen Probenhandhabungsarm in seinem Bauch.

Perseverances Kamerastatistik

Perseverance enthält sieben Wissenschaftskameras zusammen mit neun technischen Kameras. Zusammen haben diese Kameras mehr als 166.000 Bilder aufgenommen. Hier sind die Bildlisten für einige von ihnen.

Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-perseverance-rover-set-to-begin-third-year-at-jezero-crater


Mich auf die neue Wissenschafts-Kampagne vorbereitet. Ordner erstellt: Delta-Top-Kampagne, Browser-Lesezeichen am PC und Smartphone überarbeitet sowie die Ordner-Struktur. Ein jährlicher Frühjahrsputz bzw. Check.


Der Erste im Universum, aber was kommt als nächstes?

Der NASA-Rover Mars Perseverance hat dieses Bild des Bereichs vor ihm mit seiner integrierten vorderen linken Gefahrenvermeidungskamera A aufgenommen.
Mars Perseverance Sol 693 – Gefahrenvermeidungskamera vorne links: Der Rover Mars Perseverance der NASA hat dieses Bild des Bereichs davor mit seiner integrierten Gefahrenvermeidungskamera A vorne links aufgenommen. Dieses Bild wurde am 31. Januar 2023 (Sol 693) aufgenommen die lokale mittlere Sonnenzeit von 12:00:30. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech. 

Eine bedeutsame Leistung wurde letzte Woche erzielt, als Perseverance das Probendepot Three Forks auf dem Boden des Jezero-Kraters fertigstellte, das einzige bekannte Probendepot im Universum. An dem Tag, an dem die letzte Probenabgabe geplant war, hatte ich die Gelegenheit, bei Perseverance Science Operations mitzuarbeiten, und es war eine unvergessliche Erfahrung. Die Aufregung bei der Planung des letzten Tropfens, von denen, die über 10 Jahre auf diesen Moment gewartet haben, bis hin zu denen, die sich der Mission in den letzten Jahren angeschlossen haben, relativiert, wie wichtig diese Errungenschaft für die größere Gemeinschaft der Planetenwissenschaften und der Weltraumforschung war. Dies war eine Zeit für alle, jeden Beitrag zu feiern, der persönlich und als Team über viele Jahre geleistet wurde, um diesen Moment zu erreichen.

Während das Mars 2020-Team einen Sol feierte, um das Probendepot zu feiern, können die Missionswissenschaft und -planung nicht aufhören! Schon am nächsten Tag verlagerte sich der Fokus auf die nächste Kampagne, als Perseverance den Marsch in Richtung und auf die Deltafront begann, um die Deltaspitze zu durchqueren.

Aus analogen Studien auf der Erde wissen Wissenschaftler, dass die Spitzen von Deltas in terrestrischen Umgebungen Überreste von Flussnetzwerken enthalten, die als Verteilungskanäle bezeichnet werden. Treffend benannt, bringen diese Kanäle Sedimente von jenseits der Kraterwände und verteilen sie über das Delta. Wenn die Kanäle ihre Energie verlieren und das Sediment nicht mehr transportieren können, wird es in zahlreichen Arten von Ablagerungsumgebungen über die Deltaoberseite abgelagert. Das Team hat hart daran gearbeitet, orbitale Daten zu verwenden, um diese Ablagerungsumgebungen zu identifizieren und einen Weg für Perseverance aufzuzeigen, der Ziele mit hoher Priorität untersuchen wird. Wissenschaftler erhoffen sich von diesen Untersuchungen Erkenntnisse über fluviale Prozesse, die die Sedimente transportierten, sowie über die Zusammensetzung der Sedimente selbst.

Die Aufregung der Deltaspitze liegt im Unbekannten – wir konnten mit Perseverance keine direkten Bilder von der Spitze des Deltas machen, und wir haben uns auf orbitale Bilder verlassen, um einen Pfad aufzuzeichnen und die Oberfläche zu beobachten. Wenn die Traverse beginnt, wird das Team gespannt darauf warten, zu sehen, wie die Deltaspitze aus den Augen von Perseverance aussieht und welche Daten in den Felsen und Sedimenten enthalten sind.

Quelle: https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/status/440/the-first-in-the-universe-but-whats-next/

Perseverance Rover der NASA vervollständigt das Mars-Probendepot

Der Perseverance Mars Rover der NASA machte ein Selfie mit mehreren der 10 Probenröhrchen, die er in einem Probendepot ablegte, das er in einem Bereich des Jezero-Kraters mit dem Spitznamen „Three Forks“ erstellt.
Selfie von Perseverance’s Three Forks Sample Depot: Der Perseverance Mars Rover der NASA hat ein Selfie mit mehreren der 10 Probenröhrchen gemacht, die er in einem Probendepot deponiert hat, das er in einem Bereich des Kraters Jezero mit dem Spitznamen „Three Forks“ erstellt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS. Bild herunterladen 

Zehn Probenröhrchen, die eine erstaunliche Vielfalt der Marsgeologie einfangen, wurden auf der Marsoberfläche abgelagert, damit sie in Zukunft auf der Erde untersucht werden können.


Weniger als sechs Wochen nach Baubeginn ist der Bau des ersten Musterdepots auf einer anderen Welt abgeschlossen. Die Bestätigung, dass der Perseverance Mars Rover der NASA erfolgreich die 10. und letzte für das Depot geplante Röhre abgeworfen hat, wurde am Sonntag, dem 29. Januar, gegen 17:00 Uhr PST (20:00 Uhr EST) von Mission Controllern im Jet Propulsion Laboratory der Agentur in Südkalifornien erhalten. Dieser wichtige Meilenstein beinhaltete eine präzise Planung und Navigation, um sicherzustellen, dass die Röhren in Zukunft sicher von der NASA-ESA (European Space Agency) Mars Sample Return-Kampagne geborgen werden können , die darauf abzielt, Marsproben zur näheren Untersuchung zur Erde zu bringen.

Der Perseverance Mars Rover der NASA ließ am 28. Januar 2023, dem 690. Marstag oder Sol der Mission, die letzte von 10 Röhren im Probendepot „Three Forks“ fallen.
WATSON dokumentiert Abwurf des letzten Röhrchens im Probendepot „Three Forks“: Der NASA-Marsrover Perseverance hat am 28. Januar 2023, dem 690. Marstag oder Sol der Mission, das letzte von 10 Röhrchen im Probendepot „Three Forks“ abgeworfen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS. Bild herunterladen >

Während seiner wissenschaftlichen Kampagnen hat der Rover zwei Proben von Felsen genommen, die das Missionsteam für wissenschaftlich bedeutsam hält. Eine Probe von jedem bisher entnommenen Paar befindet sich nun in dem sorgfältig arrangierten Depot in der „Three Forks“-Region des Jezero-Kraters. Die Depotproben werden als Backup-Set dienen, während die andere Hälfte in Perseverance verbleibt, was das primäre Mittel wäre, um Proben im Rahmen der Kampagne zu einem Sample Retrieval Lander zu transportieren.

Missionswissenschaftler glauben, dass die Eruptiv- und Sedimentgesteinskerne einen hervorragenden Querschnitt der geologischen Prozesse bieten, die kurz nach der Entstehung des Kraters vor fast 4 Milliarden Jahren in Jezero stattfanden. Der Rover legte auch eine atmosphärische Probe und ein sogenanntes „ Witness“-Röhrchen ab, das verwendet wird, um festzustellen, ob die gesammelten Proben mit Materialien kontaminiert sein könnten, die mit dem Rover von der Erde gereist sind.

Diese Karte zeigt, wo Perseverance Mars der NASA jede seiner 10 Proben abgeworfen hat, damit eine zukünftige Mission sie von einem Probendepot abholen kann, das der Rover an einem Ort namens „Three Forks“ im Jezero-Krater erstellt hat.
Probendepotkarte „Three Forks“ von Perseverance: Diese Karte zeigt, wo der Perseverance-Marsrover der NASA jede seiner 10 Proben – die Hälfte jedes bisher genommenen Paares – abgeworfen hat, damit eine zukünftige Mission sie abholen kann. Nach fünfwöchiger Arbeit wurde das Probendepot am 24. Januar 2023, dem 687. Tag oder Sol der Mission, fertiggestellt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech. Bild herunterladen >

Die Titanrohre wurden in einem komplizierten Zickzackmuster auf der Oberfläche abgelagert, wobei jede Probe etwa 15 bis 50 Fuß (5 bis 15 Meter) voneinander entfernt war, um sicherzustellen, dass sie sicher geborgen werden konnten. Um den Prozess der Depoterstellung zeitaufwändiger zu machen, musste das Team die Position jeder 7 Zoll (18,6 Zentimeter) langen Kombination aus Röhrchen und Handschuh (Adapter) genau kartieren, damit die Proben gefunden werden konnten, selbst wenn sie mit Staub bedeckt waren . Das Depot befindet sich auf ebenem Gelände in der Nähe des Fußes des erhöhten, fächerförmigen alten Flussdeltas, das sich vor langer Zeit bildete, als dort ein Fluss in einen See mündete.

„Mit dem Three Forks-Depot in unserem Rückspiegel führt Perseverance jetzt das Delta hinauf“, sagte Rick Welch, stellvertretender Projektmanager von Perseverance bei JPL. „Wir werden unseren Aufstieg über die „Hawksbill Gap“-Route machen, die wir zuvor erkundet haben. Sobald wir die geologische Einheit passiert haben, die das Wissenschaftsteam ‚Rocky Top‘ nennt, werden wir Neuland betreten und mit der Erkundung des Delta Top beginnen.“

Karte der Delta-Top-Kampagne von Perseverance
Diese Karte zeigt die geplante Route, die der Perseverance Mars Rover der NASA im Jahr 2023 über die Spitze des Deltas des Jezero-Kraters nehmen wird. Die geplante Route des Rovers ist schwarz, während der bereits bedeckte Boden weiß ist. 
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/images/pia25673-map-of-perseverances-delta-top-campaign

Nächste Wissenschaftskampagne

Das Passieren des Rocky Top-Aufschlusses stellt aufgrund des geologischen Übergangs, der auf dieser Ebene stattfindet, das Ende der Delta-Front-Kampagne des Rovers und den Beginn der Delta-Top-Kampagne des Rovers dar.

„Wir haben festgestellt, dass die Felsen von der Basis des Deltas bis zu der Ebene, auf der sich Rocky Top befindet, in einer Seenumgebung abgelagert zu sein scheinen“, sagte Ken Farley, Wissenschaftler des Perseverance-Projekts bei Caltech. „Und die direkt über Rocky Top scheinen in oder am Ende eines Marsflusses entstanden zu sein, der in den See mündet. Wenn wir das Delta in eine Flusslandschaft hinaufsteigen, erwarten wir, dass wir uns auf Felsen bewegen, die aus größeren Körnern bestehen – von Sand bis hin zu großen Felsbrocken. Diese Materialien stammen wahrscheinlich aus Felsen außerhalb von Jezero, wurden erodiert und dann in den Krater gespült.“

Einer der ersten Stopps, die der Rover während der neuen Wissenschaftskampagne machen wird, ist an einem Ort, den das Wissenschaftsteam „Curvilinear Unit“ nennt. Im Wesentlichen eine Sandbank vom Mars, besteht die Einheit aus Sedimenten, die vor Äonen in einer Biegung in einem der Zuflüsse von Jezero abgelagert wurden. Das Wissenschaftsteam glaubt, dass die Curvilinear Unit ein ausgezeichneter Ort sein wird, um nach faszinierenden Sandstein- und vielleicht Schlammsteinaufschlüssen zu suchen und einen Blick auf die geologischen Prozesse jenseits der Wände des Jezero-Kraters zu werfen.

Mehr über die Mission

Ein Hauptziel der Mission von Perseverance auf dem Mars ist die Astrobiologie , einschließlich des Zwischenspeicherns von Proben, die möglicherweise Anzeichen für uraltes mikrobielles Leben enthalten. Der Rover wird die Geologie und das vergangene Klima des Planeten charakterisieren, den Weg für die menschliche Erforschung des Roten Planeten ebnen und die erste Mission sein, um Marsgestein und Regolith zu sammeln und zwischenzuspeichern.

Nachfolgende NASA-Missionen würden in Zusammenarbeit mit der ESA Raumfahrzeuge zum Mars schicken, um diese versiegelten Proben von der Oberfläche zu sammeln und sie zur eingehenden Analyse zur Erde zurückzubringen.

Die Mars 2020 Perseverance-Mission ist Teil des Mond-zu-Mars-Explorationsansatzes der NASA, der Artemis – Missionen zum Mond umfasst, die zur Vorbereitung der menschlichen Erforschung des Roten Planeten beitragen werden.

JPL, das von Caltech für die NASA verwaltet wird, baute und verwaltet den Betrieb des Perseverance-Rover.

Quelle: https://mars.nasa.gov/news/9337/nasas-perseverance-rover-completes-mars-sample-depot/

Webb entdeckt LHS 475 b, einen erdgroßen, felsigen Planeten

Webb entdeckt LHS 475 b, einen erdgroßen, felsigen Planeten
Basierend auf neuen Erkenntnissen des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA zeigt diese Abbildung den Exoplaneten LHS 475 b. Es ist felsig und fast genau so groß wie die Erde. Der Planet umkreist seinen Stern in nur zwei Tagen, viel schneller als jeder Planet im Sonnensystem. Die Forscher werden in diesem Sommer weitere Beobachtungen mit Webb durchführen, von denen sie hoffen, dass sie definitiv schlussfolgern können, ob der Planet eine Atmosphäre hat. LHS 475 b ist relativ nah, 41 Lichtjahre entfernt, im Sternbild Octans. [Bildbeschreibung: Illustration eines Planeten auf schwarzem Hintergrund. Der Planet ist groß und felsig. Etwa zwei Drittel des Planeten sind beleuchtet, während der Rest im Schatten liegt.

Forscher haben mit dem NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb zum ersten Mal die Anwesenheit eines Exoplaneten bestätigt, eines Planeten, der einen anderen Stern umkreist. Formal als LHS 475 b klassifiziert, hat der Planet fast genau die gleiche Größe wie unser eigener und misst 99 % des Erddurchmessers.

Forscher haben mit dem NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb zum ersten Mal die Anwesenheit eines Exoplaneten bestätigt, eines Planeten, der einen anderen Stern umkreist. Formal als LHS 475 b klassifiziert, hat der Planet fast genau die gleiche Größe wie unser eigener und misst 99 % des Erddurchmessers.

Das Forschungsteam wird von Kevin Stevenson und Jacob Lustig-Yaeger geleitet, beide vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland. Das Team entschied sich, dieses Ziel mit Webb zu beobachten, nachdem es die Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA, die auf die Existenz des Planeten hindeuteten, sorgfältig geprüft hatte. Der Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec) von Webb erfasste den Planeten einfach und deutlich mit nur zwei Transitbeobachtungen. „Es steht außer Frage, dass der Planet da ist. Die makellosen Daten von Webb bestätigen dies“, sagte Lustig-Yaeger. „Die Tatsache, dass es sich auch um einen kleinen, felsigen Planeten handelt, ist für das Observatorium beeindruckend“, fügte Stevenson hinzu.

„Diese ersten Beobachtungsergebnisse von einem erdgroßen Gesteinsplaneten öffnen die Tür zu vielen zukünftigen Möglichkeiten für die Untersuchung der Atmosphären von Gesteinsplaneten mit Webb“, stimmte Mark Clampin, Direktor der Astrophysikabteilung im NASA-Hauptquartier in Washington, zu. „Webb bringt uns einem neuen Verständnis von erdähnlichen Welten außerhalb des Sonnensystems immer näher, und die Mission steht gerade erst am Anfang.“

Wie entdecken Forscher einen fernen Planeten? Indem er die Lichtveränderungen beobachtet, während er seinen Stern umkreist. Eine Lichtkurve des Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des James Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA zeigt die Helligkeitsänderung des Sternensystems LHS 475 im Laufe der Zeit, als der Planet am 31. August 2022 den Stern passierte. LHS 475 b ist a felsiger, erdgroßer Exoplanet, der einen etwa 41 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern im Sternbild Octans umkreist. Der Planet ist seinem Stern extrem nahe und vollendet eine Umlaufbahn in zwei Erdentagen. Die Bestätigung der Anwesenheit des Planeten wurde durch Webbs Daten ermöglicht. [Bildbeschreibung: Die Grafik zeigt die Änderung der relativen Helligkeit des Stern-Planeten-Systems über einen Zeitraum von drei Stunden. Das Spektrum zeigt, dass die Helligkeit des Systems konstant bleibt, bis der Planet beginnt, den Stern zu passieren. Sie nimmt dann ab, was darstellt, wenn sich der Planet direkt vor dem Stern befindet. Die Helligkeit nimmt wieder zu, wenn der Planet den Stern nicht mehr blockiert, und pendelt sich dann ein.]

Von allen in Betrieb befindlichen Teleskopen ist nur Webb in der Lage, die Atmosphäre von erdgroßen Exoplaneten zu charakterisieren. Das Team versuchte zu beurteilen, was sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, indem es sein Übertragungsspektrum analysierte. Obwohl die Daten zeigen, dass dies ein erdgroßer terrestrischer Planet ist, wissen sie noch nicht, ob er eine Atmosphäre hat. „Die Daten des Observatoriums sind wunderschön“, sagte Erin May, ebenfalls vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University. „Das Teleskop ist so empfindlich, dass es problemlos eine Reihe von Molekülen erkennen kann, aber wir können noch keine endgültigen Rückschlüsse auf die Atmosphäre des Planeten ziehen.“

Obwohl das Team nicht feststellen kann, was vorhanden ist, können sie definitiv sagen, was nicht vorhanden ist. „Es gibt einige terrestrische Atmosphären, die wir ausschließen können“, erklärt Lustig-Yaeger. „Es kann keine dicke Methan-dominierte Atmosphäre haben, ähnlich der des Saturnmondes Titan.“

Das Team stellt auch fest, dass es zwar möglich ist, dass der Planet keine Atmosphäre hat, es aber einige atmosphärische Zusammensetzungen gibt, die nicht ausgeschlossen wurden, wie beispielsweise eine reine Kohlendioxidatmosphäre. „Im Gegensatz dazu ist eine 100-prozentige Kohlendioxidatmosphäre so viel kompakter, dass es sehr schwierig wird, sie zu entdecken“, sagte Lustig-Yaeger. Noch genauere Messungen sind erforderlich, damit das Team eine reine Kohlendioxidatmosphäre von überhaupt keiner Atmosphäre unterscheiden kann. In diesem Sommer sollen die Forscher weitere Spektren mit weiteren Beobachtungen gewinnen.

Webb enthüllte auch, dass der Planet einige hundert Grad wärmer ist als die Erde. Wenn also Wolken entdeckt werden, könnten die Forscher daraus schließen, dass der Planet eher der Venus ähnelt, die eine Kohlendioxidatmosphäre hat und ständig in dicke Wolken gehüllt ist. „Wir stehen an vorderster Front bei der Erforschung kleiner, felsiger Exoplaneten“, sagte Lustig-Yaeger. „Wir haben gerade erst begonnen, an der Oberfläche dessen zu kratzen, wie ihre Atmosphären aussehen könnten.“

Eine flache Linie in einem Übertragungsspektrum wie dieser kann aufregend sein – sie kann uns viel über den Planeten verraten. Forscher verwendeten den Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskops James Webb, um den Exoplaneten LHS 475 b am 31. August 2022 zu beobachten. Wie dieses Spektrum zeigt, beobachtete Webb keine nachweisbare Menge eines Elements oder Moleküls. Die Daten (weiße Punkte) stimmen mit einem strukturlosen Spektrum überein, das einen Planeten ohne Atmosphäre darstellt (gelbe Linie). Die violette Linie stellt eine reine Kohlendioxidatmosphäre dar und ist bei der derzeitigen Genauigkeit nicht von einer flachen Linie zu unterscheiden. Die grüne Linie stellt eine reine Methanatmosphäre dar, die nicht bevorzugt wird, da Methan, falls vorhanden, bei 3,3 Mikron mehr Sternenlicht blockieren würde. [Bildbeschreibung: Die Grafik zeigt das Transmissionsspektrum des felsigen Exoplaneten LHS 475 b. Die Datenpunkte werden als weiße Kreise mit grauen Fehlerbalken in einem Diagramm der Menge des blockierten Lichts in Prozent auf der vertikalen Achse gegen die Wellenlänge des Lichts in Mikrometern auf der horizontalen Achse aufgetragen. Eine gerade grüne Linie stellt ein Best-Fit-Modell dar. Eine kurvige rote Linie repräsentiert ein Methanmodell und eine etwas weniger kurvige violette Linie repräsentiert ein Kohlendioxidmodell.]

Eine flache Linie in einem Übertragungsspektrum wie dieser kann aufregend sein – sie kann uns viel über den Planeten verraten.

Die Forscher bestätigten auch, dass der Planet eine Umlaufbahn in nur zwei Tagen abschließt, eine Information, die durch Webbs präzise Lichtkurve fast augenblicklich offenbart wurde. Obwohl LHS 475 b seinem Stern näher ist als jeder andere Planet im Sonnensystem, hat sein roter Zwergstern weniger als die Hälfte der Temperatur der Sonne, sodass die Forscher vermuten, dass er immer noch eine Atmosphäre tragen könnte.

Die Ergebnisse der Forscher haben die Möglichkeit eröffnet, erdgroße Planeten zu lokalisieren, die kleinere rote Zwergsterne umkreisen. „Diese felsige Planet-Bestätigung unterstreicht die Präzision der Instrumente der Mission“, sagte Stevenson. „Und es ist nur die erste von vielen Entdeckungen, die es machen wird.“ Lustig-Yaeger stimmte zu: „Mit diesem Teleskop sind felsige Exoplaneten die neue Grenze.“

LHS 475 b ist relativ nah, nur 41 Lichtjahre entfernt, im Sternbild Octans.

Die Ergebnisse des Teams wurden am Mittwoch, den 11. Januar 2023, auf einer Pressekonferenz der American Astronomical Society (AAS) vorgestellt.

Weitere Informationen
Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All gebracht wurde. Im Rahmen einer internationalen Kooperationsvereinbarung stellte die ESA den Startdienst des Teleskops mit der Trägerrakete Ariane 5 bereit. In Zusammenarbeit mit Partnern war die ESA für die Entwicklung und Qualifizierung von Ariane-5-Anpassungen für die Webb-Mission und für die Beschaffung des Startdienstes durch Arianespace verantwortlich. Die ESA lieferte auch den Arbeitstier-Spektrographen NIRSpec und 50 % des Mittelinfrarotinstruments MIRI, das von einem Konsortium national finanzierter europäischer Institute (dem MIRI European Consortium) in Partnerschaft mit JPL und der University of Arizona entworfen und gebaut wurde.

Webb ist eine internationale Partnerschaft zwischen NASA, ESA und der Canadian Space Agency (CSA).

Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)

Quelle: https://astrobiology.com/2023/01/webb-discovers-lhs-475-b-an-earth-sized-rocky-planet.html

TESS: Zweite erdähnliche Welt um nahen Zwergstern – Neuentdeckter Exoplanet TOI-700e könnte lebensfreundlich sein

Der neuentdeckte Exoplanet TOI-700e ist knapp so groß wie die Erde und könnte ein warmes, lebensfreundliches Klima haben. © NASA/JPL-Caltech, Robert Hurt

Erdzwillinge im Doppelpack: Astronomen haben einen zweiten potenziell lebensfreundlichen Planeten um den Roten Zwerg TOI-700 entdeckt. Der rund 100 Lichtjahre entfernte Exoplanet ist fast so groß wie die Erde und kreist am Rand der habitablen Zone seines Sterns. Dieser gehört damit zu den wenigen Sternen mit gleich mehreren habitablen Welten. Seine beiden Erdzwillinge bieten zudem beste Möglichkeiten für genauere Beobachtungen beispielsweise mit dem James-Webb-Weltraumteleskop.

Astronomen haben inzwischen tausende von extrasolaren Planeten entdeckt, darunter auch viele erdähnliche Gesteinsplaneten um nahe Sterne wie Proxima Centauri und TRAPPIST-1. Im Jahr 2020 spürte dann das NASA-Weltraumteleskop TESS einen nahezu perfekten Erdzwilling in unserer Nähe auf: Der Planet TOI-700d ist etwa erdgroß und umkreist einen rund 100 Lichtjahre entfernten Roten Zwerg mitten in der habitablen Zone. Er könnte daher anders als die beiden anderen Planeten dieses Systems ein mildes Klima und flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche aufweisen.

Transit-Signal
Illustration des Planeten TOI-700e und die von TESS während seines Transits aufgezeichnete Lichtkurve.© NASA/JPL-Caltech, NASA/GSFC, Robert Hurt

Transit-Signal eines vierten Planeten

Jetzt zeigt sich: Der Erdzwilling TOI-700d ist nicht die einzige potenziell lebensfreundliche Welt um seinen Stern. Um das Planetensystem genauer zu charakterisieren hatten Emily Gilbert vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und ihre Kollegen noch einmal neuere Daten des TESS-Teleskops für TOI-700 ausgewertet. Dabei entdeckten sie in der Lichtkurve des Roten Zwergs neben den drei periodischen Abschattungen durch die schon bekannten Planeten noch ein weiteres, deutlich schwächeres Signal.

Nähere Analysen enthüllten: Es handelt sich um das Transit-Signal eines weiteren, zuvor übersehenen Planeten. Dieser TOI-700e getaufte Planet kreist zwischen dem Erdzwilling TOI-700d und seinem inneren, größeren Nachbarn TOI-700c. „Wenn der Stern nur ein wenig näher oder der Planet ein wenig größer gewesen wäre, hätten wir TOI-700e wahrscheinlich schon im ersten Jahr von TESS gefunden“, sagt Gilbert. „Aber das Signal war so schwach, dass wir noch ein weiteres Jahr der Transitbeobachtungen brauchten.“

habitable Zone
Orbits der vier Planeten um TOI-700 in Bezug zur habitablen Zone.© NASA/GSFC

Erdähnlich und potenziell habitabel

Das Spannende am neuen Fund: Der neu entdeckte Exoplanet hat 95 Prozent der Erdgröße und ist daher wahrscheinlich ein erdähnlicher Gesteinsplanet. Zudem umkreist er seinen Stern in knapp 28 Tagen einmal und liegt damit noch in der habitablen Zone dieses Roten Zwergsterns. Den Schätzungen der Astronomen zufolge erhält der Planet das 1,27-Fache der irdischen Sonneinstrahlung von seinem Stern – er ist daher etwas wärmer als die Erde.

Damit wäre aber ein gemäßigtes Klima mit flüssigem Wasser auf TOI-700e noch durchaus möglich: „Die Einstrahlung bei TOI-700e liegt zwischen der Erde und der der Venus“, berichten Gilbert und ihr Team. Das mache diesen Planeten besonders spannend. Denn bisher ist strittig, ob die Venus einst ein lebensfreundliches Klima hatte oder doch von Beginn an eine „Dampfhölle“ war. „Das TOI-700-System bietet nun eine Chance, die Venusfrage an vergleichbaren Exoplaneten zu klären“, so die Astronomen.

Spannender Kandidat für weitere Forschung

In jedem Fall umfasst das System von TOI-700 nun gleich zwei Planeten, die potenziell lebensfreundliche Bedingungen bieten und erdähnlich sind. „Damit ist dies eines von nur wenigen Systemen mit mehreren kleinen Planeten in der habitablen Zone“, sagt Gilbert. Ergänzende Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop erbrachten zudem keine Hinweise auf starke Strahlenausbrüche vom Roten Zwerg. Weil solche stellaren Flares harte Röntgenstrahlung freisetzen, gelten sie als schlechte Voraussetzung für lebensfreundliche Bedingungen.

„All dies macht das TOI-700-System zu einem spannenden Kandidaten für weitere Beobachtungen“, sagt Gilbert. Das TESS-Teleskop wird den Stern und seinen vier Planeten in diesem Jahr noch einmal eingehender ins Visier nehmen. Zudem sind auch schon weitere Beobachtungen mit erdbasierten Teleskopen geplant. (241st meeting of the American Astronomical Society, 2023; Astrophysical Journal Letters, accepted; arXiv:2301.03617)

Quelle: NASA

Quelle: https://www.scinexx.de/news/kosmos/zweite-erdaehnliche-welt-um-nahen-zwergstern/

Program has been Completed: The sub-surface oceans of Europa and Enceladus with JWST

Aktive Geysire am Südpol des Saturnmonds Enceladus

Die Eismonde der Gasriesen Jupiter und Saturn sind zurzeit die aussichtsreichsten Kandidaten für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem. Europa mit einem möglichen salzigen Ozean unter seiner Oberfläche und Enceladus mit seinen heißen Geysire und auch einen möglichen Ozean, könnten Mikrobielles Leben (Mikroorganismen) unterstützen. Ähnlich wie das Mikrobielle Leben unter extremen Bedingungen hier auf der Erde.

Jetzt wurde das JWST Beobachtungs-Pogramm: The sub-surface oceans of Europa and Enceladus abgeschlossen. Man darf auf die Ergebnisse gespannt sein und welche Schlussfolgerungen die Wissenschaftler aus den Daten ableiten – Immer noch Top Kandidaten für Mikrobielles Leben oder Flop? Bleibt es beim Staus Quo oder sorgt das JWST für eine Überraschung?


GTO 1250

Wed Jan 4 14:16:59 GMT 2023

Principal Investigator: Geronimo Villanueva
PI Institution: NASA Goddard Space Flight Center
Investigators (xml)

Title: Probing the sub-surface oceans of Europa and Enceladus with JWST
Cycle: 1
Allocation: 10.4 hours allocation change history
Exclusive Access Period: 0 months

Program Status: Program has been Completed

Program Coordinator: Weston Eck

MIRI Reviewer: Misty Cracraft

NIRCAM Reviewer: Bryan Hilbert

NIRSPEC Reviewer: Tracy Beck


OBSERVATIONS
Folder Observation Label Observing Template Science Target
Observation Folder


1 NIRCam Europa NIRCam Imaging (1) EUROPA
2 NIRSpec Europa NIRSpec IFU Spectroscopy (1) EUROPA
3 MIRI Europa MIRI Medium Resolution Spectroscopy (1) EUROPA
9 MIRI Europa-BKG MIRI Medium Resolution Spectroscopy (3) EUROPA-BKG
4 MIRI/Img Europa MIRI Imaging (1) EUROPA

Der Jupitermond Europa gilt als aussichtsreichster Kandidat für außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem. Denn unter seiner dicken Eiskruste liegt wahrscheinlich ein tiefer Ozean aus flüssigem Wasser. 


Observation Folder
5 NIRCam Enceladus NIRCam Imaging (2) ENCELADUS
6 NIRSpec Enceladus NIRSpec IFU Spectroscopy (2) ENCELADUS
7 MIRI Enceladus MIRI Medium Resolution Spectroscopy (2) ENCELADUS
8 MIRI/Img Enceladus MIRI Imaging (2) ENCELADUS

Saturnmonds Enceladus

ABSTRACT
Do the icy moons, Europa and Enceladus, host habitable conditions at submerged hydrothermal vents? We propose to perform high spatial and spectral resolution observations of the jets emanating from these moons, measuring volatile abundances and isotopic ratios. Such measurements will reveal unprecedented information regarding the processes acting beneath the moons’ thick ice crusts, and the potential for habitability of the subsurface oceans.

OBSERVING DESCRIPTION
Introduction and Background: Do the icy moons, Europa and Enceladus, host habitable conditions at submerged hydrothermal vents? The right balance of energy sources, temperature, pressure and chemical diversity leads to prosperous environments for life on Earth. Thanks to the plentitude of recent discoveries of extremophile organisms, the limits for such conditions have greatly expanded, and the hypothesized sub-surface oceans on these moons represent one of the most habitable niches in our Solar System. Observations with JWST will permit to probe these habitats with
unprecedented sensitivity and spatial resolution, revealing unique information regarding the processes acting beneath the moons’ thick ice crusts, and the potential for habitability of the sub-surface oceans.


Europa: The surface of this moon of Jupiter is surprisingly young, as revealed by a crater retention age of only 10-100 Myr (1), suggestive of ongoing resurfacing. Furthermore, ice fractures and moving lineae are indicative of underlying tectonic activity and/or volcanic eruptions. By integrating this morphological information with that obtained by radio-tracking from the Galileo spacecraft, a possible ocean (or a low-density convective ice layer) of 80-170 km thickness is inferred to be present below Europa’s icy crust (2, 3). More recently, water vapor plumes were observed above the frigid
south polar regions (4), and linked to the previously identified fractures or lineae. Particularly interesting was the fact that the intensity of the plumes varied according to its distance from Jupiter, a strong indicator of tidal heating and flexing in Europa. Such tidal energy could provide enough heat to
generate a liquid ocean underneath the ice, further establishing the sub-surface of Europa as an astrobiologically relevant site, with a potential for habitability. The presence of liquid water and of possible volcanic/hydrothermal sub-surface activity would resemble ecosystems on Earth, but no markers suggesting these processes are active in Europa have been detected.
Enceladus: As with Europa, Saturn’s moon Enceladus shows a relatively young surface, linear fractures with enhanced temperatures – termed “tiger stripes” (5), and collimated plumes of water (6, 7). However, unlike Europa, the presence of a global sub-surface ocean is not suggested for Enceladus. Instead, smaller non-continguous reservoirs containing pressurized liquid water beneath its southern pole have been suggested.

Using ravitational studies, Iess et al. (8) established the depth of this reservoir to be 30-40 kilometers, and to extend to south latitudes of ~50 degrees. The presence of natural radioactivity, together with an active surface could suggest a long-term water cycle. This would move material (as well as any organic compounds deposited on the surface) deep into these liquid-water reservoirs, thus providing a potential for habitability. Little is known about.

Quelle: https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/program-information.html?id=1250

JUICE: Die letzte Reise der Ariane 5/Jupiter Icy Moons Explorer/Flyby an der Venus-Phosphin in den Wolken?

Die letzte Reise der Ariane 5

Stand: 21.12.2022 12:00 Uhr

Gut 20 Jahre lang haben Ariane-5-Raketen Satelliten ins All befördert – doch damit ist bald Schluss. Die letzte Raketen-Oberstufe tritt heute ihre Reise von Bremen nach Französisch-Guayana an.

Auf einem Tieflader geht es durchs nächtliche Bremen. Die letzte Oberstufe, die auf einer Ariane-5-Rakete ins All reisen wird, hat das Werksgelände in Bremen verlassen und wartet nun am Hafen auf Ihre Verschiffung nach Kourou in Französisch-Guayana. Von dort aus wird die letzte Ariane 5 starten – und eine Ära zu Ende gehen. Der 117. Start ist für April 2023 geplant und er wird der letzte sein.

Die Ariane 5 wird oft als Europas Zugang ins All bezeichnet. In der Spitze der europäischen Rakete, in der sogenannten Oberstufe, reisen meist Kommunikationssatelliten ins All. Die Oberstufe ist gewissermaßen das Taxi, das diese Satelliten punktgenau dort abliefert, wo sie hin sollen.

Letzter Start nach mehr als 20 Jahren

Die Ariane 5 als Erfolgsgeschichte zu bezeichnen, ist nicht zu hoch gegriffen, selbst wenn die Ära mit einem Fehlstart begann: Die erste Ariane 5 hob am 4. Juli 1996 ab, stellte sich nach 37 Sekunden quer und sprengte sich dann selbst. Ein Softwarefehler war das Problem. 

Auch der zweite Start war noch etwas holprig. Zwar hob die Rakete problemlos ab, allerdings lieferte sie den Satelliten nicht genau dort ab, wo er hin sollte. Beim dritten Anlauf klappte alles wie geplant: Am 21. Oktober 1998 startete eine Ariane 5 mit einer Raumkapsel, deren Tauglichkeit im All erprobt werden sollte.

Zuverlässiger Raumtransporter

Von diesem Zeitpunkt an begann die Ariane 5 sich ihren Ruf als zuverlässiger Raumtransporter zu erarbeiten, selbst wenn 2002 noch ein weiterer Fehlstart folgte. Insgesamt gab es fünf verschiedene Versionen der Ariane 5, alle zwischen 54 und 59 Meter hoch und bis zu 777 Tonnen schwer. Der Antrieb liefert bis zu 180.000 PS.

So ausgestattet hat die Rakete viele Missionen erfolgreich absolviert: Weltraumteleskope wie Herschel oder Planck reisten 2009 mit einer Ariane 5 ins All. 2021 brachte sie das Teleskop James Webb ins All. Dazu kommen unzählige Kommunikationssatelliten, aber auch militärische Überwachungssatelliten.

Sicherlich besonders sind die fünf „Automated Transfer Vehicle“ kurz ATV, die Ariane 5 zur Internationalen Raumstation ISS brachte. Die ATV waren Transportkapseln, die die Astronauten in der ISS mit Lebensmitteln, Wasser, Ausrüstung, Sauerstoff und Treibstoff versorgten. Menschen sind allerdings nie mit einer Ariane 5 geflogen.

Satellit zur Erkundung des Jupitermonds

Der letzte „Passagier“ an der Spitze einer Ariane 5 wird die Raumsonde JUICE sein. Das Reiseziel dieser Sonde ist der Jupitermond Ganymed. Erforscht werden soll, ob dort Leben möglich wäre. Die Lebenszeit der Ariane 5 hingegen wird mit dem 117. Start endgültig zu Ende sein.

Wie bei jedem ihrer Vorgänger werden die Booster rund zwei Minuten nach dem Start ausgebrannt sein und dann abgesprengt. Sie und die Hauptstufe fallen nach getaner Arbeit zurück zur Erde – genauer gesagt ins Meer. Auf die Oberstufe wartet die Ewigkeit: Wenn sie die Sonde im Orbit abgeliefert hat, wird sie sich selbst mit einem kleinen Schubs ins Grab befördern, nämlich in den sogenannten Friedhofsorbit. Dort wird die Bremer Oberstufe weiter kreisen – ohne Funktion aber vor allem, ohne Satelliten in der Umlaufbahn in die Quere zu kommen.

Ariane 6 ab Herbst 2023

Auf fünf folgt sechs – bereits seit 2015 entwickelt das europäische Gemeinschaftsunternehmen Ariane Group die Ariane 6 Rakete. Die Startkosten sollen sich bei diesem Modell etwa halbieren. Denn längst bauen nicht nur Länder wie Russland, die USA, China oder Indien Raketen. Auch private Unternehmen, wie etwa Elon Musks Unternehmen Space X, drängen auf den Markt. Mit der Falcon 9 Rakete ist es dem Unternehmen erstmals gelungen, die Hauptstufe einer Rakete wieder auf die Erde zu bringen, sie also wiederverwenden zu können.

Die Konkurrenz ist also großer geworden, und damit auch die Anforderungen an die Nachfolgerin der Ariane 5. Wenn alles nach Plan läuft, soll Ariane 6 erstmals im Herbst 2023 abheben.

Quelle: https://www.tagesschau.de/wissen/technologie/ariane-start-101.html


Jupiter Icy Moons Explorer der ESA

In Kürze

Medien sind eingeladen, den Jupiter Icy Moons Explorer Juice der ESA am 20. Januar 2023 bei Airbus in Toulouse, Frankreich, zu besuchen, bevor er zum europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana transportiert wird, um im April mit einer Ariane 5 gestartet zu werden. Medien sind ebenfalls eingeladen, ihr Interesse zu bekunden Medienaktivitäten vor dem Start und am Tag des Starts im Weltraumbahnhof.

Eingehend

Bei der Veranstaltung im Januar bei Airbus Toulouse wird eine am Raumschiff angebrachte Gedenktafel zu Ehren des italienischen Astronomen Galileo Galilei enthüllt, der 1609 als erster Jupiter und seine größten Monde durch ein Teleskop betrachtete.

Über 400 Jahre später setzt sich der immerwährende Wunsch der Menschheit fort, nach oben zu schauen und Welten jenseits unseres eigenen Lebens zu erforschen. Europa und seine internationalen Partner entsenden Juice, um diesen faszinierenden Planeten und die Monde zu erkunden, von denen wir glauben, dass unter ihren Oberflächen riesige Wassermengen begraben sind, die weitaus größer sind als in den Ozeanen der Erde. Diese planetengroßen Monde bieten uns verlockende Hinweise darauf, dass andere Lebensbedingungen als hier auf unserem blassblauen Punkt existieren könnten, und sind daher einige der überzeugendsten Ziele in unserem Sonnensystem.

Saft auf den Punkt gebracht
Saft auf den Punkt gebracht

Juice wurde 2012 als erste „Large-Class“-Mission im ESA-Programm „Cosmic Vision 2015-2025“ ausgewählt. Mit seinem leistungsstarken Instrumentenpaket wird Juice die bisher detaillierteste Analyse von Jupiter und seinen Wasserwelten als Archetyp für Gasriesen im gesamten Universum liefern. Seine Ergebnisse werden uns nicht nur dabei helfen, tiefer in die Familiengeschichte unseres eigenen Sonnensystems einzutauchen, sondern auch die Ergebnisse der ESA-Flotte von Exoplanetenmissionen zur Analyse jupiterähnlicher Systeme in einen Kontext stellen.

In den letzten Jahren fand eine umfangreiche Testkampagne statt, um die Raumsonde Juice auf ihre achtjährige Reise und den Betrieb in der rauen Strahlungs- und Temperaturumgebung des mehr als 600 Millionen Kilometer von der Erde entfernten Jupiter vorzubereiten. 

Die Testkampagne wird bald abgeschlossen sein, und die letzten Vorbereitungen werden zum europäischen Startplatz in Französisch-Guayana für den Start mit einer Ariane 5 verlegt.

Quelle: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice/Opportunities_for_media_ESA_s_Jupiter_Icy_Moons_Explorer


Kein Phosphin in Venus-Wolken

Auf der Erde erzeugen Bakterien das seltene Spurengas. Neu ausgewertete Messdaten liefern keine Hinweise, dass es auf unserem unwirtlichen Nachbarplaneten vorkommt.

16. JULI 2021

Bereits vor einem Jahr veröffentlichte Messdaten des James Clerk Maxwell Teleskops auf Hawaii und des ALMA-Radioteleskops in Chile enthalten keine Hinweise auf das Spurengas Phosphin in der Wolkendecke der Venus. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam, zu dem ein Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen zählt, das die Messdaten jetzt sorgfältig geprüft hat. Ihre Analyse ist ein Beitrag zur wissenschaftlichen Diskussion um den Fund von Phosphin in der Venus-Atmosphäre, von dem Forscherinnen und Forscher 2020 berichtet hatten. Das giftige Spurengas Phosphin ist auf der Erde als Stoffwechselprodukt von Bakterien bekannt und könnte auf biologische Prozesse in der Venus-Atmosphäre hindeuten. Die neue Auswertung der Daten sowie eine Stellungnahme der britischen Kolleginnen und Kollegen erscheint heute in der Fachzeitschrift Nature Astronomy.

Eine dichte Wolkendecke umgibt die Venus in einer Höhe von etwa 50 bis 70 Kilometern.
Eine dichte Wolkendecke umgibt die Venus in einer Höhe von etwa 50 bis 70 Kilometern.ESA/MPS/DLR/IDA

Die Venus ist kein angenehmer Ort: Ein extremer Treibhauseffekt sorgt auf ihrer Oberfläche für durchschnittliche Temperaturen von etwa 460 Grad Celsius. Selbst wenn unser Nachbarplanet in seiner kühleren Vergangenheit Lebensformen auf der Oberfläche beherbergt hat, dürfte es wasserbasiertes Leben dort heute schwer haben. Die dichte Wolkendecke, die den Planeten in einer Höhe von 50 bis 70 Kilometern umgibt, kommt schon eher als Lebensraum in Frage. Dort herrschen erträglichere Temperaturen zwischen etwa -20 und 65 Grad Celsius. Allerdings sind die Wolken Schauplatz heftig tobender Winde und enthalten große Mengen ätzender Schwefelsäure. Stark spezialisierte Bakterien könnten sich dennoch diesen extremen Bedingungen angepasst haben und dort überdauern, spekulieren Forscherinnen und Forscher seit Langem.

Beflügelt wurden solche Überlegungen im vergangenen Jahr durch eine Veröffentlichung einer Forschergruppe um Jane Greaves von der Cardiff University, die in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Astronomy erneut für Diskussionen sorgt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten damals Messdaten der Radioteleskope JCMT (James Clerk Maxwell Teleskope) und ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ausgewertet und berichteten vom Fund winziger Mengen des Gases Phosphin, einer Verbindung aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die auch als Monophosphan bezeichnet wird. Greaves und ihre Koautorinnen und Koautoren schlossen nicht-biologische Ursprünge des Gases wie etwa Blitze oder Meteoriten aus; stattdessen kämen wie auf der Erde Bakterien als Quelle in Frage.

Die Originalstudie hat eine breite wissenschaftliche Diskussion angestoßen. So argumentierten Forscher von der Cornell University in den USA vor Kurzem, Phosphin könne auf vulkanische Aktivitäten auf der Venus zurückzuführen sein. Allerdings ist es mehreren Forschergruppen bisher nicht gelungen, den Phosphin-Fund zu bestätigen – weder durch unabhängige Messungen etwa durch die ESA-Raumsonde Venus Express, noch durch erneute Analyse der Originaldaten. Die Forscherinnen und Forscher um Jane Greaves haben ihren zunächst gefundenen Wert von 20 Teilen Phosphin pro Milliarden in der Zwischenzeit nach unten korrigiert, halten am Fund des Gases aber fest.

Nun hat eine weitere Gruppe von Expertinnen und Experten für planetare Atmosphären um Geronimo Villanueva vom Goddard Space Flight Center der NASA die Originaldaten noch einmal geprüft. Hinweise auf Phosphin finden sie nicht. Ihre Analyse ergibt, dass das seltene Spurgengas mit Schwefeldioxid verwechselt worden sein könnte, das in der Atmosphäre der Venus in großen Mengen vorkommt.

„Winzige Mengen von Spurengasen in den Atmosphären weit entfernter Planeten zweifelsfrei aufzuspüren, ist ausgesprochen kompliziert“, sagt Paul Hartogh vom MPS, einer der Koautoren der aktuellen Neu-Auswertung. Informationen zur Zusammensetzung einer Planetenatmosphäre findet sich verschlüsselt in der elektromagnetischen Strahlung, die von dort emittiert wird. Jede Molekülsorte, die vertreten ist, strahlt Radiowellen einer charakteristischen Wellenlänge ab. Teleskope wie JCMT und ALMA zerlegen die Gesamtstrahlung in ihre einzelnen Wellenlängen, ähnlich wie ein Prisma sichtbares Licht in einzelne Farben aufspaltet. Die charakteristischen Signale der Moleküle werden so sichtbar. 

Allerdings liegen die Wellenlängen mancher Molekülsorten sehr eng beieinander. Dies ist bei Phosphin und Schwefeldioxid der Fall. Zudem spielt der Atmosphärendruck eine Rolle. Je tiefer in der Atmosphäre sich die Moleküle finden, desto höher ist der Druck und desto öfter stoßen die Moleküle mit anderen zusammen. Dies sorgt dafür, dass sie neben Strahlung ihrer charakteristischen Wellenlängen auch solche mit eng benachbarten Wellenlängen emittieren. Moleküle mit sehr ähnlichen Signalen zu unterscheiden, wird so erschwert.

Auch die Eigenheiten des jeweiligen Teleskops müssen berücksichtigt werden. „Zwischen dem unverfälschten Signal aus der Venus-Atmosphäre und uns steht immer das Instrument“, so Hartogh. So enthalten die Messdaten aller Teleskope ein gewisses Grundrauschen: Das Teleskop zeigt statistisch fluktuierende, geringe Intensitäten von Strahlung jeder Wellenlänge an. Die sehr schwachen Signale seltener Spurengase können in diesem Grundrauschen nahezu oder komplett versinken. Zudem können systematische Fehlerquellen im Instrument selbst die Messdaten verzerren.

„Für die Radioastronomie ist Venus ein sehr helles und somit schwieriges Objekt“, erklärt Hartogh. Die Messdaten von unserem Nachbarplaneten enthalten deshalb deutlich stärkere Störungen als im Idealfall. „Umso wichtiger ist es, Datenanalysemethoden, die sehr schwache Signale herausfiltern sollen, mit äußerster Vorsicht anzuwenden“, fügt er hinzu.

Dass sich winzigste Mengen von Phosphin-Molekülen in den Venuswolken tummeln, können die Forscherinnen und Forscher nicht ausschließen. Die Konzentrationen wären aber so gering, dass sie sich mit JCMT und ALMA nicht aufspüren lassen.

Abhilfe könnte die ESA-Mission JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) schaffen, die im September nächsten Jahres ins All starten und auf ihrem Weg ins Jupitersystem der Venus einen Besuch abstatten soll.

Wie Modellrechnungen zeigen, wird das JUICE-Instrument SWI (Submillimeter Wave Instrument), das unter Leitung des MPS entwickelt und gebaut wurde, in der Lage sein, tausendfach geringere Phosphin-Konzentrationen zu detektieren. Die Forscherinnen und Forscher werden mit Sicherheit genau hinschauen.

Quelle: https://www.mps.mpg.de/kein-phosphin-in-venus-wolken