Fachartikel sieht weiterhin Hinweise für Leben in der Venus-Atmosphäre/Erste private Venus-Mission (2023) hat nur fünf Minuten Zeit zur Suche nach Leben

Planet Venus.Copyright: JAXA/ ISAS/ DARTS/ Kevin M. Gill

Planet Venus.
Copyright: JAXA/ ISAS/ DARTS/ Kevin M. Gill

Boulder (USA) – Die Debatte um den potenziellen Biomarker Phosphin in der Venus-Atmosphäre streiten sich die Verfechter der konservativen Lehrmeinung von einer lebensfeindlichen Venus mit jenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die ergebnisoffen die Indizien und Beweise bewerten und überprüfen wollen, bevor sie Leben in den gemäßigten Wolkenschichten der Venus ausschließen. Ein aktueller Fachartikel stützt nun den letzteren Ansatz.

In ihrem vorab via ArXiv.org veröffentlichten Artikel (und in einer zukünftigen Ausgabe The der „Aerospace MDPI Special Issue “The Search for Signs of Life on Venus: Science Objectives and Mission Designs”) erläutern Carol E. Cleland von der University of Colorado und Paul B. Rimmer von der britischen University of Cambridge, dass sie in der Detektion von mehreren Anomalien in der Venus-Atmosphäre durchaus Belege für bislang unbekannte Prozesse und Systeme sehen, die außerhalb des bisherigen Bildes von der Zusammensetzung der Venus-Atmosphäre anzusiedeln sind.

Konkret untersuchen die beiden Forschenden die Detektion von Ammoniak und Phosphin der Atmosphäre unseres höllischen Nachbarplaneten, geben eine Übersicht über mögliche Interpretationen und Konsequenzen dieser Nachweise und stellen fest: „Diese Anomalien widersprechen der Annahme und dem Glauben, dass die Venus kein Leben beherbergen könnte.“

„In unserem Artikel diskutieren wir zwei von mehreren Anomalien in der Atmosphäre der Venus und zeigen, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft auf diese Anomalien in der gleichen Art und Weise reagiert, wie sie auch schon zuvor auf anomale Phänomene reagiert hat – Phänomene, die für das, wofür sie schlussendlich tatsächlich standen, zuvor nicht anerkannt worden waren, die aber danach wichtige wissenschaftliche Entdeckungen vorwegnahmen.“

Hintergrund
Phosphin ist ein Molekül aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die normalerweise nicht zusammenkommen. Es erfordert enorme Energiemengen, beispielsweise in den extremen Umgebungen von Jupiter und Saturn, die Atome mit genügend Kraft zu zerschlagen, um ihre natürliche Abneigung zu überwinden. Tatsächlich wurde Phosphin bereits in den 1970er Jahren in den Atmosphären von Jupiter und Saturn, also von großen Gasplaneten – entdeckt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Molekül im Innern dieser Gasriesen regelrecht zusammengeballt wurde und, wie Sousa-Silva und Kollegen es beschreiben, “von gewaltigen Konvektions-Stürmen in Planetengröße gewaltsam erzeugt wurde.

Weitere erklären die Autoren: „Wir sind davon überzeugt, dass dieser Umstand ein Hinweis dafür sein kann, dass uns auch diese Venus-Anomalien zu wichtigen neuen Entdeckungen über die planetare Umgebung der Venus und vielleicht sogar über außerirdisches Leben führen könnten.“

Neben der heiß debattierten Entdeckung von Phosphin untersuchen die beiden Autoren und Autorinnen auch den Nachweis von Ammoniak in sowie ein chemisches Ungleichgewicht der Venusatmosphäre als potenzielle Biomarker, also Hinweise für Leben. Auch die Zusammensetzung weist ein entsprechendes chemisches Ungleichgewicht auf. Der Grund: biologisches Leben. Tatsächlich sind einige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Meinung, dass der Nachweis eines solchen chemischen Disequilibrums in der Atmosphäre eines Felsplaneten eines der besten Anzeichen für dortiges Leben wäre.

Konkret geht es zum einen um den beobachteten Abbau von Schwefel und Wasser in den Wolken der Venus, zudem um das merkwürdige Verhalten von Schwefel in der Nähe der Planetenoberfläche und H20 in den Wolken, die Detektion von Sauerstoff, Wasserstoffsulfiden und Methan in den Venus-Wolken, sowie der Nichtnachweis von Sauerstoff oberhalb besagter Wolken und der Abbau von das Carbonylsulfiden unterhalb der Wolken, der Nachweis von schwefelhaltigen Wolken unterhalb der Schwefel-Wolken. Auch die mineralische Zusammensetzung der Oberfläche scheint nicht mit dem Zustand der tieferen Atmosphäre übereinzustimmen.

Statt vermeintlich mit bisherigen Vorstellungen nicht übereinstimmende Ergebnisse zu ignorieren oder in Abrede zu stellen, sollten sie vielmehr mit Interesse kritisch untersucht werden, fordern die Autoren.

Abschließend bemerken Rimmer und Cleland, die tiefgreifenden Auswirkungen, die der Nachweis von Leben als Erklärung für die Venus-Anomalien für unser Verständnis von Leben haben würde: Sollte Leben auf einer höllenartigen Welt die der Venus existieren kann, so könnte es fast überall existieren und selbst der Beweis eines nicht-biologischen Ursprungs der Anomalien wäre ein Gewinn für unser Wissen.

Quelle: https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/fachartikel-sieht-weiterhin-hinweise-fuer-leben-in-der-venus-atmosph20221203/


Life on Venus? New paper explores possibilities

Life on Venus: Planet with colorful and mottled wavy cloud structures.
View larger. | Venus in ultraviolet. Japan’s Akatsuki spacecraft took this image on December 23, 2016. A new paper discusses various anomalies – things that are different, abnormal, peculiar, or not easily classified – and whether living things in the clouds of Venus could explain them. Is there life on Venus? Image via JAXA/ ISAS/ DARTS/ Kevin M. Gill/ Wikipedia (Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0).

Life on Venus?

We are of the opinion that several anomalies in the atmosphere of Venus provide evidence of yet-unknown processes and systems … The investigation of these anomalies on Venus should be open to [a] wide range of explanations, including unknown biological activity.

So begins a new paper from researchers in the U.S. and U.K. – released November 14, 2022 – related to the continuing saga of possible life in the clouds of Venus. The paper looks at how phosphine is just one of various peculiar features in Venus’ clouds that airborne microorganisms – tiny living creatures such as alien bacteria or fungi – might explain.

The researchers also consider the anomalies in context of previous assumptions about Venus’ atmosphere and past discoveries in astronomy, biology and geology.

The new paper, by Carol Cleland (University of Colorado, Boulder) and Paul Rimmer (University of Cambridge), is available on arXiv. The Aerospace (MDPI) Special Issue “The Search for Signs of Life on Venus: Science Objectives and Mission Designs,” has accepted it for publication. The researchers explain:

We provide an overview of two anomalies, the tentative detection of ammonia and phosphine in Venus’s atmosphere. These anomalies fly in the face of the tacit assumption that the atmosphere of Venus must be in chemical redox equilibrium, an assumption connected to the belief that Venus is lifeless.

The discovery of phosphine

Jane Greaves and her colleagues at Cardiff University in the U.K. first announced the discovery of phosphine in the atmosphere of Venus in September 2020. The announcement ignited both excitement and skepticism among scientists.

And the debate of phosphine’s origins – or if it’s even actually there at all – is still ongoing. After all, on Earth, phosphine in the air is associated with life processes. So scientists, who are understandably fascinated by the possibility of life processes on Venus, have published several additional papers since the original discovery.

The subsequent papers are both pro and con on the subject of whether phosphine exists in Venus’ clouds, and, if so, whether it indicates life.

More anomalies

While phosphine is the most recent anomalous discovery in Venus’ atmosphere, there’s also other weird chemistry going on there, chemistry that could even point to life signs, or, as scientists say, potential biosignatures. This includes the presence of ammonia, and the fact that Venus’ atmosphere is seemingly somehow in what scientists call redox (chemical) disequilibrium.

On Earth, biological life causes chemical disequilibrium in our atmosphere. The current paper focuses on the ammonia (NH3), phosphine and redox disequilibrium (redox indicates a specific kind of chemical disequilibrium).

Scientists say that finding chemical disequilibrium in the atmosphere of a rocky exoplanet would be one of the best possible signs of life on that planet. But what about Venus? Cleland and Rimmer note that:

Few astrobiologists anticipated finding such evidence on Earth’s next-door neighbor, Venus.

The paper notes other strange features as well:

Anomalous phenomena observed in the atmosphere of Venus include the depletion of sulfur and water in the clouds of Venus, the strange behavior of SO2 [sulphur] near the surface and H2O in the clouds, the detection of O2 [oxygen], H2S [hydrogen sulphide] and CH4 [methane] in the clouds and non-detection of O2 [oxygen] above the clouds … the depletion of OCS [carbonyl sulphide] below the clouds, the detection of phosphorous clouds below sulfur clouds and a host of phenomena in the surface mineralogy: the mineral composition does not appear to be in equilibrium with the lower atmosphere.

The researchers present their case that at least some of these anomalies might be explained by biological processes.

The strange case of ammonia

The presence of ammonia is one of the most interesting Venusian anomalies. According to the current standard understanding of Venus’ atmosphere, it shouldn’t be there.

The Soviet Venera 8 probe found evidence of ammonia in 1972. The data suggested its presence at concentrations of 100-1000 ppm (parts per million), at an altitude of between 19 and 28 miles (30 and 45 km). Some other scientists dismissed the findings, however. They said that the data were “inconsistent with the observed abundances of other gases in the Venus atmosphere.” Ammonia shouldn’t be in Venus’ atmosphere. Otherwise, it would mean that the planet’s atmosphere must be in disequilibrium.

That’s a big deal, since on Earth, at least, the presence of life is what causes a similar atmospheric disequilibrium.

Later, in 1978, the Pioneer Venus multiprobe also found signs of ammonia. However, in light of the previous dismissal, these findings were either ignored or just not noticed, the researchers behind the current paper say. So, if the ammonia is there, then is the disequilibrium caused by microorganisms or unknown abiotic (non-life) chemical reactions?

The phosphine debate now

The Venusian phosphine is still a subject of much debate. Greaves and her colleagues made the initial observations using the Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA) and the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT). In a new paper, announced on November 21, 2022, Greaves and her team maintain that the phosphine is really there. The paper, available on arXiv, discusses an analysis of Venus’ atmosphere with data from the Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy (SOFIA) telescope. Based on their discussion on six phosphine results, they say:

We suggest Venusian phosphine is indeed present, and so merits further work on models of its origins.

Recent re-analysis of data from the old Pioneer Venus mission also supports the existence of the phosphine.

Phosphine above Venus’ clouds?

Other scientists say that if the phosphine is there, it must be above the clouds, not in them. But if so, it would be even more unstable, and need to be constantly replenished somehow. Known chemical processes, both biological and non-biological, would have a hard time explaining phosphine above the clouds. And indeed, Cleland and Rimmer say:

If there is observable [phosphine] above the clouds of Venus, we are left with two explanations: life-as-we-don’t-know-it and nonlife-as-we-don’t-know-it. Both of these possibilities should be seriously considered, and neither should be clearly favored over the other until there’s more data. Instead, more predictions should be made, and more data should be gathered, especially in situ data from upcoming missions.

Scientists have proposed some possible non-biological explanations for the phosphine, such as volcanoes. But so far, none of them adequately explain all the observations.

Inset with group of small objects consisting of 4 attached spheres, with a planet in the background.
View larger. | Artist’s illustration of the molecule phosphine in Venus’ atmosphere. Phosphine is one of the key anomalies discussed in the new paper. Image via ESO/ M. Kornmesser/ L. Calçada & NASA/ JPL/ Caltech.

Anomalies in scientific discovery

The researchers argue that anomalies – phenomena that are surprising or unexpected – should be acknowledged, not ignored. They are also not just “failed predictions” as often described, but play central roles in the process of scientific discovery. As the paper says:

While a failed prediction may eventually be recognized as anomalous, many anomalies do not represent failed predictions. Anomalies are surprising because they fall outside the scope of expectations (articulated in prediction and explanation) induced by widely accepted theoretical frameworks.

So, with Venus as a test case, what is the best way forward for researchers? Cleland said:

We can best explore astrobiologically by roaming widely and keeping a sharp eye out for anomalous order of any kind … Such anomalous order will indicate either an interesting nonbiological process that we need to learn about† or that we have at last found new life.

Biological anomalies on Venus: What if?

If any of these anomalies really are the result of life, it would have a profound effect on our understanding of how life evolves on planets. If life can exist on a hellish a world as Venus, where else might it be? Confirmation of such life would open up a universe of possibilities. But even if these anomalies are non-biological in origin, that would still expand our scientific knowledge overall.

Bottom line: Is there life in Venus’ atmosphere? Researchers in the U.S. and U.K. make the case for ammonia, phosphine and other potential biological anomalies on Venus.

Quelle: https://earthsky.org/space/life-on-venus-new-paper-explores-possibilities/


Erste private Venus-Mission hat nur fünf Minuten Zeit zur Suche nach Leben

Die kostengünstige Mission von Rocket Lab, die bereits 2023 starten soll, wird kurz sein, könnte aber die Suche nach außerirdischer Biologie verändern.

Rocket Lab-Venus-Mission
(Bild: Rocket Lab)

Während die Covid-Pandemie Ende 2020 in vollem Gange war, gab es eine kurze Ablenkung und die Aufmerksamkeit der interessierten Öffentlichkeit richtete sich auf unseren Nachbarplaneten Venus. Astronomen hatten in den Wolken der Venus eine verblüffende Entdeckung gemacht: ein Gas namens Phosphin, das auf der Erde durch biologische Prozesse erzeugt wird. Spekulationen kursierten und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bemühten sich zu verstehen, was sie da sahen.

Nun könnte eine Mission, die im nächsten Jahr gestartet werden soll, endlich die Frage beantworten, die die Astronomen seither beschäftigt: Könnte mikrobielles Leben das Gas ausstoßen?

Obwohl spätere Studien den Nachweis von Phosphin in Frage stellten, hat die erste Studie das Interesse an der Venus neu entfacht. In der Folge wählten die NASA und die Europäische Weltraumorganisation (ESA) drei neue Missionen aus, die zu dem Planeten reisen und unter anderem untersuchen sollen, ob die Bedingungen auf der Venus in der Vergangenheit Leben ermöglicht haben könnten. Auch China und Indien haben Pläne, Missionen zur Venus zu schicken. „Phosphin hat uns alle daran erinnert, wie schlecht [dieser Planet] charakterisiert ist“, sagt Colin Wilson von der Universität Oxford, einer der stellvertretenden leitenden Wissenschaftler der europäischen Venus-Mission EnVision.

Die meisten dieser Missionen würden jedoch erst in den späteren 2020er oder 2030er Jahren Ergebnisse liefern. Die Astronomen wollten aber jetzt Antworten. Und wie es der Zufall wollte, war dies auch bei Peter Beck, dem Geschäftsführer des neuseeländischen Unternehmens Rocket Lab, der Fall. Beck, der seit langem von der Venus fasziniert ist. An ihn trat eine Gruppe von MIT-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit einer Idee heran: Eine kühne Mission mit einer Rakete des Unternehmens sollte schon viel früher nach Leben auf der Venus suchen – mit einem Start im Jahr 2023. Ein Ersatzstartfenster steht im Januar 2025 zur Verfügung.

Phosphin hin oder her: Wenn es auf der Venus Leben gibt, dann möglicherweise in Form von Mikroben in winzigen Schwefelsäuretröpfchen, die hoch über dem Planeten schweben. Während die Oberfläche weitgehend unwirtlich erscheint, mit Temperaturen, die heiß genug sind, um Blei zu schmelzen, und einem Druck, der dem am Boden der Ozeane auf der Erde ähnelt, sind die Bedingungen in 45 bis 60 Kilometern Höhe über dem Boden in den Wolken der Venus deutlich gemäßigter.

„Ich hatte immer das Gefühl, dass die Venus einen schweren Stand hat“, sagt RocketLab-CEO Beck. „Die Entdeckung von Phosphin war der Auslöser. Wir müssen auf die Venus, um nach Leben zu suchen.“

Die Einzelheiten der Mission, der ersten privat finanzierten Reise zu einem anderen Planeten, wurden jetzt veröffentlicht. Rocket Lab hat ein kleines Mehrzweck-Raumschiff namens Photon entwickelt, das die Größe eines Esstisches hat und zu mehreren Orten im Sonnensystem geschickt werden kann. Im Juni wurde eine bereits eine Photon-Mission zum Mond für die NASA gestartet. Bei der nun geplanten Venus-Mission wird ein weiteres Photon-Raumschiff eingesetzt, um eine kleine Sonde in die Atmosphäre des Planeten zu werfen.

Diese Sonde wird derzeit von einem Team von weniger als 30 Personen unter der Leitung von Sara Seager am MIT entwickelt. Sie soll bereits im Mai 2023 starten und in fünf Monaten die Venus erreichen. Ankunft also im Oktober 2023. Mit weniger als 10 Millionen Dollar ist die von Rocket Lab, dem MIT und nicht näher genannten Unterstützern finanzierte Mission risikoreich, aber kostengünstig – nur zwei Prozent des Preises, den die NASA für jede der Venus-Missionen veranschlagt.

„Dies ist das Einfachste, Billigste und Beste, was man tun kann, um eine große Entdeckung zu machen“, sagt Seager.

Die Sonde ist klein, wiegt nur ca. 20 Kilogramm und misst 38 Zentimeter im Durchmesser, etwas größer als ein Basketballkorb. Ihr kegelförmiges Design ist an der Vorderseite mit einem Hitzeschild versehen, der die Hauptlast der intensiven Hitze abfängt, die entsteht, wenn die Sonde – die vom Photon-Raumschiff vor der Ankunft freigesetzt wird – mit 40.000 Kilometern pro Stunde in die Venusatmosphäre eintritt.

Im Inneren der Sonde befindet sich ein einziges Instrument, das nur ein Kilogramm wiegt. Es gibt keine Kamera an Bord, die Bilder aufnehmen könnte, während die Sonde durch die Venuswolken stürzt – es fehlt schlicht die Funkleistung oder die Zeit, um viel zur Erde zurück zu senden. „Wir müssen mit den Daten, die wir zurücksenden, sehr, sehr sparsam umgehen“, sagt Beck.

Es geht den Forscherinnen und Forschern jedoch nicht um Bilder, sondern vielmehr um eine Nahaufnahme der Wolken der Venus. Dazu dient ein autofluoreszierendes Nephelometer, ein Gerät, das Tröpfchen in der Venusatmosphäre mit einem ultravioletten Laser bestrahlt, um die Zusammensetzung der Moleküle in ihnen zu bestimmen. Beim Abstieg der Sonde wird der Laser durch ein kleines Fenster nach außen strahlen. Er wird komplexe Moleküle – möglicherweise auch organische Verbindungen – in den Tröpfchen anregen, sodass sie fluoreszieren.

„Wir werden nach organischen Partikeln im Inneren der Wolkentröpfchen suchen“, sagt Seager. Eine solche Entdeckung wäre kein Beweis für Leben – organische Moleküle können auf eine Weise entstehen, die nichts mit biologischen Prozessen zu tun hat. Aber wenn sie gefunden würden, wäre das ein Schritt „in Richtung einer möglichen Bewohnbarkeit der Venus“, meint Seager.

Direkte Messungen in der Atmosphäre sind der einzige Weg nach den Arten von Leben zu suchen, von denen wir glauben, dass sie auf der Venus noch existieren könnten. Raumsonden in der Umlaufbahn können uns viel über die allgemeinen Merkmale des Planeten sagen, aber um ihn wirklich zu verstehen, müssen wir Sonden schicken, die ihn aus der Nähe untersuchen. Der Versuch des Rocket Lab und des MIT ist der erste, bei dem es um Leben geht, wenngleich die Sowjetunion und die USA bereits im 20. Jahrhundert Sonden zur Venus schickten.

Die Mission wird nicht selbst nach Phosphin suchen, weil ein entsprechendes Instrument nicht in die Sonde passen würde, sagt Seager. Aber das könnte eine Aufgabe für die DAVINCI+-Mission der NASA sein, die im Jahr 2029 starten soll.

Die Rocket Lab-MIT-Mission wird nur kurz sein. Die Sonde wird nur fünf Minuten Zeit haben, um ihr Experiment in den Wolken der Venus durchzuführen und ihre Daten per Funk an die Erde zurückzusenden, während sie auf die Oberfläche stürzt. Falls die Sonde so lange durchhält, könnten unter den Wolken weitere Daten aufgenommen werden. Eine Stunde nach Eintritt in die Venusatmosphäre wird die Sonde auf dem Boden aufschlagen. Die Kommunikation wird wahrscheinlich schon vorher abreißen.

Jane Greaves, die die erste Studie über Phosphin auf der Venus leitete, sagt, sie freue sich auf die Mission: „Ich bin sehr aufgeregt.“ Und sie fügt hinzu, dass sie eine „große Chance“ hat, organisches Material zu entdecken, was „bedeuten könnte, dass es dort Leben gibt“.

Seager hofft, dass dies nur der Anfang ist. Ihr Team plant zukünftige Missionen zur Venus, die die Ergebnisse dieses ersten Einblicks in die Atmosphäre weiterverfolgen können. Eine Idee ist, Ballons in den Wolken zu platzieren, wie die sowjetischen Vega-Ballons in den 1980er Jahren, mit denen längere Untersuchungen durchgeführt werden könnten.

„Wir brauchen mehr Zeit in den Wolken“, sagt Seager – idealerweise mit etwas Größerem, das mehr Instrumente an Bord hat. „Eine Stunde würde ausreichen, um nach komplexen Molekülen zu suchen und nicht nur deren Abdruck zu sehen.“

Diese erste Mission könnte zeigen, welche Rolle private Unternehmen in der Planetenforschung spielen können. Während Agenturen wie die NASA weiterhin milliardenschwere Maschinen ins All schicken, können Rocket Lab und andere eine Nische für kleinere Fahrzeuge füllen, vielleicht als schnelle Reaktion auf Entdeckungen wie Phosphin auf der Venus.

Könnte dieser kleine, aber mächtige Versuch der erste sein, der Beweise für außerirdisches Leben im Universum findet? „Die Chancen sind gering“, sagt Beck. „Aber es ist einen Versuch wert.“

Quelle: https://www.heise.de/hintergrund/Erste-private-Venus-Mission-hat-nur-fuenf-Minuten-Zeit-zur-Suche-nach-Leben-7248411.html

Webb und Keck Telescope schließen sich zusammen, um Wolken auf dem Saturnmond Titan zu verfolgen

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Beitrag hebt Daten von Webb Science in Progress hervor, die noch nicht den Peer-Review-Prozess durchlaufen haben.

Am Samstagmorgen, dem 5. November, wachte ein internationales Team von Planetenwissenschaftlern mit großer Freude über die ersten Webb-Bilder von Titan, dem größten Saturnmond, auf. Hier beschreiben Principal Investigator Conor Nixon und andere Mitglieder des Teams des Guaranteed Time Observation (GTO) -Programms 1251 , die Webb zur Untersuchung der Atmosphäre und des Klimas von Titan verwenden, ihre ersten Reaktionen auf das Sehen der Daten.

Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre, und es ist auch der einzige Planetenkörper außer der Erde, der derzeit Flüsse, Seen und Meere hat. Im Gegensatz zur Erde besteht die Flüssigkeit auf der Oberfläche von Titan jedoch aus Kohlenwasserstoffen, einschließlich Methan und Ethan, nicht aus Wasser. Seine Atmosphäre ist mit dichtem Dunst gefüllt, der sichtbares Licht verdeckt, das von der Oberfläche reflektiert wird.

Wir hatten jahrelang darauf gewartet, Webbs Infrarot-Sichtgerät zu verwenden, um Titans Atmosphäre zu untersuchen, einschließlich seiner faszinierenden Wettermuster und seiner gasförmigen Zusammensetzung, und auch durch den Dunst zu sehen, um Albedo-Merkmale (helle und dunkle Flecken) auf der Oberfläche zu untersuchen. Die Atmosphäre von Titan ist unglaublich interessant, nicht nur wegen ihrer Methanwolken und Stürme, sondern auch wegen dessen, was sie uns über die Vergangenheit und Zukunft von Titan sagen kann – einschließlich der Frage, ob sie schon immer eine Atmosphäre hatte. Wir waren absolut begeistert von den ersten Ergebnissen.

Teammitglied Sebastien Rodriguez von der Universite Paris Cité war der erste, der die neuen Bilder sah, und alarmierte den Rest von uns per E-Mail:  Was für ein Aufwachen heute Morgen (Pariser Zeit)! Viele Benachrichtigungen in meiner Mailbox! Ich ging direkt zu meinem Computer und begann sofort, die Daten herunterzuladen. Auf den ersten Blick einfach außergewöhnlich! Ich glaube, wir sehen eine Wolke!“ Webb Solar System GTO-Projektleiterin Heidi Hammel von der Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) hatte eine ähnliche Reaktion: „Fantastisch! Ich liebe es, die Wolke und die offensichtlichen Albedo-Markierungen zu sehen. Freue mich also auf die Spektren! Herzlichen Glückwunsch, alle!!! Vielen Dank!“

So begann ein Tag hektischer Aktivität. Durch den Vergleich verschiedener Bilder, die von Webbs Nahinfrarotkamera (NIRCam) aufgenommen wurden, bestätigten wir bald, dass ein heller Fleck, der auf der Nordhalbkugel von Titan sichtbar war, tatsächlich eine große Wolke war. Kurz darauf bemerkten wir eine zweite Wolke. Das Erkennen von Wolken ist aufregend, weil es lang gehegte Vorhersagen von Computermodellen über das Klima auf Titan bestätigt, dass sich während des Spätsommers, wenn die Oberfläche von der Sonne erwärmt wird, leicht Wolken auf der mittleren Nordhalbkugel bilden würden.

Bilder des Saturnmondes Titan nebeneinander, aufgenommen von Webbs Nahinfrarotkamera am 4. November 2022. Das linke Bild mit der Bezeichnung „untere Atmosphäre und Wolken“ zeigt verschiedene Rotschattierungen, von fast schwarz bis fast weiß.  Drei helle Flecken sind gekennzeichnet.  Der Punkt am Rand bei 11 Uhr ist mit „Wolke A“ gekennzeichnet.  Ein größerer, heller Punkt bei 1 Uhr ist mit „Wolke B“ gekennzeichnet.  Ein fast weißer, sichelförmiger Fleck entlang der Unterseite von etwa 5 bis 7 Uhr ist mit „Atmospheric Haze“ gekennzeichnet.  Das rechte Bild mit der Bezeichnung „Atmosphäre und Oberfläche“ ist in Weiß-, Blau- und Brauntönen gehalten.  Die Wolken A und B sind helle Flecken an denselben Orten wie im linken Bild.  Wolke A um 11 Uhr ist ziemlich klein und subtil.  Wolke B bei 1 Uhr ist heller und erscheint größer als im linken Bild.  Drei Oberflächenmerkmale sind gekennzeichnet: Dunkler Fleck in der Nähe von Wolke A mit der Aufschrift „Kraken Mare.  „Dunkler Fleck im mittleren unteren rechten Quadranten mit der Aufschrift „Belet“.  Heller Fleck direkt am Rand bei etwa 4 Uhr mit der Aufschrift „Adiri“.
Bilder des Saturnmondes Titan, aufgenommen vom NIRCam-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops am 4. November 2022. Links: Bild mit F212N, einem 2,12-Mikron-Filter, der für die untere Atmosphäre von Titan empfindlich ist. Die hellen Flecken sind markante Wolken auf der Nordhalbkugel. Rechts: Zusammengesetztes Farbbild mit einer Kombination von NIRCam-Filtern: Blau=F140M (1,40 Mikron), Grün=F150W (1,50 Mikron), Rot=F200W (1,99 Mikron), Helligkeit=F210M (2,09 Mikron). Mehrere markante Oberflächenmerkmale sind gekennzeichnet: Kraken Mare gilt als Methanmeer; Belet besteht aus dunklen Sanddünen; Adiri ist ein helles Albedo-Merkmal. Laden Sie die Version in voller Auflösung vom Space Telescope Science Institute herunter . Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI). Wissenschaft: Webb Titan GTO-Team.

Dann erkannten wir, dass es wichtig war, herauszufinden, ob sich die Wolken bewegten oder ihre Form änderten, was Informationen über die Luftströmung in Titans Atmosphäre liefern könnte. Also wandten wir uns schnell an Kollegen, um an diesem Abend Folgebeobachtungen mit dem Keck-Observatorium in Hawaii anzufordern. Unser Webb-Titan-Teamleiter Conor Nixon vom Goddard Space Flight Center der NASA schrieb an Imke de Pater von der University of California, Berkeley, und an Katherine de Kleerbei Caltech, die über umfangreiche Erfahrung mit Keck verfügen: „Wir haben gerade unsere ersten Bilder von Titan von Webb erhalten, die letzte Nacht aufgenommen wurden. Sehr aufregend! Wir glauben, dass es eine große Wolke über der nördlichen Polarregion in der Nähe von Kraken Mare gibt. Wir haben uns über eine schnelle Reaktion auf eine Folgebeobachtung auf Keck gewundert, um eine Entwicklung in der Cloud zu sehen?“

Nach Verhandlungen mit den Keck-Mitarbeitern und Beobachtern, die bereits für den Abend mit dem Teleskop eingeplant waren, stellten Imke und Katherine schnell eine Reihe von Beobachtungen in die Warteschlange. Das Ziel war, Titan von seiner Stratosphäre bis zur Oberfläche zu untersuchen, um zu versuchen, die Wolken einzufangen, die wir mit Webb gesehen haben. Die Beobachtungen waren ein Erfolg! Imke de Pater kommentierte: „Wir waren besorgt, dass die Wolken verschwunden sein würden, als wir uns zwei Tage später mit Keck den Titan ansahen, aber zu unserer Freude gab es Wolken an denselben Positionen, die aussahen, als hätten sie ihre Form verändert.“

Nebeneinander liegende Bilder der Atmosphäre und der Oberfläche des Saturnmondes Titan, aufgenommen von Webb (links) und Keck (rechts).  Beide Bilder sind in verschiedenen Weiß-, Blau- und Brauntönen gehalten.  Links: Webb NIRCam-Bild, aufgenommen am 4. November 2022. Drei Merkmale sind gekennzeichnet: Ein heller Fleck am Rand bei 11 Uhr ist mit „Wolke A“ gekennzeichnet.  Ein größerer, heller Punkt bei 1 Uhr ist mit „Wolke B“ gekennzeichnet.  Ein dunkler Fleck im mittleren unteren rechten Quadranten ist mit „Belet“ gekennzeichnet.  Rechts: Keck NIRC-2-Bild, aufgenommen am 6. November 2022. Dieselben drei Merkmale sind gekennzeichnet.  Sie befinden sich relativ zueinander in denselben Positionen, scheinen sich jedoch leicht nach rechts verschoben oder gedreht zu haben.  Wolke A erscheint etwas größer als auf dem Webb-Bild vom 4. November.  Wolke B erscheint etwas kleiner.  Belet, ein dunkles Merkmal, befindet sich jetzt näher am östlichen Rand der sichtbaren Hemisphäre.
Entwicklung der Wolken auf Titan über 30 Stunden zwischen dem 4. und 6. November 2022, gesehen von Webb NIRCam (links) und Keck NIRC-2 (rechts). Titans hintere Hemisphäre, die hier zu sehen ist, dreht sich von links (Morgendämmerung) nach rechts (Abend), von der Erde und der Sonne aus gesehen. Wolke A scheint sich ins Sichtfeld zu drehen, während Wolke B sich entweder aufzulösen scheint oder sich hinter Titans Glied bewegt (in Richtung der von uns abgewandten Hemisphäre). Wolken sind auf Titan oder der Erde nicht langlebig, daher sind die am 4. November gesehenen möglicherweise nicht die gleichen wie die am 6. November. Das NIRCam-Bild verwendete die folgenden Filter: Blau = F140M (1,40 Mikrometer), Grün = F150W (1,50 Mikrometer), Rot=F200W (1,99 Mikrometer), Helligkeit=F210M (2,09 Mikrometer). Das verwendete Keck-NIRC-2-Bild: Rot = He1b (2,06 Mikrometer), Grün = Kp (2,12 Mikrometer), Blau = H2 1-0 (2,13 Mikrometer).Laden Sie die Version in voller Auflösung vom Space Telescope Science Institute herunter . Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, WM Keck Observatory, A. Pagan (STScI). Wissenschaft: Webb Titan GTO-Team.

Nachdem wir die Keck-Daten erhalten hatten, wandten wir uns an atmosphärische Modellierungsexperten, um bei der Interpretation zu helfen. Einer dieser Experten, Juan Lora von der Yale University, bemerkte: „In der Tat aufregend! Ich bin froh, dass wir das sehen, da wir für diese Saison ein gutes Stück Wolkenaktivität vorhergesagt haben! Wir können nicht sicher sein, dass die Wolken am 4. und 6. November die gleichen Wolken sind, aber sie sind eine Bestätigung für saisonale Wettermuster.“

Das Team sammelte auch Spektren mit dem Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) von Webb, der uns Zugang zu vielen Wellenlängen verschafft, die für bodengestützte Teleskope wie Keck durch die Erdatmosphäre blockiert sind. Diese Daten, die wir noch analysieren, werden es uns ermöglichen, die Zusammensetzung der unteren Atmosphäre und der Oberfläche von Titan auf eine Weise zu untersuchen, die selbst die Raumsonde Cassini nicht konnte, und mehr darüber zu erfahren, was das helle Merkmal verursacht, das über dem Südpol zu sehen ist.

Wir erwarten weitere Titan-Daten von NIRCam und NIRSpec sowie unsere ersten Daten von Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI) im Mai oder Juni 2023. Die MIRI-Daten werden einen noch größeren Teil des Spektrums von Titan offenbaren, einschließlich einiger Wellenlängen, die wir haben noch nie vorher gesehen. Dies wird uns Informationen über die komplexen Gase in Titans Atmosphäre sowie entscheidende Hinweise geben, um zu entschlüsseln, warum Titan der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre ist.

Maël Es-Sayeh , Doktorand an der Universite Paris Cité, freut sich besonders auf diese Beobachtungen: „Ich werde die Daten von Webb in meiner Doktorarbeit verwenden, daher ist es sehr aufregend, nach jahrelangen Simulationen endlich die echten Daten zu erhalten . Ich kann es kaum erwarten zu sehen, was nächstes Jahr in Teil zwei kommt!“

Über die Autoren

    • Conor Nixon ist ein Planetenwissenschaftler am NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, und dient als leitender Forscher des Webb Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program 1251 .
    • Co-Ermittlerin Heidi Hammel ist Planetenforscherin. Sie ist Vizepräsidentin für Wissenschaft bei AURA und leitet die JWST Solar System Science Group.
    • Co-Forscher Sébastien Rodriguez ist Planetenwissenschaftler am Institut de Physique du Globe de Paris an der Universite Paris Cité in Frankreich.
    • Imke de Pater ist emeritierte Professorin für Astronomie an der University of California, Berkeley, und leitet das Keck Titan Observing Team.
    • Katherine de Kleer ist Assistenzprofessorin für Planetenwissenschaften und Astronomie am Caltech in Pasadena, Kalifornien, und Mitglied des Keck Titan Observing Teams.
    • Juan Lora ist Assistenzprofessor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Yale University in New Haven, Connecticut.
    • Maël Es-Sayeh ist Doktorand der Planetenwissenschaften am Institut de Physique du Globe de Paris der Universite Paris Cité in Frankreich. 

– Margaret W. Carruthers, Büro für Öffentlichkeitsarbeit, Space Telescope Science Institute

Quelle: https://blogs.nasa.gov/webb/2022/12/01/webb-keck-telescopes-team-up-to-track-clouds-on-saturns-moon-titan/?utm_source=TWITTER&utm_medium=NASAWebb&utm_campaign=NASASocial&linkId=191975399


Cool! Freue mich schon auf Daten vom Saturnmond Enceladus. Ob wir da wohl auch Daten vom „Webb Science in Progress“ bekommen?! Würde mir sehr gefallen. Das James Webb Teleskop ist klasse.

Dear Christian,

The observations are now being planned to take place in October, November and in December. Several orbital restrictions and observatory operational and scheduling restrictions will define on which specific dates the different observing blocks will take place.

At this stage, the MRS observations are not being planned, and will take place once the issues with the instrument are resolved.

Best,
Geronimo


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Dr. Geronimo Villanueva (he/him)
Planetary Systems Laboratory
NASA – Goddard Space Flight Center

Grazer Weltrauminstitut: Meilenstein bei der Suche nach außerirdischem Leben

Es wäre womöglich die größte wissenschaftliche Entdeckung der Geschichte, und wenn es nach der ehemaligen Wissenschaftschefin der Nasa, Ellen Stofan, geht, könnte es bereits in wenigen Jahren so weit sein. Sie prognostizierte bei einer Podiumsdiskussion 2015, dass es bereits 2025 starke Hinweise auf Leben im All geben sollte, mit definitiven Beweisen in den folgenden Dekaden.

Es handelte sich um eine kühne Prognose, die eine mehrjährige Verzögerung des James-Webb-Teleskops noch nicht einkalkuliert hatte. Die Verspätung kann getrost zu ihrer Prognose hinzuaddiert werden, denn auch wenn Webb nicht die einzige Möglichkeit ist, Leben im All zu entdecken, kommt ihm doch eine Schlüsselrolle zu. Mit dem neuen Teleskop, das im Infrarotbereich arbeitet, lassen sich die Atmosphären fremder Planeten in nie dagewesener Qualität analysieren.

Das Spektrum des Planeten Wasp-39b. Der „Peak“ des Schwefeldioxids ist gut erkennbar. Wer genau hinsah, konnte ihn schon in der ersten Veröffentlichung zur Entdeckung von CO2 in der Atmosphäre des Planeten entdecken.

In der ersten Phase der Veröffentlichungen spektakulärer, bunter Himmelsphänomene gingen die sonderbaren, gezackten Kurven der Exoplanetenanalysen Webbs beinah unter. Doch sie demonstrierten bereits die erhoffte Fähigkeit des Teleskops, detaillierte Untersuchungen von fernen Planeten durchzuführen.

Doch nachdem bereits im August beim 700 Lichtjahre entfernten Planeten Wasp-39b, der als eine Art Modellsystem für die Forschungen mit Webb fungiert, erstmals Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten festgestellt wurde, entdeckten die Forschenden nun neben Natrium, Kalium, Wasser, Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid auch einen seltsamen Ausschlag der Kurve, der die Existenz von Schwefeldioxid belegt, wie eine internationale Forschungskooperation unter Mitwirkung von Patricio Cubillos, Ludmila Carone und Katy Chubbzur vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz nun in Fachjournalen erschienenen Studien darlegte.

Webb ist für diese Forschung deshalb so effektiv, weil es eine große Bandbreite an Wellenlängen im Infraroten bis hin zum sichtbaren Spektrum abdeckt. „Das ist ein Novum und ein großer Schritt vorwärts in der Geschichte der Exoplanetenforschung. Denn so eine große Abdeckung in hoher Auflösung erlaubt es uns, die Chemie von Exoplaneten-Atmosphären in ihrer Gesamtheit zu erfassen“, sagt Carone. Deshalb gelang auch die Auflösung des überraschenden „Peaks“ in der Kurve neben dem bereits bekannten Signal für CO2. „Man sah auf einmal ein Molekül mehr als erwartet“, zeigt sich auch IWF-Direktorin Christiane Helling begeistert.

Woher stammt das Schwefeldioxid?

Das stellte aber erstmal ein Rätsel dar. Schwefeldioxid wäre in einer Atmosphäre wie jener der Venus zu erwarten, die von Kohlendioxid dominiert wird. In einer Atmosphäre mit viel Wasserstoff und Helium sollte sich Schwefeldioxid gar nicht bilden.

Genau nach solchen widersprüchlichen Signalen sucht die Forschung. Kann die Existenz einer Chemikalie in der Atmosphäre nicht durch normale physikalische Prozesse erklärt werden, müssen andere Erklärungen in Betracht gezogen werden, etwa die Existenz von Leben. Fallen alle andern Erklärungen weg, muss die übriggebliebene, wie unwahrscheinlich sie auch wirken mag, die Wahrheit sein, um es in den Worten von Sherlock Holmes zu sagen.

Die Erde ist ein solcher Fall: Die großen Mengen von molekularem Sauerstoff, etwa 21 Prozent, sind durch planetare Prozesse nicht erklärbar. Sauerstoff ist hoch reaktiv und würde schnell durch Oxidation aus der Atmosphäre gebunden.

Ein mehrstufiger Prozess wandelt in dem Exoplaneten Wasp-39b Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxid um.

Wasp-39 b ist allerdings kein typischer Kandidat für außerirdisches Leben. Es handelt sich um einen Gasriesen mit Ähnlichkeiten zu Saturn, der äußerst nah an seinem Stern vorbeizieht, und zwar näher als Merkur an unserer Sonne. Das geht mit hohen Temperaturen von mehreren hundert Grad einher. Wasp-39b ist also weit außerhalb der sogenannten habitablen Zone, in der mit flüssigem Wasser zu rechnen ist, das als Voraussetzung für Leben in der uns bekannten Form gilt.

Erklärung gefunden

Tatsächlich konnten Forschende vom Institut für Weltraumforschung eine andere Erklärung finden, die sie nun zur Publikation einreichten und als Preprint veröffentlichten. Demnach könnte Wasser eine Rolle bei der Bildung des Schwefeldioxids gespielt haben, das unter Einfluss des Sternenlichts Schwefelwasserstoff in Schwefeldioxid verwandelte. Für diese Analyse bedurfte es detaillierter Atmosphärenmodelle, die zum Teil von Patricio Cubillos und Ludmila Carone vom IWF beigesteuert wurden.

Die Entdeckung von Leben auf einem fremden Planeten wurde also vorerst abgesagt. Sie übt als mögliche Jahrhundertentdeckung auf die breite Öffentlichkeit eine besondere Faszination aus, doch für die Forschenden ist dieser unsichere Hauptgewinn beileibe nicht das einzige Ziel. Nachdem der Prozess um die Entstehung des Schwefeldioxids geklärt ist, interessieren sie sich besonders für den Ursprung der Ausgangssubstanz, des Schwefelwasserstoffs.

„Wir haben es hier mit Zeitzeugen aus der fernen Vergangenheit zu tun, welche es jetzt weiter zu untersuchen gilt. Das IWF wird auf jeden Fall auch bei dieser Reise in die Vergangenheit entscheidend mitwirken“, betont die IWF-Direktorin.

Angesichts der Demonstration der Fähigkeiten von Webb, Einblicke in komplexe chemische Vorgänge in den Atmosphären fremder Planeten zu liefern, darf man jedenfalls auf die nächsten Ergebnisse Webbs zu Exoplaneten gespannt sein. Spätestens wenn, wie im Fall der Entdeckung von Gravitationswellen oder des ersten Bildes eines Schwarzen Lochs, die Präsentation „neuer, aktueller Entwicklungen“ im Forschungsgebiet angekündigt wird, lohnt es sich, die Uhrzeit für die Präsentation in den Kalender einzutragen und ausreichende Mengen an Popcorn einzukaufen. Es könnte sich um die größte Entdeckung der Menschheit handeln. (Reinhard Kleindl, 26.11.2022)

Quelle: https://www.derstandard.de/story/2000141174652/grazer-weltrauminstitut-meilenstein-bei-der-suche-nach-ausserirdischem-leben

ESA und NASA: Bessere Daten über Wetter und Klima durch neue Satelliten-Generation

Der neue Meeresbeobachtungssatellit der Nasa: SWOT.Bildrechte: NASA

Update 17. November 2022
Zwei Satelliten zur Wetter- und Klimaüberwachung werden im Dezember in den Weltraum aufbrechen. Während der Launch des Nasa-Satelliten SWOT für den 5. Dezember 2022 bekannt war, wurde der Start des Esa-Satelliten MTGI-1 lange Zeit nicht kommuniziert. Mittlerweile hat die Esa den Launch-Termin für den 14. Dezember 2022 festgelegt.

Der Countdown läuft schon. Zumindest auf der Nasa-Webseite für das neue Programm. Am 5. Dezember soll eine SpaceX-Rakete abheben und „SWOT“ ins All bringen. SWOT steht für „Surface Water and Ocean Topography“ – und das sagt eigentlich auch schon aus, was der Satellit tun wird, nämlich Daten von Wasserflächen erfassen. Er kann Salzwasser von Süßwasser unterscheiden und die „Pegelstände“ von Meeren, Seen und Flüssen auf bis zu vier Millimeter Genauigkeit erkennen.

Für kurzfristige Erkenntnisse ist das gemeinsame Projekt der Nasa und der französischen Raumfahrtagentur CNES allerdings nicht gedacht, sondern es geht um Langzeitbeobachtungen. Schließlich kann der Satellit nicht überall gleichzeitig sein, sondern er tastet die Regionen der Erde bei seinen Umrundungen netzartig ab. Forschern soll es so ermöglicht werden, Veränderungen der Wasserstände überall auf der Welt im Laufe der Zeit zu verfolgen und damit Auswirkungen des Klimawandels zu messen.

Durch die Technik werden freilich gewisse Grenzen gesetzt. Das kleine Bächlein am Wegesrand wird bei den Beobachtungen keine Rolle spielen. Die Instrumente von SWOT können aber laut Nasa Ozeanströmungen und -wirbel mit einem Durchmesser von 20 Kilometern und mehr erkennen und verfolgen (und sind damit fünfmal genauer als bisher). Seen mit einer Fläche von mehr als sechs Hektar (zur Einordnung: der „kleine“ Heidesee in Halle ist doppelt so groß) und Flüsse, die mindestens 100 Meter breit sind (die Elbe in Dresden schafft das mit rund 400 Metern locker), fallen nun ebenfalls einer „Dauerüberwachung“ anheim.

Kipppunkt des Klimawandels

Ozeane sind der größte Speicher für atmosphärische Wärme und Kohlenstoff auf unserem Planeten. Man nimmt an, dass es Strömungen und Wirbel mit einem Durchmesser von weniger als 100 Kilometern sind, in denen ein Großteil des kontinuierlichen Wärmeaustauschs stattfindet. SWOT soll für ein besseres Verständnis dieses Phänomens sorgen, um festzustellen, ob es eine Obergrenze für die Fähigkeit der Ozeane gibt, Wärme und Kohlenstoff zu absorbieren.

„SWOT kann helfen, eine der wichtigsten Klimafragen unserer Zeit zu beantworten“, sagt Nasa-Wissenschaftlerin Nadya Vinogradova Shiffer, und zwar: „Wo ist der Kipppunkt, an dem die Ozeane anfangen, enorme Wärmemengen an die Atmosphäre abzugeben und die globale Erwärmung zu beschleunigen, anstatt sie zu begrenzen?“

Satellit mit Blitzerfassung

Während SWOT also am 5. Dezember von Kalifornien aus ins All gebracht werden soll, steht ein anderer Satelliten-Starttermin noch nicht so genau fest. Es soll aber auch irgendwann im Dezember sein, wenn die europäische Wetterbeobachtung ein deutliches Upgrade bekommt.

Die Esa schickt dann den ersten Vertreter der dritten Meteosat-Generation in den Erdorbit. Dieser verfügt zum einen über mehr Spektralkanäle als seine Vorgänger und liefert dadurch deutlich höher aufgelöste Wetterbilder und -daten als bisher. Und zum anderen hat der Satellit einen völlig neuartigen Blitzsensor. Dieser wird mehr als 80 Prozent der Erdoberfläche kontinuierlich auf Blitzentladungen überwachen, egal ob sie zwischen Wolken und Wolken oder zwischen Wolken und Erdboden stattfinden. Dadurch sollen schwere Gewitter bereits im Frühstadium erkannt werden, was von entscheidender Bedeutung für frühzeitige Unwetterwarnungen sein könnte. Die Detektoren des neuartigen Blitzsensors sind dabei so empfindlich, dass sie auch relativ schwache Blitze erkennen können, selbst bei Tageslicht.

Schematische Darstellung der Bauteile des MTG-I-Wettersatelliten. Der "Flexible Combined Imager" verfügt über mehr Spektralkanäle und kann im Vergleich zur aktuellen zweiten Generation von Meteosat Bilder in höherer Auflösung liefern. Der Lightning Imager bietet eine völlig neue Fähigkeit für europäische Wettersatelliten. Er wird mehr als 80 % der Erdoberfläche kontinuierlich auf Blitzentladungen überwachen.

Schematische Darstellung der Bauteile des MTG-I-Wettersatelliten. Der „Flexible Combined Imager“ verfügt über mehr Spektralkanäle und kann im Vergleich zur aktuellen zweiten Generation von Meteosat Bilder in höherer Auflösung liefern.
Der Lightning Imager bietet eine völlig neue Fähigkeit für europäische Wettersatelliten. Er wird mehr als 80 % der Erdoberfläche kontinuierlich auf Blitzentladungen überwachen.Bildrechte: ESA / Mlabspace

Insgesamt ist die dritte Meteosat-Generation auf mehr als 20 Jahre Betrieb ausgelegt. Dafür wird man insgesamt sechs Satelliten brauchen – eine Dreiergruppe macht den Anfang und wird dann später (wenn ihr die „Luft“ ausgeht) durch eine neue Dreiergruppe ersetzt. Innerhalb der Dreiergruppen besteht eine Aufgabenteilung: Ein Satellit deckt mehr Erdoberfläche ab und macht von jeder Region etwa alle zehn Minuten eine Aufnahme. Der zweite beschränkt sich auf eine kleinere Region, zum Beispiel Europa, liefert dort dafür häufiger Bilder. Und der dritte, etwas anders ausgestattete soll eine schnelle lokale Abdeckung von ausgewählten Teilen der Erde ermöglichen – bedarfsabhängig sozusagen.

Künstlerische Darstellung dreier Meteosat-Wettersatelliten der dritten Generation. Zwei baugleiche (MTG-I) arbeiten im Tandembetrieb: einer scannt Europa und Afrika alle zehn Minuten, der andere nur Europa, dafür alle zweieinhalb Minuten. Ein dritter Satellit mit etwas anderer Ausstattung (MTG-S) soll eine schnelle lokale Abdeckung ausgewählter Teile der Erde ermöglichen.

Künstlerische Darstellung dreier Meteosat-Wettersatelliten der dritten Generation. Zweimal MTG-I und einmal MTG-S.Bildrechte: ESA / Mlabspace

Quelle: https://www.mdr.de/wissen/klima/esa-nasa-neue-satelliten-wetter-wasser-100.html


Perseverance: Mögliche organische Verbindungen wurden im Gestein des Marskraters gefunden

SHERLOC-Instrument von Mars 2020: Eine Nahaufnahme eines technischen Modells von SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), eines der Instrumente an Bord des Perseverance Mars Rovers der NASA. 
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Eine in Science veröffentlichte Studie analysiert mehrere Felsen, die am Grund des Jezero-Kraters auf dem Mars gefunden wurden, wo der Perseverance-Rover im Jahr 2020 gelandet ist, und enthüllt eine signifikante Wechselwirkung zwischen den Felsen und flüssigem Wasser. Diese Felsen enthalten auch Beweise, die mit dem Vorhandensein organischer Verbindungen übereinstimmen.

Die Existenz organischer Verbindungen (chemische Verbindungen mit Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen) ist kein direkter Beweis für Leben, da diese Verbindungen durch nichtbiologische Prozesse erzeugt werden können. Eine zukünftige Mission, die die Proben zur Erde zurückbringt, wäre erforderlich, um dies festzustellen.

Die Studie, die von Forschern des Caltech geleitet wurde, wurde von einem internationalen Team durchgeführt, dem imperiale Forscher angehörten.

Professor Mark Sephton vom Department of Earth Science & Engineering am Imperial ist Mitglied des Wissenschaftsteams, das an Rover-Operationen auf dem Mars teilnahm und die Auswirkungen der Ergebnisse berücksichtigte. Er sagte: „Ich hoffe, dass diese Proben eines Tages zur Erde zurückgebracht werden können, damit wir uns die Beweise für Wasser und mögliche organische Stoffe ansehen und untersuchen können, ob die Bedingungen für das Leben in der frühen Geschichte des Mars richtig waren.“

Fließendes Wasser

Beharrlichkeit hat zuvor organische Verbindungen im Delta von Jezero gefunden. Deltas sind fächerförmige geologische Formationen, die am Schnittpunkt eines Flusses und eines Sees am Kraterrand entstanden sind.

Missionswissenschaftler interessierten sich besonders für das Jezero-Delta, weil solche Formationen Mikroorganismen konservieren können. Deltas entstehen, wenn ein Fluss, der feinkörnige Sedimente transportiert, in ein tieferes, langsamer fließendes Gewässer mündet. Wenn sich das Flusswasser ausbreitet, verlangsamt es sich abrupt, lagert die Sedimente ab und fängt und konserviert alle Mikroorganismen, die möglicherweise im Wasser vorhanden sind.

Der Kraterboden, auf dem der Rover aus Sicherheitsgründen landete, bevor er ins Delta reiste, war jedoch eher ein Rätsel. In Seeböden erwarteten die Forscher Sedimentgesteine, weil das Wasser Schicht für Schicht Sedimente ablagert. Als der Rover dort unten landete, waren einige Forscher jedoch überrascht, auf dem Kraterboden Eruptivgestein (abgekühltes Magma) mit Mineralien darin zu finden, die nicht nur Eruptivprozesse, sondern auch signifikanten Kontakt mit Wasser aufzeichneten.

Diese Mineralien, wie Karbonate und Salze, benötigen Wasser, um in den magmatischen Gesteinen zu zirkulieren, Nischen zu schnitzen und gelöste Mineralien in verschiedenen Bereichen wie Hohlräumen und Rissen abzulagern. An einigen Stellen zeigen die Daten Hinweise auf organische Stoffe innerhalb dieser potenziell bewohnbaren Nischen.

Entdeckt von SHERLOC

Die Mineralien und möglicherweise kolokalisierten organischen Verbindungen wurden mit SHERLOC oder dem Instrument Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals entdeckt.

SHERLOC ist am Roboterarm des Rovers montiert und mit einer Reihe von Werkzeugen ausgestattet, darunter einem Raman-Spektrometer, das eine bestimmte Art von Fluoreszenz verwendet, um nach organischen Verbindungen zu suchen und auch zu sehen, wie sie in einem Material verteilt sind, um Einblicke in ihre Konservierung zu geben an diesem Ort.

Bethany Ehlmann, Co-Autorin der Veröffentlichung, Professorin für Planetenwissenschaften und stellvertretende Direktorin des Keck Institute for Space Studies, sagte: „Die mikroskopischen Kompositionsabbildungsfähigkeiten von SHERLOC haben unsere Fähigkeit, die zeitliche Ordnung des Mars zu entschlüsseln, wirklich aufgebläht vergangenen Umgebungen.“

Als der Rover auf das Delta zurollte, nahm er mehrere Proben des wasserveränderten Eruptivgesteins und speicherte sie für eine mögliche zukünftige Probenrückgabemission. Die Proben müssten zur Erde zurückgebracht und in Labors mit fortschrittlicher Instrumentierung untersucht werden, um das Vorhandensein und die Art organischer Stoffe und ob sie irgendetwas mit Leben zu tun haben, endgültig zu bestimmen.

Quelle: https://astrobiology.com/2022/11/possible-organic-compounds-have-been-found-in-martian-crater-rocks.html

ESA-Ministerratstreffen: ExoMars erhält „Go“ und Budget

ExoMars-Rover Rosalind Franklin erhält Grünes Licht und Budget um mit der Arbeit an einem Landesystem zu beginnen. Angepeiltes Startdatum 2028.

Grünes Licht für Rosalind Franklin Rover Mission! Ich werde 2028 zum Mars

Die Mission des ExoMars-Rover Rosalind Franklin bestand ursprünglich aus einer Partnerschaft von Europa und Russland. Diese Partnerschaft bzw. der Vertrag wurde mit beginn des Angriffskrieg gegen die Ukraine gekündigt. Solche Kündigungen kommen sehr sehr selten in der Raumfahrt vor, da man Differenzen in der Geo-Politik aus der Wissenschaft raus hält.

Jetzt müssen russische Teile durch europäische Partner ersetz werden, dazu gehören die komplette Landestufe und Atombatterien am Rover. Die USA können dem Programm beitreten.

Rosalind Franklin. Vollständig kapitalgedeckten. € 360m. Um mit der Arbeit an einem Landesystem zu beginnen.
#Exomas „hatte eine turbulente Zeit“, verschiedene Optionen wurden diskutiert, sogar „Rosalinde Lander in ein Museum zu stellen“, aber die Mission geht weiter.
– Russische Teile durch europäische Partner ersetzt – USA könnten beitreten

ExoMars-Rover Rosalind Franklin ist eine Astrobiologie Mission und enthält einen Bohrer der Marsproben aus 2 Meter Tiefe nehmen kann. Studien beschreiben das es in dieser Tiefe noch wahrscheinlicher ist, mögliches Leben (Bakterien, Pilze) oder deren spuren aus der Vergangenheit (chemische Verbindungen von Muscheln, Pflanzenreste, Bakterien, Pilze), zu finden.

Neuste Studien dazu sind sehr Positiv, auch unterstreichen Sie mehrmals die Bildung von einem Meer auf dem Mars. Die Europäische Rover Mission könnte einen wertvollen Beitrag zu der Frage nach leben/oder vergangenes Leben auf den Mars geben.

Die USA möchten auch noch Tiefer auf den Mars Bohren, diese Mission wird aber nicht vor 2030 starten. Das Unterreicht noch mal die Bedeutung der Mission ExoMars, da Europa einen fertig gebauten Rover hat der zwischenzeitlich eine Lücke in der Erforschung des Mars füllen könnte.

Da so schnell erstmal keine Mission auf den Mars zu bringen ist: Eigentlich ein Glücksfall für die USA bzw. Nasa. Und nicht jeden Tag bieten Weltraum Organisationen einer anderen, fertige Mars-Rover an. Ist halt keine Lagerware und auch wieder einmalig in der Raumfahrt.

Wir haben nicht genau das bekommen, wonach wir gefragt haben, aber wir müssen es in einen Kontext stellen. Wir erhielten 10,3 Milliarden im Jahr 2016, 14,5 im Jahr 2019 und jetzt 16,9 Milliarden zu #CM22 , was einem Anstieg von 17 % in Kriegszeiten, Covid, einer Energiekrise, entspricht. Ein riesiger Erfolg, der zeigt, dass Europa versteht, dass SPACE LÖSUNGEN BIETET.

Auch die Budget-Erhöhung ist keine Selbstverständlichkeit. Eine tolle und mutige Leistung der ESA-Mitgliedsländer in Zeiten eines Russland/Ukraine Kriegs wo jedes Land mit seinen eigene Problemen kämpft: Hohe Lebensmittelpreise, Gaspreise, Strompreise. Und gleichzeitig Russland zum Rückzug drängen mit Waffenlieferungen/Wirtschaftlicher Hilfe für die Ukraine und sich unabhängiger von Russlands-Energierohstoffen machen.

Ein tolles und mutiges ESA-Ministerratstreffen in 2022 um Europa auch in diese schweren Zeiten (gebeutelt durch Corona und Krieg) in der Raumfahrt nach vorne zu bringen. Meiner Meinung nach einer der besten ESA-Ministertreffen – Auch um Europa ein stück weit unabhängiger zu machen, dazu braucht es nicht nur Anstrengungen der Mitgliedstaaten bei der unbemannten Raumfahrt sondern auch bei der bemannten Raumfahrt – eigene Astronauten und Raketen (Ariane 6).

Das ESA-Ministerratstreffen 2022 – eine super Leistung und vor allem für Europa der richtigen Kurs in der Raumfahrt.

Christian Dauck – Asperger-Autist, Förderschulabschluss, Interesse: Astrobiologie


Europäische Raumfahrtbehörde bekommt 17-Milliarden-Budget

ESA-Ministerrat: Europa will im Weltall mehr Präsenz zeigen. Außerdem soll das Budget erhöht werden.

Die Mitgliedstaaten wollen die europäische Raumfahrt stärken und erhöhen dafür ihr Budget deutlich. Auch der nächste Jahrgang von Astronautinnen und Astronauten steht nun fest – fast so viele Frauen wie Männer.

Die europäische Raumfahrtagentur Esa erhält ein deutlich erhöhtes Drei-Jahres-Budget in Höhe von 16,9 Milliarden Euro. Das haben die 22 Mitgliedsländer auf dem Esa-Ministerratstreffen in Paris entschieden.

Im Vergleich zum bisherigen Budget ist das ein Plus von 17 Prozent, aber dennoch weniger als die von der Esa angestrebte Erhöhung auf rund 18 Milliarden Euro. Alle geplanten Raumfahrt-Vorhaben ließen sich jedoch ohne Einschnitte umsetzen, sagte Esa-Chef Josef Aschbacher. Zu dem Budget der Raumfahrtagentur trägt Deutschland rund 3,3 Milliarden Euro bei, Frankreich etwa 3,2 Milliarden.

»Europa kann seine Raumfahrtambitionen erfüllen, sodass es mit China und den USA mithalten kann«, sagte Frankreichs Wirtschaftsminister Bruno Le Maire zum Abschluss der Esa-Tagung. Das Budget ermögliche es der Esa, unabhängig und souverän im Weltraum zu operieren, ohne Aufgaben an China oder die USA delegieren zu müssen.

Neuer Jahrgang Astronautinnen und Astronauten

Die Esa stellte außerdem die Esa-Astronautinnen und Astronauten des Jahrgangs 2022 vor – eine fast paritätische Auswahl. Auf Twitter teilt die Esa Bilder der Astronautinnen und Astronauten.

Erstmals gehört auch eine Person mit Behinderung zu den Ausgewählten, John McFall aus Großbritannien. Bei der Präsentation der neuen Generation sagte McFall, er hoffe, andere inspirieren zu können und zu zeigen, dass der Weltraum potenziell für alle da sei.

Auch zwei Astronautinnen aus Deutschland haben es in die Auswahl geschafft: Amelie Schönenwald  und Nicola Winter .

Für fünf Astronautinnen und Astronauten startet die Ausbildung. Die Französin Sophie Adenot, der Spanier Pablo Álvarez Fernández, die Britin Rosemary Coogan, der Belgier Raphaël Liégeois und der Schweizer Marco Alain Sieber bilden die neue Astronauten-Crew der europäischen Raumfahrtagentur Esa.

Grundausbildung in Köln

Für die glücklichen fünf Kandidaten lockt vor dem Weltall nun erst einmal der Rhein. Beim Europäischen Astronautenzentrum in Köln läuft die einjährige Grundausbildung, in der die Crew Grundlagen der Naturwissenschaften und des Ingenieurwesens erlernt, Russisch übt und auch das Training für Weltraumflüge beginnt. Anschließend durchlaufen die Neuen die etwa einjährige Aufbauausbildung, bei der sie besonders mit der Raumstation ISS vertraut gemacht werden und zum Beispiel an der Bodenkontrolle ihre Kolleginnen und Kollegen im All unterstützen.

Erst in der dritten Phase der Ausbildung erhalten die Astronautinnen und Astronauten eine konkrete Mission und bereiten sich auf diese vor. Etwa anderthalb Jahre lang beschäftigen sich die künftigen Raumfahrer dann damit, wie die Experimente ihrer Mission durchgeführt werden und was wissenschaftlich dahintersteckt.

Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) hatte zum Auftakt des Treffens die Bedeutung der Raumfahrt betont – einerseits für die Sicherheit, aber auch für den Klimaschutz und die Nachhaltigkeit. So könnten etwa Daten aus dem Weltraum für den Umweltschutz genutzt werden.

Deutschland werde die Esa weiter stärken und sich finanziell auch weiterhin in starkem Maße an Esa-Projekten beteiligen, teilte das Wirtschaftsministerium mit. »Wir stehen insbesondere zu den Verpflichtungen gegenüber unseren Partnern im Bereich Exploration«. Das schließe die Raumstation ISS ein.

Deutschland übernimmt auf dem Treffen in Paris die Führung des Esa-Rats für die nächste Periode von Frankreich.

Quelle: https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/esa-17-milliarden-euro-fuer-die-europaeische-raumfahrtbehoerde-zugesagt-a-4a36d0f1-ad0c-4521-b7dc-48cabb61e081

„Artemis“-Mission: Orion-Raumkapsel erreicht den Mond

Das letzte Woche gestartete Nasa-Raumschiff „Orion“ hat den Mond erreicht. Die Kapsel sauste knapp über der Mondoberfläche hinweg.

Kapsel“Orion“ und der Mond: Die Sonde wird auf ihrer Mission den Erdtrabanten umkreisen. (Quelle: Youtube / Nasa)

Die Raumkapsel „Orion“ ist fünf Tage nach ihrem Start am Mond angekommen. Dort flog sie gegen 13:57 Uhr unserer Zeit nur etwa 130 Kilometer vom Mond entfernt über dessen Oberfläche. Bei diesem Vorbeiflug hatte die Kapsel ihr Haupttriebwerk gezündet, um sie in die Richtung einer entfernten Umlaufbahn zu bringen. Dieses Manöver hatte die Nasa in einem Livestream übertragen.

Während des Vorbeiflugs am Mond war der Kontakt zu „Orion“ für rund 30 Minuten abgebrochen, weil sich die Raumkapsel hinter dem Erdtrabanten befand.

m 25. November wird die Raumkapsel „Orion“ dann erneut ihr Triebwerk zünden, um in die etwa 65.000 Kilometer vom Mond entfernte finale Umlaufbahn einzutreten. Dort soll „Orion“ dann mehrere Tage bleiben, bis es schließlich zurück zur Erde geht.

Landung auf der Erde am 11. Dezember

Die geplante Wasserung auf der Erde ist für den 11. Dezember vorgesehen. Dann soll „Orion“ mit enormer Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre eintreten, bevor sie schließlich im Pazifischen Ozean vor der Küste Kaliforniens aufschlägt.

Die Mission gilt als Test für die Folgemission „Artemis 2“, bei der erstmals seit 1972 wieder Astronauten in eine Mondumlaufbahn gebracht werden sollen. Mit Artemis 3 sollen dann frühestens 2025 wieder Astronauten auf dem Mond landen.

Riesenrakete war vergangene Woche gestartet

Nach mehreren Abbrüchen hatte die Nasa ihre Riesenrakete „Space Launch System“ (SLS) am vergangenen Mittwoch erfolgreich gestartet. Bei den ersten Startzeitfenstern in den Wochen zuvor hatte es zahlreiche technische Probleme gegeben.

Statt Astronauten sind mit Sensoren ausgestattete Menschenpuppen an Bord von „Orion“. Die Sensoren zeichnen die Vibrationen, Beschleunigung und Strahlungswerte auf. Getestet wird, ob eine kürzlich entwickelte Schutzweste besonders einen weiblichen Körper effektiv vor gefährlicher Weltraumstrahlung schützen kann.

Quelle: https://www.t-online.de/digital/zukunft/id_100083838/-artemis-1-nasa-raumkapsel-orion-erreicht-den-mond-mit-livestream.html

Mondmission Artemis 1: Nasa beginnt Countdown für Start der Mondrakete

Immer wieder wurde der Starttermin der neuesten Nasa-Mondrakete verschoben. Am Mittwoch soll die unbemannte Expedition nun starten.

Die US-Raumfahrtbehörde Nasa hat einen neuen Anlauf zum Start ihrer Mondmission Artemis 1 begonnen – der Countdown zum Abflug des 98 Meter hohen Space Launch System (SLS) läuft. Am frühen Mittwochmorgen (Ortszeit) soll die Rakete ein unbemanntes Raumschiff in eine Mondumlaufbahn bringen.

Das SLS ist für eine Weltraumrakete besonders groß. In der Kapsel sitzen zwar nur Puppen, Experten sehen in der Mission jedoch den Beginn eines neuen Weltraumzeitalters, in dem Menschen nicht nur den Mond besiedeln, sondern früher oder später auch den Mars. Die unbemannte Raumkapsel soll nach knapp einem Monat wieder auf der Erde landen. Seit August verzögerte sich der Start, unter anderem auch wegen eines Treibstofflecks.

WETTER 90 % ‚GO‘ FÜR DEN START VON ARTEMIS 1, NASA WÄGT PLAN AB

Artemis 1 soll nun frühestens am 16. November um 1:04 Uhr EST (0604 GMT) bzw. SLS, Orion (Artemis I Mission), KSC LC-39B, 07:04 MEZ: 16. November 2022 vom Startkomplex 39B im Kennedy Space Center der NASA in Florida starten. Backup-Starttermine sind am 19. und 25. November verfügbar . 

Die Wettervorhersage für den geplanten Start der NASA-Mondrakete Artemis 1 hat sich auf eine makellose Wahrscheinlichkeit von 90 % für einen klaren Himmel für den frühen Mittwoch, den 16. November, um 1:04 Uhr EST (0604 GMT) verbessert. 

Das Missionsmanagementteam von Artemis 1 trifft sich derweil, um den Startplan nach kleineren Schäden an der Rakete durch den Hurrikan Nicole zu besprechen. 

Die NASA plant, heute Abend eine Telefonkonferenz zu ihrem Startplan abzuhalten, die frühestens um 18:00 Uhr EST (2300 GMT) beginnen soll. Sie können live auf Space.com und auf unserer Artemis 1 – Webcast – Seite zuhören . 

https://www.space.com/news/live/nasa-artemis-1-moon-mission-updates

Ob der neu angesetzte Starttermin tatsächlich eingehalten werden kann, ist auch diesmal unklar. Böen des Hurrikans Nicole hatten vergangene Woche ein drei Meter langes Stück Abdichtung an der Spitze der Rakete gelöst. Da es sich in der Nähe der Raumkapsel befindet, wollte die Flugleitung sicherstellen, dass es keinen Schaden anrichtet, sollte es beim Start abreißen. Eine endgültige Entscheidung dazu steht noch aus.

Im Jahr 2024 soll wieder ein bemannter Flug zum Mond gewagt werden. Eine Landung ist für 2025 geplant – über 50 Jahre nachdem Eugene Cernan von der Apollo 17 als bislang letzter Mensch den Mond wieder verlassen hat. Benannt ist das Mondfahrtprogramm nach der griechischen Göttin Artemis, der Zwillingsschwester des Apollon.

Quelle: https://www.zeit.de/wissen/2022-11/mondmission-artemis-nasa-mondrakete-start

Nächster Artemis-1-Startversuch planmäßig für Mitte November

Artemis 1 auf Pad
Die NASA wird den SLS planmäßig am 4. November zum Startkomplex 39B zurückbringen und den Start kurz nach Mitternacht am 14. November vorbereiten. Bildnachweis: NASA/Jason Parrish

HUNTSVILLE, Ala. – Die Vorbereitungen für den nächsten Versuch, die Rakete des Space Launch System auf der Mission Artemis 1 zu starten, bleiben für Mitte November im Zeitplan, aber Beamte der Agentur sagten, dass die Startmöglichkeiten begrenzt sein könnten, wenn sie auf später im Monat verschoben würden das Erntedankfest.

Vertreter der NASA und der Industrie, die am 27. Oktober an einem Panel beim Wernher von Braun Memorial Symposium der American Astronautical Society teilnahmen, sagten, dass die Vorbereitungen für den nächsten Startversuch von Artemis 1 auf Kurs bleiben, mit einem Rollout der Rakete vom Vehicle Assembly Building zum Launch Complex 39B am 4. Nov.

Das würde einen Startversuch am 14. November um 00:07 Uhr Eastern zu Beginn eines 69-minütigen Startfensters veranlassen. Die NASA hat Backup-Starttermine für den 16. und 19. November gesichert.

Diese Starttermine liegen innerhalb eines Startzeitraums, der am 12. November beginnt und bis zum 27. November läuft. Wenn das Fahrzeug jedoch nicht bis zum 19. November startet, gibt es bestenfalls nur eine Chance, es vor dem Ende noch einmal zu versuchen Startzeitraum. Der 20. und 21. November sind aufgrund von Leistungseinschränkungen, die die NASA als Orion bezeichnet, nicht verfügbar, z. B. eine Flugbahn, die das solarbetriebene Raumschiff in eine ausgedehnte Sonnenfinsternis versetzen würde.

Andere Möglichkeiten sind vom 22. bis 25. November und 27. November verfügbar, aber diese liegen kurz vor dem Thanksgiving-Feiertag am 24. November, einer traditionell sehr geschäftigen Reisezeit. Luftraumsperrungen für einen Start würden Flugkorridore an der Ostküste vor der Küste betreffen.

„Es besteht die Möglichkeit, innerhalb dieser Startperiode einen vierten Versuch zu starten“, sagte Jeremy Parsons, stellvertretender Manager des Exploration Ground Systems-Programms der NASA, höchstwahrscheinlich am 25. November. Ein Start an diesem Tag, fügte er hinzu, würde „eine Reihe von Diskussionen, die mit der FAA geführt werden müssen.“

Vertreter der Agentur und der Industrie bleiben optimistisch, dass sie sich über diesen zusätzlichen Startversuch keine Sorgen machen müssen, und äußern ihre Zuversicht, dass sie Probleme wie das Wasserstoffleck gelöst haben, das den vorherigen Startversuch am 3. September geschrubbt hat. Dieses Vertrauen ist mit einem Tanktest am 21. September verbunden hatte nach dem Austausch von Dichtungen und der Aktualisierung der Ladeverfahren keine ähnlichen Wasserstofflecks.

„Ich denke, wir haben gute Verfahren, um den Tank zu beladen. Ich denke, wir haben die Hardware in ausgezeichneter Form. Und ich denke, wir haben ein Team, das einige Male auf Herz und Nieren geprüft wurde und jedes Mal besser wird“, sagte Parsons.

Die Arbeiter befinden sich in der, wie Parsons es beschreibt, „letzten Phase der Schließung“ des Fahrzeugs, um sich auf die Einführung am 4. November vorzubereiten. Dazu gehört die Einrichtung des Flugbeendigungssystems (FTS) auf der SLS-Kernstufe. Aufgrund von Verzögerungen bei früheren SLS-Startversuchen musste die NASA von der US Space Force, die die SLS-Starts der Eastern Range betreibt, Verzichtserklärungen für die ursprünglich 20-tägige Lebensdauer des FTS beantragen und letztendlich erhalten.

Die Mondrakete Artemis 1 der NASA wird am frühen Freitagmorgen (4. November) wieder zur Startrampe zurückkehren, Der riesige Artemis-1-Stapel soll um 00:01 Uhr EDT in Bewegung gesetzt werden. Dies wird die vierte Fahrt von Artemis 1 vom VAB zum Pad 39A sein. Die Rakete unternahm die Wanderung sowohl im März als auch im Juni, um vor dem Start Betankungstests durchzuführen, und ging dann Mitte August für einen Startversuch wieder hinaus.

Pannen verhinderten geplante Startversuche Ende August und Anfang September, und die NASA gab Artemis 1 dann Ende September an das VAB zurück, um sich vor dem Hurrikan Ian zu schützen . 

Die Mitglieder des Missionsteams haben diesen letzten Aufenthalt im VAB genutzt, um einige kleinere Reparatur- und Wartungsarbeiten sowie eine Reihe von Tests durchzuführen, um sicherzustellen, dass Artemis 1 flugbereit ist.

https://www.space.com/nasa-artemis-1-moon-rocket-rollout-webcast-november-2022

Trotz dieser früheren Verzichtserklärungen hat die FTS für diesen Startversuch die gleiche zertifizierte Lebensdauer. „Es war ein einmaliger Deal“, sagte John Honeycutt, NASA SLS-Programmmanager, über diese Verzichtserklärungen. “Wir haben noch nicht daran gedacht, zu ihnen zurückzukehren.” Der aktuelle FTS-Zertifizierungszeitraum würde die ersten drei Markteinführungsmöglichkeiten im November abdecken.

Die Verzichtserklärungen waren notwendig, da auf das FTS-System, insbesondere auf seine Batterien, am Pad nicht zugegriffen werden kann. Parsons sagte, er habe eine Studie gestartet, um nach Optionen zu suchen, um auf die FTS-Batterien zugreifen zu können, während man sich auf dem Pad befindet. „Wir überlegen uns verschiedene Optionen“, sagte er. „Wir haben noch keine Antwort, aber wir wissen, dass wir sie uns ansehen und einige intensive und bewusste Entscheidungen treffen wollen.“

Quelle: https://spacenews.com/next-artemis-1-launch-attempt-on-schedule-for-mid-november/

Lunar Flashlight ist bereit, nach dem Wassereis des Mondes zu suchen

Die Kleinsatellitenmission, die im November starten soll, wird Laser verwenden, um in den dunkelsten Kratern am Südpol des Mondes nach Wassereis zu suchen.

Bevor sie in ihren Spender integriert wurde, der den kleinen Satelliten nach dem Start aus der SpaceX Falcon 9-Rakete auswerfen wird, wurde Lunar Flashlight im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, früher mit „grünem“ Treibmittel betankt … Quelle: NASA

Es ist bekannt, dass Wassereis unter dem Mond-Regolith (zerbrochenes Gestein und Staub) existiert, aber die Wissenschaftler verstehen noch nicht, ob Oberflächeneis den Boden in diesen kalten Kratern bedeckt. Um das herauszufinden, schickt die NASA Lunar Flashlight , einen kleinen Satelliten (oder SmallSat), der nicht größer als eine Aktentasche ist. Es schwebt tief über dem Südpol des Mondes und wird Laser verwenden, um Licht auf diese dunklen Krater zu werfen – ähnlich wie ein Prospektor, der nach verborgenen Schätzen sucht, indem er eine Taschenlampe in eine Höhle richtet. Die Mission wird Mitte November an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete starten.

„Dieser Start wird den Satelliten auf eine Flugbahn bringen, die etwa drei Monate brauchen wird, um seine wissenschaftliche Umlaufbahn zu erreichen“, sagte John Baker, Projektmanager der Mission am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Dann wird Lunar Flashlight versuchen, Wassereis auf der Oberfläche des Mondes an Orten zu finden, die sonst niemand sehen konnte.“

Diese Abbildung zeigt die Lunar Flashlight der NASA über dem Mond.

Diese Abbildung zeigt die Lunar Flashlight der NASA über dem Mond. Die SmallSat-Mission wird eine sehr langgestreckte Umlaufbahn haben und sie innerhalb von 15 Kilometern über dem Südpol des Mondes führen, um in den dunkelsten Kratern des Mondes nach Wassereis zu suchen. 

Bildnachweis: NASA

Kraftstoffeffiziente Umlaufbahnen

Nach dem Start werden Missionsnavigatoren das Raumschiff am Mond vorbei führen. Es wird dann langsam durch die Schwerkraft von der Erde und der Sonne zurückgezogen, bevor es sich in einer weiten, kurvenreichen Umlaufbahn zum Sammeln von Wissenschaft niederlässt. Diese nahezu geradlinige Halo-Umlaufbahn wird ihn an seinem entferntesten Punkt 42.000 Meilen (70.000 Kilometer) vom Mond entfernt führen, und bei seiner größten Annäherung wird der Satellit die Oberfläche des Mondes streifen und sich innerhalb von 9 Meilen (15 Kilometer) über dem Mond befinden Mond-Südpol.

SmallSats tragen eine begrenzte Menge an Treibstoff, sodass treibstoffintensive Umlaufbahnen nicht möglich sind. Eine nahezu geradlinige Halo-Umlaufbahn benötigt weitaus weniger Treibstoff als herkömmliche Umlaufbahnen, und Lunar Flashlight wird erst die zweite NASA-Mission sein, die diese Art von Flugbahn verwendet. Die erste ist die NASA-Mission Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment ( CAPSTONE ), die am 13. November ihre Umlaufbahn erreicht und den Nordpol des Mondes am nächsten passiert.

„Der Grund für diese Umlaufbahn ist, nahe genug heranzukommen, damit Lunar Flashlight seine Laser strahlen und eine gute Rückkehr von der Oberfläche erzielen kann, aber auch eine stabile Umlaufbahn zu haben, die wenig Treibstoff verbraucht“, sagte Barbara Cohen, Lunar Flashlight Hauptforscher am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.

Als Technologiedemonstration wird Lunar Flashlight das erste interplanetare Raumschiff sein, das eine neue Art von „grünem“ Treibmittel verwendet, das sicherer zu transportieren und zu lagern ist als die üblicherweise im Weltraum verwendeten Treibmittel wie Hydrazin. Dieses neue Treibmittel , das vom Air Force Research Laboratory entwickelt und auf einer früheren NASA-Technologiedemonstrationsmission getestet wurde , verbrennt über einen Katalysator, anstatt ein separates Oxidationsmittel zu benötigen. Deshalb wird es als Monotreibstoff bezeichnet. Das Antriebssystem des Satelliten wurde vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, mit Integrationsunterstützung des Georgia Tech Research Institute in Atlanta entwickelt und gebaut.

Lunar Flashlight wird auch die erste Mission sein, die ein Vier-Laser-Reflektometer verwendet, um nach Wassereis auf dem Mond zu suchen. Das Reflektometer arbeitet mit Wellenlängen im nahen Infrarot, die leicht von Wasser absorbiert werden, um Eis auf der Oberfläche zu identifizieren. Sollten die Laser auf nackten Fels treffen, wird ihr Licht zum Raumschiff zurückreflektiert und signalisiert einen Mangel an Eis. Aber wenn das Licht absorbiert wird, würde das bedeuten, dass diese dunklen Taschen tatsächlich Eis enthalten. Je größer die Absorption, desto mehr Eis kann an der Oberfläche sein.

Wasserkreislauf des Mondes

Es wird angenommen, dass Wassermoleküle von Kometen- und Asteroidenmaterial stammen, das auf die Mondoberfläche einwirkt, und von Sonnenwind-Wechselwirkungen mit dem Mond-Regolith. Im Laufe der Zeit haben sich die Moleküle möglicherweise als Eisschicht in „Kühlfallen“ angesammelt.

„Wir werden zum ersten Mal definitive Messungen des Oberflächenwassereises in dauerhaft schattigen Regionen durchführen“, sagte Cohen. „Wir werden in der Lage sein, die Beobachtungen von Lunar Flashlight mit anderen Mondmissionen zu korrelieren, um zu verstehen, wie umfangreich dieses Wasser ist und ob es von zukünftigen Entdeckern als Ressource genutzt werden könnte.“

Cohen und ihr Wissenschaftsteam hoffen, dass die von Lunar Flashlight gesammelten Daten verwendet werden können, um zu verstehen, wie flüchtige Moleküle wie Wasser von Ort zu Ort zirkulieren und wo sie sich ansammeln und in diesen Kühlfallen eine Eisschicht bilden können.

„Dies ist eine aufregende Zeit für die Erforschung des Mondes. Der Start von Lunar Flashlight könnte zusammen mit den vielen Kleinsatellitenmissionen an Bord von Artemis I die Grundlage für wissenschaftliche Entdeckungen bilden und zukünftige Missionen zur Mondoberfläche unterstützen“, sagte Roger Hunter, Small Spacecraft Technology Program Manager am Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley.

Mehr über die Mission

Anfang dieses Jahres wurde die Lunar Flashlight-Mission der NASA Tests unterzogen, um sie für den Start im November 2022 vorzubereiten. Der solarbetriebene Kleinsatellit wird hier mit seinen erweiterten Solarfeldern in einem Reinraum von Georgia Tech gezeigt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Im Oktober wurde Lunar Flashlight im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, betankt und soll zwischen dem 9. und 15. November mit dem japanischen Hakuto-R-Lander an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete von der Cape Canaveral Space Force Station in Florida starten und der Rover Rashid 1 der Vereinigten Arabischen Emirate. Die Mission arbeitete mit Maverick Space Systems zusammen, um Startintegrationsdienste bereitzustellen.

Das Small Business Innovation Research-Programm der NASA finanzierte die Komponentenentwicklung von kleinen Unternehmen, darunter Plasma Processes Inc. (Rubicon) für die Triebwerksentwicklung, Flight Works für die Pumpenentwicklung und Beehive Aerospace (ehemals Volunteer Aerospace) für spezifische 3D-gedruckte Komponenten. Das Air Force Research Laboratory trug auch finanziell zur Entwicklung des Lunar Flashlight-Antriebssystems bei.

Lunar Flashlight wird von Georgia Tech betrieben, einschließlich Studenten und Studenten im Grundstudium. Die Mission wird vom Small Spacecraft Technology-Programm innerhalb des Space Technology Mission Directorate der NASA finanziert.

Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-lunar-flashlight-ready-to-search-for-the-moons-water-ice