Icarus startet erstes globales Forschungsprojekt

Die wissenschaftliche Pilotphase des erdumspannenden Tierbeobachtungssystems beginnt.

Eins meiner absoluten Lieblingsprojekte hat die mehrmonatige Testphase abgeschlossen. Mit „Icarus“ (International Cooperation for Animal Research Using Space) wollen die Wissenschaftler beispielsweise mehr über die Wanderrouten von Tieren herausfinden – etwa um Schutzzonen anzupassen, Klimaschutz – die folgen des Klimawandels zu dokumentieren oder auch Epidemien vorzubeugen. Zudem könnte „Icarus“ als Frühwarnsystem für Naturkatastrophen dienen: Schon länger gibt es Hinweise darauf, dass Tiere sich vor Ereignissen wie schweren Erdbeben auffällig verhalten, etwa unruhig werden.

Später noch mehr Projekte wären super: Haie, Pinguine usw. Und die Technik auf Satelliten bringen um die Abdeckung weiter zu herhöhen, um ein erdumspannendes Netz aufzubauen. Um auch Daten aus den Polarregionen zu erfassen.

„Die Datenübertragung vom Boden zur ISS funktioniert 10 bis 15 Mal besser als gedacht.“ Das höre ich gerne.

10. SEPTEMBER 2020

Mit dem satellitengestützten System zur Tierbeobachtung wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das kollektive Wissen der Tiere auf der Erde erforschen. Das Kooperationsprojekt der Max-Planck-Gesellschaft, der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat eine mehrmonatige Testphase erfolgreich abgeschlossen, in der die Tier-Sender sowie die Systemkomponenten am Boden und an Bord der Internationalen Raumstation ISS geprüft wurden. Ab Mitte September beginnt nun das erste Kontinent-übergreifende wissenschaftliche Pilotprojekt. Dabei wollen die Icarus-Wissenschaftler mehrere tausend Amseln und Drosseln in Europa, Russland und Nordamerika mit kleinen Sendern auf ihren Rücken vom Weltraum aus begleiten. Das Icarus-Projekt wurde gemeinsam mit 24 weiteren Kooperationsprojekten des Wettbewerbs „Brücken für die deutsch-russische Hochschulzusammenarbeit“ durch die Außenministerien beider Länder ausgezeichnet.

Ein Sojus-Kapsel nähert sich der ISS, im Vordergrund ist die stabförmige Icarus-Antenne zu sehen. Roskosmos

Icarus hat Mitte März 2020 seinen Testbetrieb aufgenommen. Während der technischen Testphase wurde unter anderem die Kommunikation zwischen dem Icarus-System und den Tier-Sendern simuliert sowie die Signalstärke und Übertragungszeit der Antenne überprüft.  Nachdem alle Tests erfolgreich absolviert sind, kann nun der wissenschaftliche Betrieb beginnen. „Die Datenübertragung vom Boden zur ISS funktioniert zehn bis 15-mal besser als gedacht“, erklärt der Mit-Initiator und Leiter von Icarus, Martin Wikelski, Direktor am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Konstanz/Radolfzell und Professor an der Universität Konstanz. „Nun können wir mit unseren Forschungsprojekten loslegen.“

Herzstück von Icarus sind vier Gramm schwere Sender, die selbst auf kleinen Tieren wie Singvögeln angebracht werden können. Diese Messgeräte im Miniaturformat besitzen verschiedene Sensoren, die fortlaufend Verhaltens- und Gesundheitsdaten der Tiere erfassen. Auch Umweltbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Luftdruck können diese Sender aufzeichnen. Die Daten werden von einer Empfangsstation auf der ISS entschlüsselt und an die Bodenstation in Moskau übermittelt. Von dort laufen alle Daten in der Movebank zusammen, einer globalen Datenbank für Tierbewegungen.

Analyse des Zugverhaltens

Derzeit werden für eine Pilotstudie in Memmingen 5000 Sender produziert. Die Icarus-Wissenschaftler wollen damit ab Anfang September Amseln und Drosseln in Europa, Russland und Nordamerika ausstatten und das Zugverhalten der Vögel und ihre Überlebensstrategien untersuchen. Weitere 16 wissenschaftliche Projekte russischer Forscher sollen in den kommenden Monaten an den Start gehen. Darüber hinaus wollen weltweit hunderte Forschergruppen mit Icarus weitere gemeinsame Studien starten.

Einige Projekte von vielen die noch kommen werden. Haie und Pinguine möchte ich noch dazu haben. Quelle: https://www.icarus.mpg.de/4296/projekte

Mit dieser neuen digitalen Technik lassen sich aber nicht nur biologische Fragen beantworten – zum Beispiel, wohin Flughunde in Afrika fliegen und wo sie dabei auf Ebola-Viren treffen; oder wo Meeresschildkröten ihre Jugendjahre verbringen und wo die meisten davon ums Leben kommen. Icarus könnte auch für die Übertragung anderer Technik- oder Umweltdaten wie Baumwachstum, Meeresströmungen oder Gletscherschmelze eingesetzt werden. Aus den kombinierten Informationen tausender Tiere entsteht eine Zusammenschau über das Leben auf der Erde, das sogenannte ´Internet der Tiere´.

Die Technik könnte aber auch unseren Alltag verändern. „Icarus schickt ohne Zutun des Menschen kleine Datenpakete überall auf der Welt hin und her – ähnlich wie es bei der immer weiter voranschreitenden Vernetzung von Alltagsgegenständen der Fall sein wird, dem sogenannten Internet der Dinge. Icarus stellt damit ein völlig neues digitales Kommunikationssystem dar“, erklärt Martin Wikelski. Die Bedeutung von Icarus wird auch durch die Auszeichnung im Rahmen des Wettbewerbs „Brücken für die deutsch-russische Hochschulzusammenarbeit“ durch die Außenministerien beider Länder am 15. September in Berlin gewürdigt.

Quelle: https://www.icarus.mpg.de/de

ICARUS: Start des wissenschaftlichen Betriebs

Weltraumbasiertes Tierbeobachtungssystem ICARUS schließt Testphase erfolgreich ab und startet den wissenschaftlichen Betrieb mit einer weltumspannenden Studie zum Zugverhalten von Amseln und Drosseln – Gemeinschaftsprojekt des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie und der Universität Konstanz

Globale Tierwanderungen vom Weltraum aus beobachten – dies wird ab sofort für Tierverhaltensforscherinnen und -forscher aller Länder möglich sein. Das weltraumbasierte Tierbeobachtungssystem ICARUS hat zum 31. August 2020 seinen Testbetrieb auf der Internationalen Raumstation (ISS) erfolgreich abgeschlossen und nimmt im September 2020 seinen wissenschaftlichen Betrieb auf. Erstes Forschungsprojekt wird eine Studie zum Zugverhalten von über 2.000 besenderten Amseln und Drosseln in Europa, Russland und Nordamerika sein. Mehrere hundert Forschungsgruppen weltweit haben bereits ihr Interesse an der Nutzung von ICARUS für gemeinsame Studien im Bereich der Tierverhaltensforschung angemeldet.

Mission Icarus: Forscher enthüllen das Wissen der Tiere

ICARUS ist ein gemeinsames Projekt des Konstanzer Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie und der Universität Konstanz in Kooperation mit der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Wissenschaftlicher Leiter ist Prof. Dr. Martin Wikelski, Direktor am Konstanzer Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie und Honorarprofessor an der Universität Konstanz. Das ICARUS-Projekt wird am 15. September 2020 im Rahmen des Wettbewerbes „Brücken für die deutsch-russische Hochschulzusammenarbeit“ durch die Außenministerien beider Länder in Berlin ausgezeichnet werden, gemeinsam mit 24 weiteren länderübergreifenden Kooperationsprojekten.

Fünfzehnmal bessere Datenübertragung als erwartet
„Die Datenübertragung vom Boden zur ISS funktioniert zehn bis fünfzehnmal besser als gedacht“, kommentiert Martin Wikelski den erfolgreichen Abschluss der viermonatigen Testphase: „Nun können wir mit unseren Forschungsprojekten loslegen“, freut sich Wikelski, der zudem Principal Investigator am Exzellenzcluster „Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour“ der Universität Konstanz ist. Die ICARUS-Antenne war nach 17 Jahren Vorbereitung am 15. August 2018 an der Außenseite der Internationalen Raumstation angebracht worden. Nach der ersten Inbetriebnahme 2019 musste der Testbetrieb zunächst unterbrochen werden, um einen defekten On-Board-Computer auszutauschen. Mit neuem Computer konnte die viermonatige Testphase im Frühjahr/Sommer 2020 fortgesetzt und nun erfolgreich abgeschlossen werden.

Wie ICARUS funktioniert
Herzstück von ICARUS sind vier Gramm schwere Sender, die selbst an kleinen Tieren wie Singvögeln angebracht werden können. Diese Messgeräte im Miniaturformat erfassen fortlaufend Verhaltens- und Gesundheitsdaten der Tiere. Auch Umweltbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck können die Sender aufzeichnen. Über die im Weltraum positionierte ICARUS-Antenne können die Daten der besenderten Tiere aus allen Teilen der Welt empfangen werden – auch in entlegenen, schwer zugänglichen Regionen sowie auf den Weltmeeren. Damit wird erstmals eine kontinuierliche, weltumspannende Beobachtung von Tierwanderungen möglich, die wichtige Fragen über die ökologischen Zusammenhänge unseres Planeten beantworten kann und dabei hilft, die Tiere besser zu schützen. Alle erhobenen Daten laufen in der öffentlichen, frei zugänglichen Datenbank „Movebank“ für Tierbewegungen zusammen und können auch über die kostenlose App „Animal Tracker“ empfangen werden.

Faktenübersicht:
• Das weltraumbasierte Tierbeobachtungssystem ICARUS („International Cooperation for Animal Research Using Space“) hat zum 31. August 2020 seinen viermonatigen Testbetrieb auf der Internationalen Raumstation (ISS) erfolgreich abgeschlossen. Der wissenschaftliche Betrieb wird im September 2020 aufgenommen.
• Pilotprojekt: Studie zum Zugverhalten von über 2.000 besenderten Amseln und Drosseln in Europa, Russland und Nordamerika.
• ICARUS ist ein gemeinsames Projekt des Konstanzer Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie und der Universität Konstanz in Kooperation mit der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).
• Wissenschaftlicher Leiter: Prof. Dr. Martin Wikelski, Direktor am Konstanzer Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie und Honorarprofessor an der Universität Konstanz.
• Das ICARUS-Projekt wird am 15. September 2020 im Rahmen des Wettbewerbes „Brücken für die deutsch-russische Hochschulzusammenarbeit“ durch die Außenministerien beider Länder in Berlin ausgezeichnet werden, gemeinsam mit 24 weiteren länderübergreifenden Kooperationsprojekten.
• Weitere Informationen zu ICARUS unter: https://www.uni-konstanz.de/universitaet/aktuelles-und-medien/aktuelle-meldungen/aktuelles/ICARUS–Tierbeobachtung-aus-dem-Weltraum-13449/

Quelle: https://nachrichten.idw-online.de/2020/09/10/icarus-start-des-wissenschaftlichen-betriebs/?groupcolor=1

Insight: Nach 15 Monaten – HP3 macht Fortschritte

Nach 15 Monaten, macht das HP3 (Marsmaulwurf) Experiment nach diversen Rückschlägen, wieder Fortschritte.

Marsmission Insight: Bremer Experiment auf dem Mars gerät ins Stocken

Seit einem Jahr soll sich ein Experiment in den Marsboden hämmern – doch daraus wurde bislang nichts. Beim Marsmaulwurf herrscht noch immer Stillstand. Die Forscher versuchen, das Beste draus zu machen.

Die Aufnahme der Europäischen Weltraumagentur ESA/ESOC zeigt den Planeten Mars.
Die Aufnahme der Europäischen Weltraumagentur ESA/ESOC zeigt den Planeten Mars. (picture alliance / dpa)

Er will einfach nicht. Anstatt immer tiefer in den Boden einzudringen, macht der Maulwurf nichts. Stillstand. Pause. Die Arbeiten auf dem Mars ruhen. Dabei waren sie vor fast einem Jahr mit großen Hoffnungen gestartet.

Es war Ende Februar im vergangenen Jahr, als das Maulwurf-Experiment als Teil der Mission Insight auf der Marsoberfläche abgesetzt wurde. In Bremen, rund 230 Millionen Kilometer entfernt, war das ein Grund zur Freude; gefeiert wurde mit Kuchen. Endlich konnte das losgehen, wofür 20 Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) jahrelang gearbeitet hatten. Denn HP3 – so heißt der Maulwurf offiziell – wurde in Bremen konzipiert. Die Wissenschaftler erhoffen sich dadurch, viel Neues über den Mars zu erfahren.

In der Geschichte der Raumfahrt ist noch nie etwas so tief in den Boden des roten Planeten eingedrungen, wie es der Maulwurf machen sollte. Die Ergebnisse, die HP3 liefern soll, sollen Aufschluss über Wärmeleitfähigkeit des Bodens geben. Laut Plan zieht das Bremer Experiment dafür ein mit Temperatursensoren bestücktes, fünf Meter langes Kabel hinter sich in den Untergrund hinein. Damit sollen an verschiedenen Stellen die Temperaturen im Marsboden gemessen werden und wie sie sich verändern. Ergänzend nimmt ein Infrarotstrahlungsmesser, der am Insight-Landemodul angebracht ist, die Temperatur der Marsoberfläche.

Eigentlich sollte der Bremer Maulwurf fünf Meter tief im Marsboden sein. Doch daraus wurde nichts; der 40 Zentimeter lange Stab hat sich immer wieder zurück an die Oberfläche bewegt. Auf dem Bild ist zu sehen, wie der Marsmaulwurf halb im Boden
Eigentlich sollte der Bremer Maulwurf fünf Meter tief im Marsboden sein. Doch daraus wurde nichts; der 40 Zentimeter lange Stab hat sich immer wieder zurück an die Oberfläche bewegt. Auf dem Bild ist zu sehen, wie der Marsmaulwurf halb im Boden steckt. Ein rechteckiger Abdruck zeigt die Stelle, an der die Schaufel der Insight-Sonde auf die Oberfläche gedrückt hat – um dem Stab zu mehr Reibung zu verhelfen. (NASA/JPL-Caltech)

„Jetzt ist aber erstmal alles auf Halt gestellt“, sagt Marco Scharringhausen aus dem HP3-Projektteam vom Bremer DLR. Denn kurz nach dem Absetzen kamen die ersten Probleme: Zwar hatte der Maulwurf – der äußerlich kein bisschen an seinen tierischen Namensgeber erinnert, sondern eher an eine Mini-Rakete – angefangen, sich langsam in den Boden zu hämmern. Doch er kam nicht so weit wie gehofft. Nach 30 Zentimetern war Schluss – eigentlich sollte HP3 fünf Meter in den Boden eindringen.

Eine gefährliche Situation

Es gab Rettungsversuche; bei der Nasa in Kalifornien wurden mögliche Ursachen erforscht. Doch auch das half nicht. Maximal 40 Zentimeter ist der Maulwurf in den Boden eingedrungen. Weitere Hammerschläge haben dafür gesorgt, dass sich HP3 wieder Richtung Oberfläche bewegt hat – eine gefährliche Situation. Denn wenn der Maulwurf erstmal aus dem Loch ist, gibt es keinen zweiten Versuch, sagt Scharringhausen. Zwar hat die Insight-Sonde, die das Experiment ausgesetzt hat, einen mechanischen Arm. Der sei aber zu grob, um den Stab wieder in das Loch zu setzen. Scharringhausen vergleicht es mit dem Versuch, mit Fäustlingen dünnes Garn in ein Nadelöhr einzufädeln.

Warum der Maulwurf sich nicht in den Marsboden hämmert, ist unklar. Sehr wahrscheinlich ist es, dass der Stab nicht genug Halt hat. Denn damit er mittels kleiner Hammerschläge ins Gestein vordringen kann, braucht es ein Mindestmaß an Reibung. Die wurde zwischenzeitlich mit einem Schaufelarm der Sonde erzeugt, der seitlich gegen den Maulwurf gedrückt hat. Viel gebracht hat das allerdings nicht.

Dass die Maulwurf-Mission nicht einfach wird, das war schon vorher klar. Was, wenn HP3 auf dem Weg in den Boden auf einen harten Stein trifft? Was, wenn der Maulwurf gar nicht erst richtig auf der Marsoberfläche abgesetzt werden kann? So weit von der Erde entfernt gibt es nur wenige Möglichkeiten, ins Geschehen einzugreifen.

Mission ist nicht gescheitert

Immerhin: Auch wenn es gerade nicht gut aussieht, gescheitert ist die Mission für Scharringhausen und seine Kollegen nicht. „Wir lernen notgedrungen“, sagt der Mathematiker. Die Forscher erfahren viel über die Zusammensetzung des Marsbodens – auch wenn das nicht unbedingt das Ziel von HP3 gewesen sei. Laut Scharringhausen gibt es viele unterschiedliche Schichten – „manche pudrig wie Mehl, andere hart wie nasser, verdichteter Sand“.

Natürlich sei es schade, dass die Mission bislang nicht wie geplant durchgeführt werden konnte, sagt Scharringhausen. Geknickt von den Forschern sei aber niemand. „Wir machen das Beste draus.“ Denn schließlich funktioniere die Konstruktion, technisch gebe es keine Probleme. Im Gegenteil: Der Maulwurf habe seine eigentliche Lebensdauer schon weit überschritten. Ärgerlich sei lediglich, dass die Bedingungen auf dem Mars anders seien als gedacht. Scharringhausen bringt es aber auf eine einfache Formel. „Das ist eben Wissenschaft.“

Die Marsmission Insight

Nach rund einem halben Jahr Reise landete am 26. November die Insight-Sonde der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa auf dem Mars. Mit an Bord war das Instrument HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package), das in Bremen entwickelt wurde.

Ziel von Insight ist es, die frühgeologische Entwicklung des Mars zu erforschen. Die Ergebnisse sollen dabei helfen, ein Verständnis dafür zu bekommen, wie erdähnliche Planeten des Sonnensystems entstanden sein könnten, beispielsweise der Merkur, die Venus aber auch die Erde selbst. Vergangenen April gelang es unter anderem, zum ersten Mal ein Marsbeben aufzuzeichnen. Die Mission ist auf ein Marsjahr angelegt, etwa zwei Erdenjahre. Die Kosten liegen bei 650 Millionen Euro.

Heat Flow and Physical Properties Package (HP3)

Wäremflusssonde

Das DLR Institut für Planetenforschung entwickelt die in-situ Wäremflusssonde HP3, die im Rahmen der NASA InSight Mission den Wärmefluss des Mars bestimmen soll (Abbildung 1). InSight wird 2016 in der südlichen Elysium-Region des Mars landen, um das tiefe Innere des Planeten zu erkunden. Neben der Wärmeflusssonde besteht die wissenschaftliche Nutzlast aus einem Seismometer, sowie einem Geodäsie-Experiment, mit dem der Rotationszustand des Planeten genauestens vermessen werden soll. Die Kombination von seismischen, geodätischen und thermischen Messungen erlaubt einen Einblick in die Schichtung von Kruste und Mantel des Mars sowie den Aufbau seines Kerns.

Abbildung 1: Künstlerische Darstellung des InSight Landers mit ausgesetzten Instrumenten. Links die HP3 Wärmeflusssonde, rechts im Bild das Seismometer. Das Geodäsie-Experiment sowie eine Kamera befinden sich auf dem Lander-Deck. Eine weitere Kamera ist am Roboterarm montiert.

Das HP3 Instrument basiert auf dem MUPUS Sensor (Multi-Purpose Sensor), der zur Zeit an Bord der ESA Rosetta Mission auf dem Weg zum Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko ist, sowie dem PLUTO Probennehmer, der auf der ESA MarsExpress Mission zum Einsatz kommen sollte. Um Messungen unterhalb der Planetenoberfläche durchführen zu können, besteht HP3 aus einem sogenannten Maulwurf (engl. „Mole“), der mit Hilfe eines Hammermechanismus ein mit Temperatursensoren bestücktes Kabel in den Boden zieht. Dabei soll eine Zieltiefe von 5 m erreicht werden, um den Temperaturgradienten im Untergrund bestimmen zu können. Des Weiteren ist der Mole mit Heizfolien ausgestattet, die eine Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit nach dem Prinzip der Nadelsonde erlauben (Abbildung 2).

Abbildung 2: HP3 System, bestehend aus dem HP3-Mole (unten im Bild), in dessen Inneren ein Hammermechanismus für das Vordringen in den Boden sorgt, sowie das mit Temperatursensoren bestückte Kabel (gelb), mit dem der thermische Gradient im Untergrund bestimmt werden soll. Die Wärmeleitfähigkeit des Bodens wird durch Heizen des Moles sowie die Messung der Selbsterwärmungskurve bestimmt. Ein weiteres Kabel (grün) sorgt für die elektrische Verbindung zum Lander.

Im Schnitt ein Erdbeben pro Tag auf dem Mars

Der Planet Mars ist seismisch aktiv. Das zeigen erste wissenschaftliche Analysen von Daten, die der NASA-Marslander InSight von der Marsoberfläche zur Erde gefunkt hat. Im Schnitt konnte das Seismometer SEIS jeden Tag ein Erdbeben registrieren. Von der Auswertung der Aufzeichnungen verspricht sich das Team wichtige Informationen über das Innere des Mars.

SEIS

Das Seismometer SEIS von InSight auf dem Mars. Bild: NASA/JPL-Caltech  [Großansicht]

Am 26. November 2018 setzte der InSight-Landerr NASA in der Region Elysium Planitia erfolgreich auf dem Mars auf. Siebzig Marstage später begann das Seismometer SEIS der Mission, Erschütterungen des Planeten aufzuzeichnen. Ein Team von Forschenden und Ingenieuren der ETH Zürich unter der Leitung von ETH-Professor Domenico Giardini hat die Steuerelektronik für SEIS entwickelt und ist für den „Marsbebendienst“ verantwortlich. Letzterer ist in Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Erdbebendienst an der ETH Zürich für die tägliche Interpretation der vom Mars gesendeten Daten zuständig.

Bis Ende September 2019 hatte InSight 174 Ereignisse aufgezeichnet. Zwischenzeitlich wurden die Messungen fortgesetzt und insgesamt über 450 Marsbeben beobachtet, die noch nicht alle detailliert ausgewertet werden konnten. Das entspricht im Durchschnitt etwa einem Ereignis pro Tag. Die Daten ermöglichen den Forschenden festzustellen, wie sich seismische Wellen durch den Planeten ausbreiten. Ähnlich wie Röntgenstrahlen durchdringen sie das Planenteninnere und machen dessen Beschaffenheit sichtbar.

or der Landung von InSight hatten Forschende ein breites Spektrum an Modellen entwickelt, die aufzeigen, wie sich die innere Struktur des Planeten möglicherweise entwickelt hat. Die aufgezeichneten Marsbeben erlauben es nun bereits nach wenigen Monaten besser zu verstehen, wie der Planet aufgebaut ist und räumen bisher bestehende Ungewissheiten aus.

Marsbeben ähneln Erdbeben, haben in der Regel aber kleinere Magnituden. Die 174 genauer untersuchten Marsbeben lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Zur ersten gehören 24, niederfrequente Erschütterungen mit Magnituden zwischen 3 und 4, deren Wellen sich durch den Marsmantel ausbreiten. Zur zweiten gehören 150 Ereignisse mit vergleichsweise kleineren Magnituden, geringerer Herdtiefe und Wellen mit höherer Frequenz, die in der Kruste des Mars gefangen bleiben.

„Marsbeben weisen ähnliche Eigenschaften auf, wie sie bereits während der Apollo-Ära auf dem Mond beobachtet wurden. Sie dauern lange (10 bis 20 Minuten), da ihre Wellen aufgrund von Eigenheiten der Marskruste stark streuen“, erläutert Giardini. In der Regel, so Giardini, ist es schwierig, Marsbebendaten zu interpretieren. In den meisten Fällen kann man nur die Entfernung bestimmen, aber nicht die Richtung, aus der die Wellen kommen.

InSight leitete nun eine neue Ära der planetaren Seismologie ein. Die Leistungsfähigkeit des SEIS hat bislang die Erwartungen übertroffen. Insbesondere in Anbetracht der rauen Bedingungen auf dem Mars, die jeden Tag von Temperaturen zwischen minus 80 und 0 Grad Celsius und von starken Winden gekennzeichnet sind. Vor allem tagsüber schütteln diese Winde den InSight-Lander und seine Instrumente, was zu vielen Störgeräuschen führt. Bei Sonnenuntergang legen sich aber die Winde und ermöglichen es, die bisher leisesten seismischen Daten des gesamten Sonnensystems aufzuzeichnen.

Die von SEIS erkannten Beben haben sich daher vorwiegend in den ruhigen Nach-stunden ereignet. Die schwierigen Bedingungen machen es zudem herausfordernd, seismische Ereignisse von anderen Signalen zu unterscheiden, die von Bewegungen des Landers, von anderen Instrumenten oder von der Atmosphäre stammen.

SEIS erfasst auch das Hämmern der Wärmeflusssonde HP3 (ein weiteres InSight-Experiment) sowie vorbeiziehende Wirbelwinde (Staubteufel). Dies ermöglicht es, die physikalischen Eigenschaften der unmittelbar unter SEIS liegenden Bodenschichten abzubilden. Daher ist bekannt, dass SEIS auf einer dünnen, sandigen Schicht von wenigen Metern Tiefe gelandet ist, die in Mitte eines 20 Meter großen alten Einschlagkraters liegt.

In größerer Tiefe weist die Marskruste Eigenschaften auf, die mit den kristallinen Grundgebirgen der Erde vergleichbar sind. Sie scheint aber stärker zerklüftet zu sein. Die Art und Weise wie sich die seismischen Wellen ausbreiten legt zudem nahe, dass der obere Mantel diese im Vergleich zum unteren Mantel stärker dämpft. Bisher wurden in der Nähe der Station keine Marsbeben aufgezeichnet, was darauf hindeutet, dass InSight in einer seismisch eher ruhigen Region des Mars gelandet ist.

Die drei größten Ereignisse ereigneten sich in der Region Cerberus Fossae, die etwa 1500 Kilometer entfernt liegt. Dabei handelt es sich um ein tektonisches Grabensystem, das durch das Gewicht des Elysium Mons, des größten Vulkans in der Elysium-Planitia-Region, verursacht wurde. Es besteht daher die starke Vermutung, dass die seismische Aktivität auf dem Mars nicht nur eine Folge der Abkühlung und damit des Schrumpfens des Planeten ist, sondern auch durch tektonische Spannungen verursacht wird.

Die gesamte auf dem Mars freigesetzte seismische Energie liegt zwischen derjenigen der Erde und derjenigen des Mondes. In Verbindung mit anderen Messungen sind die mit SEIS gewonnen Daten zudem sehr nützlich, um meteorologische Prozesse auf dem Mars besser zu verstehen. Das Seismometer erfasst nicht nur Winde, sondern reagiert auch auf atmosphärischen Druck, was es erlaubt, die für den Mars charakteristischen meteorologischen Phänomene zu bestimmen. Dazu gehören unter anderem die nachmittäglich am Lander vorbeiziehenden Wirbelwinde.

Diese und weitere Resultate wurden nun in mehreren Artikeln veröffentlicht, die in der Zeitschrift NatNature Geoscience veröffentlicht wurden.

DLR: Schwerkraft-Bremsmanöver an der Erde mit Blick auf den Mond

BepiColombo auf dem Weg zum Merkur: Schwerkraft-Bremsmanöver an der Erde mit Blick auf den Mond. Merkur-Raumsonde wird entlang der Erde auf den Weg Richtung Venus gelenkt. Spektrometer MERTIS beobachtet Mond im Vorbeiflug. Neue Informationen zu gesteinsbildenden Mineralen und den Temperaturen auf der Mondoberfläche erwartet. Eine Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Quelle: DLR

-Merkur-Raumsonde wird entlang der Erde auf den Weg Richtung Venus gelenkt.

-Spektrometer MERTIS beobachtet Mond im Vorbeiflug.

-Neue Informationen zu gesteinsbildenden Mineralen und den Temperaturen auf der Mondoberfläche erwartet.

-Schwerpunkte: Raumfahrt, Exploration
 
Raumfahrt ist Maßarbeit in höchster Präzision: In den frühen Morgenstunden am Karfreitag, dem 10. April, fliegt die ESA-Raumsonde BepiColombo mit über 30 Kilometern pro Sekunde von der Tagseite kommend auf die Erde zu. Sie wird um 6.25 Uhr MESZ über dem Südatlantik in 12.677 Kilometer Höhe den Punkt der größten Annäherung passieren und dadurch auf der Nachtseite weiter in Richtung inneres Sonnensystem fliegen, nun etwas langsamer, als sie angekommen ist.

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Spektrometer MERTIS
(Bild: DLR (CC-BY 3.0)

Für Planetenforscher und Ingenieure am
Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Institut für Planetologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster eine einmalige Gelegenheit zu einem besonderen Experiment am Erdtrabanten: Ohne Störungen durch die Erdatmosphäre wird die von der Sonne angestrahlte Vorderseite des Mondes mit dem am DLR entwickelten und gebauten Spektrometer MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer) schon am 9. April erstmals in den Wellenlängen des thermalen Infrarot beobachtet und auf ihre mineralogische Zusammensetzung untersucht. Am Merkur wird MERTIS die Zusammensetzung und die Mineralogie der Oberfläche und das Planeteninnere des Merkur untersuchen. Die wissenschaftliche Auswertung der Daten wird dann gemeinsam an den beteiligten Instituten in Münster, Berlin, Göttingen und Dortmund sowie mehreren europäischen und amerikanischen Standorten stattfinden.

Das sogenannte Flyby-Manöver an der Erde dient vor allem dazu, BepiColombo ohne den Einsatz von Treibstoff ein wenig abzubremsen, um die Raumsonde auf einen Kurs zur Venus zu bringen. Während die Sonde auf ihrer spiralförmigen Bahn durchs innere Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 30,4 Kilometer pro Sekunde auf die Erde zu fliegt, verlässt BepiColombo die Erde nach dem Richtungswechsel mit einer Geschwindigkeit von nur noch etwa 25 Kilometer pro Sekunde. Mit zwei nachfolgenden Nahvorbeiflügen an der Venus (der erste Vorbeiflug am inneren Nachbarplaneten der Erde wird bereits am 16. Oktober 2020 stattfinden)
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wird BepiColombo dann auf einer Flugbahn sein, die zum Ziel der sechsjährigen Reise führt, einer Umlaufbahn um den innersten Planeten des Sonnensystems Merkur. Wegen der enormen Anziehungskraft der Sonne und der begrenzten Transportkapazität der Trägerraketen sind Planetenmissionen ins innere und äußere Sonnensystem nur mit enorm komplexen Flugbahnen zu meistern.

Einmalige Beobachtungsmöglichkeit der Mondvorderseite
„Die Beobachtung des Mondes mit unserem Spektrometer MERTIS an Bord von BepiColombo ist eine einmalige Gelegenheit“, freut sich Dr. Jörn Helbert vom DLR-Institut für Planetenforschung, mitverantwortlich für das MERTIS-Instrument. „Wir werden die der Erde zugewandte Mondvorderseite spektroskopisch erstmals in den Wellenlängen des thermalen Infrarot untersuchen. Ohne die störende Erdatmosphäre ergibt die Perspektive aus dem Weltraum einen wertvollen neuen Datensatz für die Mondforschung. Außerdem ist dies eine hervorragende Gelegenheit zu testen wie gut unser Instrument funktioniert und Erfahrungen zu sammeln für den Betrieb am Merkur.“ Ein besonderer Praxistest ist auch die aktuelle Situation im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie. „Unser Team wird aus dem Homeoffice das MERTIS-Instrument betreuen und die Daten prozessieren und auswerten“ ergänzt Helbert. „Dies wurde in den letzten Tagen schon einige Male getestet und die ‚Datenauswertung am Küchentisch‘ scheint gut zu funktionieren.“

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Mond im nahen Infrarot Diese vier Bilder zeigen dem Mond mit Infrarot-Bilddaten, die im Dezember 1992 beim Vorbeiflug der NASA-Raumsonde Galileo am Erde-Mond-System entstanden sind. Aufgenommen wurden sie mit dem Near-Infrared Mapping Spectrometer (NIMS). Der Blick ist auf den Nordpol gerichtet, die farbigen Gebiete zeigen die Nordhemisphäre der Mondvorderseite. Die Spektralkanäle des Instruments erstreckten sich vom sichtbaren Licht bis zu Wellenlängen des Nahen Infrarots (5,2 Mikrometer). Die unterschiedlichen (Falsch-) Farben geben Hinweise auf die geochemische und mineralogische Zusammensetzung der Oberfläche. Das Spektrometer MERTIS für die ESA-Merkurmission BepiColombo wird nun beim Vorbeiflug an Erde und Mond die Vorderseite des Erdtrabanten erstmals mit zwei Sensoren in Wellenlängen bis zum Thermalen Infrarot zwischen 7 und 14 µm bzw. 7 bis 40 µm abbilden, was völlig neue Aussagen ermöglicht. (Bild: NASA/JPL

MERTIS ist ein bildgebendes Infrarot-Spektrometer und Radiometer mit zwei ungekühlten Strahlungssensoren, die für Wellenlängen zwischen 7 und 14 beziehungsweise 7 und 40 Mikrometern empfindlich sind. Auf dem Merkur wird MERTIS im mittleren Infrarot die gesteinsbildenden Minerale mit einer räumlichen Auflösung von einem halben Kilometer identifizieren. „Eine so detaillierte Auflösung werden wir bei der Beobachtung des Mondes nicht erhalten können“, erläutert Gisbert Peter, MERTIS-Projektmanager vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme, das für die Konzeption und den Bau von MERTIS verantwortlich war. „Es ist ja zum Teil ein astronomischer oder geometrischer ‚Zufall‘ und vor allem gute Planung, dass wir am Tag vor dem Vorbeiflug an der Erde den Mond im Gesichtsfeld des Spektrometers haben werden. Und immerhin: MERTIS wird aus Entfernungen zwischen 740.000 und 680.000 Kilometern für vier Stunden den Mond beobachten. Hier wird das mit 3,3 Kilogramm sehr kompakte Instrument das erste Mal im Orbit seine einzigartigen optischen Eigenschaften demonstrieren können.“ Drei kleine Kameras an der Außenseite der ESA-Sonde werden zusätzlich Fotos der Erde bei der Annäherung von BepiColombo aufnehmen.

„Der Mond und der gar nicht mal viel größere Planet Merkur haben Oberflächen, die in vielerlei Hinsicht ähnlich sind“, erklärt Prof. Harald Hiesinger von der Universität Münster, wissenschaftlicher Leiter des MERTIS-Experiments. Er freut sich nach Jahrzehnten der Mondforschung ganz besonders auf die jetzt anstehenden Messungen. „Wir bekommen zum einen neue Informationen zu gesteinsbildenden Mineralen und den Temperaturen auf der Mondoberfläche und können die Ergebnisse später mit denen am Merkur vergleichen.“ Sowohl der Mond als auch der Merkur sind zwei fundamental wichtige Körper für unser Verständnis des gesamten Sonnensystems. Hiesinger ergänzt: Von den Beobachtungen mit MERTIS erhoffe ich viele aufregende Ergebnisse. Nach rund 20 Jahren intensiver Vorbereitungen ist es am Donnerstag endlich soweit – unser langes Warten hat ein Ende und wir erhalten die ersten wissenschaftlichen Daten aus dem Weltraum.“

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An der Erde vorbei und weiter zur Venus
(Bild: ESA/ATG medialab)

Erst die dritte Raumsonde mit Ziel Merkur
BepiColombo ist am 20. Oktober 2018 an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou gestartet. Es ist das bisher umfangreichste europäische Projekt zur Erforschung eines Planeten des Sonnensystems. Die Mission besteht aus zwei Sonden, die den Merkur auf unterschiedlichen Umlaufbahnen umkreisen werden: dem europäischen Mercury Planetary Orbiter (MPO) der Europäischen Weltraumorganisation ESA und dem japanischen Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Zuvor hatten nur die beiden NASA-Raumsonden Mariner 10 Mitte der 1970er Jahre und MESSENGER von 2011 bis 2015 den kleinsten und gleichzeitig sonnennächsten Planeten untersucht.

Während MPO darauf ausgelegt ist, Oberfläche und Zusammensetzung des Planeten zu analysieren, erkundet MMO dessen Magnetosphäre. Weitere Ziele der Mission sind die Erforschung des Sonnenwindes, des inneren Aufbaus und des planetaren Umfeldes von Merkur sowie dessen Wechselwirkungen mit der sonnennahen Umgebung. Die Wissenschaftler erhoffen sich darüber hinaus Erkenntnisse zur Entstehung des gesamten Sonnensystems und der erdähnlichen Planeten im Besonderen. Bis zum Erreichen der Merkurumlaufbahn befinden sich die beiden Sonden an Bord des Mercury Composite Spacecraft (MCS), das die Orbiter mit Energie versorgt und sie mit Hilfe eines speziellen Schutzschildes, der MMO Sunshield and Interface Structure (MOSIF), vor den extremen Temperaturen zwischen 430 Grad Celsius auf der Tagseite und minus 180 Grad Celsius auf der Nachtseite des Merkurs schützt. Nach sechs Vorbeiflügen an seinem Ziel wird BepiColombo am 5. Dezember 2025 schließlich in eine Merkurumlaufbahn gelangen.

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Die Erde als Schwungrad
Schematische Darstellung des Erd-Flybys von BepiColombo am 10. April 2020, der Blick ist auf den Nordpol gerichtet. Entlang der gestrichelten Linie die Mondumlaufbahn. Am 10. April um 2.27 Uhr (alle Zeiten MESZ) durchdringt BepiColombo die Stoßbugwelle der irdischen Magnetfeldhülle (1), einer Übergangszone zwischen dem Magnetfeld und dem Weltall; (2) um 3.14 Uhr überschreitet die Sonde die Magnetopause, die Grenze zu dem die Erde umhüllenden Plasmaschlauch; (3) BepiColombo ist um 3.44 Uhr auf der Tagseite noch 9 Erdradien entfernt, bei (4) sind um 4.05 Uhr 8 Erdradien erreicht und (5) um 4.50 Uhr bei 6 Erdradien das eigentliche Magnetfeld der Erde. (6) Um 6:25:23 passiert BepiColombo in 12.677 Kilometern über der Erde den Punkt der größten Annäherung. (7) Verlassen des Magnetfelds bei 6 Erdradien um 8.00 Uhr, 8 Erdradien sind um 8.44 Uhr bei (8) erreicht, 9 Erdradien um 9.06 Uhr bei (9). Die Sonde überquert die Magnetopause bei (19) und bei (11) verlässt BepiColombo um 0.08 Uhr (11. April) die magnetisch beeinflusste Zone um die Erde. (Bild: DLR, nach einer ESA-Vorlage)

Jonglieren mit Geschwindigkeit und Gravitation
Flyby-Manöver, auch ‚Gravity-Assist-Manöver’ genannt, sind heute in der Raumfahrt zur Routine geworden. Sie dienen dazu, ohne den Einsatz von Treibstoff und unter Ausnutzung der Anziehungskraft von Planeten eine Änderung der Flugrichtung und Geschwindigkeit von Raumsonden zu bewirken. Wenn Raumsonden das Schwerefeld der Erde verlassen und ein fernes Ziel im Sonnensystem erreichen sollen, ist für die Beschleunigung, für Richtungsänderungen, aber auch für das Abbremsen am Ziel viel Energie erforderlich. Diese in Form von Treibstoff für Raketentriebwerke mitzuführen ist oft unwirtschaftlich und würde zwangsläufig den Umfang von mitgeführter Nutzlast verringern oder ist technisch schlicht unmöglich.

Nahvorbeiflüge an Planeten eröffnen eine elegante technische Lösung – durch die Kräfte der Natur: Bewegt sich eine Raumsonde auf einen Planeten zu, überwiegt ab einer bestimmten Entfernung dessen Anziehungskraft gegenüber der ansonsten alle Bewegungen beeinflussenden Sonne. Ein Flyby ist dann gewissermaßen das Jonglieren von zwei Energieformen – der Bewegungsenergie der Raumsonde und der Lageenergie des Planeten, der mit seiner um ein Vielfaches größeren Masse das kleine Raumschiff anzieht, wenn es in seine Nähe kommt. Bei diesem Jonglieren kann, je nachdem, wie schnell die Raumsonde ist und wie nahe sie dem Planeten kommt, Energie vom Planeten auf die Sonde übergehen: Dann wird sie schneller (und der Planet unmerklich langsamer). Oder aber Bewegungsenergie wird von der Sonde auf den Planeten übertragen, was diese abbremst (und den Planeten dafür unmerklich beschleunigt). Gegenüber dem Planeten ändert sich beim Flyby die Geschwindigkeit der Sonde vorher/nachher nicht, es wird nur deren Flugbahn um einen gewissen Winkel umgelenkt. Da sich aber der Planet auf einer Bahn um die Sonne befindet, bewirkt diese Winkeländerung der Sondenbahn eine Beschleunigung oder Abbremsung der Sonde (und minimal des Planeten) auf ihrer Bahn um die Sonne.

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Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo (1920-1984)
(Bild: ESA)

Die raffinierte Flugbahn-Lösung des Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo
Zum ersten Mal wurden Flyby-Manöver entlang einer Planetenbahn bei der Mission Mariner 10 angewandt, um nach dem ersten Vorbeiflug am Planeten Merkur noch zwei weitere Nahvorbeiflüge zu ermöglichen. Die Berechnungen stellte der italienische Ingenieur und Mathematiker Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo an. Colombo, Professor an der Universität seiner Heimatstadt Padua, war 1970 zu einer Konferenz zur Vorbereitung der Mariner-10-Mission an das Jet Propulsion Laboratory der NASA ins kalifornische Pasadena eingeladen. Dort sah er den ursprünglichen Missionsplan und erkannte, dass mit einem hoch präzise ausgeführten ersten Vorbeiflug zwei weitere Nahvorbeiflüge am Merkur möglich waren: Ihm zu Ehren wurde die nun fliegende große europäisch-japanische Merkur-Mission benannt.

Von den 15 Instrumenten, die sich an Bord der beiden Raumsonden befinden, wurden drei zu wesentlichen Anteilen in Deutschland entwickelt: BELA (BepiColombo Laser Altimeter), MPO-MAG (MPO Magnetometer) und MERTIS. Das DLR-Laserexperiment BELA wird erst an seinem Ziel, dem Merkur, eingesetzt werden. Das Magnetometer hingegen kommt beim Flug durch das weit ins All reichende Magnetfeld der Erde bereits jetzt für Messungen zum Einsatz. Gefördert vom DLR-Raumfahrtmanagement wurde es am Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik der Technischen Universität Braunschweig in Zusammenarbeit mit dem Weltrauminstitut Graz und dem Imperial College London entwickelt und gebaut.

Die letzte Gelegenheit, ‚Bepi‘ zu beobachten – aber nicht in Deutschland
Raumfahrtenthusiasten sind natürlich an der Frage interessiert, ob sie Gelegenheit haben, BepiColombo vor seinem Abschied auf dem Weg ins innere Sonnensystem während des Flybys ein letztes Mal am Himmel beobachten zu können: Die Frage kann tatsächlich mit Ja beantwortet werden. Der Wermutstropfen ist allerdings die Einschränkung, dass dies nur südlich von 30 Grad Nord über dem Atlantik, in Südamerika, in Mexiko und mit Einschränkungen über Texas und Kalifornien möglich sein wird. Mit am besten sichtbar werden die vom Sonnenlicht angestrahlten Solarpanele vermutlich über der Europäischen Südsternwarte in der klaren Luft der Anden Chiles sein. In Mitteleuropa bleibt der Trost, dass es in der Nacht vom 7. auf den 8. April einen außerordentlich großen Vollmond, populär gerne als ‚Supermond‘ bezeichnet, zu sehen geben wird.

Enge europäisch-japanische Zusammenarbeit
Die Gesamtleitung der Mission liegt bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die auch für Entwicklung und Bau des Mercury Planetary Orbiter zuständig war. Der Mercury Magnetospheric Orbiter wurde von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA beigesteuert. Koordiniert und überwiegend finanziert wird der deutsche Beitrag zu BepiColombo vom DLR-Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wesentlich finanziert wurden die beiden Instrumente BELA und MERTIS, die zu großen Anteilen an den DLR-Instituten für Planetenforschung und Optische Sensorsysteme in Berlin-Adlershof entwickelt wurden, aus Mitteln des DLR für Forschung und Technologie. Finanziell gefördert wird die Mission außerdem von der Westfälischen-Wilhelms-Universität Münster und der Technischen Universität Braunschweig und vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Der industrielle Teil der Sonde wurde von einem europäischen Industrie-Konsortium unter der Federführung der Firma Airbus Defence and Space realisiert.

Auf den Fly-by an der Venus freue ich mich am meisten. Die Ankunft an Merkur (ich kann es kaum abwarten) wird noch dauern und Leckerbissen zwischendurch bzw. wissenschaftliche Forschung sin da immer willkommen. Endlich geht es Richtung Venus – das wir toll im Oktober.

Christian Dauck

Merkur-Sonde BepiColombo: Wertvoller Abstecher zur Venus

Die Raumsonde BepiColombo soll den Merkur erforschen. Auf dem Weg dahin holt sie an der Venus Schwung. Forscher lassen sich die Gelegenheit nicht entgehen.

In gut einem Jahr werden auf der Erde viele Teleskope auf die Venus gerichtet werden. Denn am 15. Oktober 2020 ergibt sich eine seltene Gelegenheit, unseren Nachbarplaneten gleichzeitig aus verschiedenen Perspektiven zu beobachten, wenn die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo auf dem Weg zum Merkur mit einem Schwerkraftmanöver dort zum ersten Mal Schwung holt.

Die koordinierte Beobachtungskampagne war am Mittwoch ein Thema beim EPSC-DPS Joint Meeting, der Tagung von Planetenforschern, in Genf. Um 08:38 Uhr MESZ erreichte BepiColombo mit 10.000 Kilometern die größte Nähe zur Venus, erläuterte Yeon Joo Lee (TU Berlin). Die Sonde nähere sich von der Tagseite, sagte sie, und schwenke während des Vorbeiflugs zur Nachtseite. Dabei ergäben sich Überschneidungen sowohl mit der japanischen Sonde Akatsuki, die den Planeten seit 2015 umkreist, als auch mit erdgebundenen Observatorien: Mit Akatsuki, die sich zu dieser Zeit ziemlich genau über der Tag-Nacht-Grenze befinde, könne BepiColombo den Venusmittag bis -nachmittag in den Blick nehmen, mit den irdischen Teleskopen beobachtet sie den späten Morgen bis Mittag. Bisher seien das kanadisch-französische Observatorium CFHT und das Infrarotteleskop IRTF der NASA, beide auf Hawaii, an der Kampagne beteiligt. Lee hofft aber, dass noch mehr Observatorien hinzukommen werden.

Die wissenschaftlichen Ziele der insgesamt zwei Flybys 
(Bild: ESA)

CIMON-2 ist auf dem Weg zur Internationalen Raumstation ISS / Künstliche Intelligenz

Mensch-Maschine-Interaktion und künstliche Intelligenz in der Raumfahrt

CIMON-2 ist auf dem Weg zur Internationalen Raumstation ISS. Andocken an der ISS am Sonntag den 08.12.2019.

Mit dem Start von Falcon 9, CRS -19 Dragon am 05.12.2019 und der Ankunft an der ISS am 08.12.2019 sowie dem Start von Pogress-MS 13 am 06.12.2019 und deren Ankunft an der ISS am 09.12.2019. https://christiandauck.com/2019/12/06/icarus-tierbeobachtungssystem-tierbeobachtung-aus-dem-all/

Herrscht im Dezember Hochbetrieb auf der ISS!

Nachfolger des in Deutschland entwickelten und gebauten Technologie-Demonstrators soll wie sein Vorgänger mit Astronauten im Columbus-Labor interagieren

  • CIMON-2 hat einen besseren „Orientierungssinn“ und „Einfühlungsvermögen“
  • DLR, Airbus und IBM führen Partnerschaft fort
  • Schwerpunkte: Raumfahrt, Künstliche Intelligenz

Ein neuer CIMON für die Internationale Raumstation ISS: Mit CIMON-2 (Crew Interactive MObile companioN) startete am 5. Dezember 2019 um 18:29 Uhr Mitteleuropäischer Zeit (12:29 Uhr Ortszeit) an Bord des US-amerikanischen Frachters SpaceX-19 vom US-Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida ein modifizierter und mit neuen Aufgaben ausgestatteter, in Deutschland entwickelter und gebauter Astronautenassistent ins Weltall. „CIMON-2“ wird, wie sein Vorgänger, im europäischen Forschungsmodul Columbus eingesetzt werden. CIMON ist ein ballförmiger, freifliegender, mit künstlicher Intelligenz ausgestatteter Technologie-Demonstrator zur Mensch-Maschine Interaktion.

„CIMON-1 – unser Prototyp – ist am 27. August 2019 nach 14 Monaten auf der ISS wieder auf der Erde gelandet und mittlerweile bei Airbus in Friedrichshafen angekommen“, berichtet Dr. Christian Karrasch, CIMON-Projetleiter im DLR Raumfahrtmanagement in Bonn. Das Raumfahrtmanagement hatte das Technologie-Experiment mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) bei Airbus in Friedrichshafen und Bremen beauftragt. Die künstliche Intelligenz (KI) basiert auf der Watson-Technologie von IBM, Mediziner der Ludwig-Maximilians-Universität München sind für die wissenschaftlichen Fragestellungen verantwortlich. CIMON-1 war am 15. November 2018 mit dem deutschen ESA-Astronauten Alexander Gerst als weltweit erste KI auf der ISS im Einsatz.

„Mit CIMON-2 wollen wir an die erfolgreiche Demonstration mit CIMON anknüpfen“, sagt Christian Karrasch. Der erste CIMON habe bei seiner Premiere eindrucksvoll gezeigt, dass eine KI-basierte mobile Anwendung auf der Raumstation funktioniert. CIMON hat 90 Minuten mit Alexander Gerst „gearbeitet“. “ CIMON-2 soll bis zu drei Jahre auf der Raumstation bleiben und die Besatzung unterstützen“, erläutert Till Eisenberg, CIMON-Projektleiter bei Airbus, und ergänzt: „CIMON-2 verfügt über sensiblere Mikrophone und einen weiterentwickelten Orientierungssinn. Auch die KI-Fähigkeiten und die Stabilität der komplexen Softwareanwendungen wurden deutlich verbessert.“ Ein wichtiger Punkt in der Evolution von CIMON sei auch die erweitere Lebenslaufzeit: „Innerhalb dieser Einsatzdauer denken wir an weitere Schritte wie etwa die KI auf eine Cloud der ISS zu bringen.“ Dies wäre ein Meilenstein der Entwicklung hin zu einem völlig autonomen Assistenzsystem. DLR-Projektleiter Christian Karrasch: „Auf dem Weg zum Mond oder Mars könnte sich die Crew dann auch ohne eine permanente Datenverbindung zur Erde auf einen KI-basierten Assistenz-Service verlassen. Ein Anwendungsfall für die Erde wäre zum Beispiel die Unterstützung von Menschen bei komplexen Aufgaben in Gegenden mit schwacher Infrastruktur.“

IBM ist bei CIMON für die Implementierung der künstlichen Intelligenz verantwortlich. „Bei seinem ersten Einsatz auf der ISS hat CIMON bewiesen, dass er Inhalte nicht nur in ihrem Kontext verstehen kann, sondern auch die Intention dahinter“, erklärt Matthias Biniok, IBM Projektleiter für die künstliche Intelligenz Watson. „CIMON-2 geht noch einen Schritt weiter. Mithilfe des IBM Watson Tone Analyzers aus der IBM Cloud in Frankfurt ist er nun in der Lage, die Emotionen der Astronauten auszuwerten und situationsgerecht darauf zu reagieren, wenn die Astronauten es möchten oder die Emotionsanalyse im Rahmen eines Experiments getestet wird. Damit kann sich CIMON-2 bei Bedarf von einem wissenschaftlichen Assistenten in einen einfühlsamen Gesprächspartner verwandeln“.

Quelle: https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2019/04/20191204_start-cimon2-zur-iss.html

Projekt CIMON (Crew Interactive Mobile companiON), Abkürzung CIMON ist der weltweit erste fliegende und autonom agierende Astronauten-Assistent, der mit  Künstlicher Intelligenz (KI) ausgestattet wurde. Der etwa medizinballgroße Technologie-Demonstrator wurde gemeinsam mit Airbus im Auftrag des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums (DLR) entwickelt. CIMON soll bei der Horizons-Mission von Alexander Gerst ab Juni 2018 im Columbus-Modul der ISS bei wissenschaftlichen Experimenten zum Einsatz kommen. Im Projekt CIMON steckt KI von IBM Watson. Quelle: https://www.ibm.com/de-de/blogs/think/2018/06/06/projekt-cimon/

ICARUS-Tierbeobachtungssystem / Tierbeobachtung aus dem All

Am Freitag den 06.12.2019 soll mit einer Sojus 2 Rakete und den Raumfrachter Progress MS-13 der reparierte Computer für das Tierbeobachtungssystem – ICARUS starten.

Hoffentlich startet das Projekt dann schnellstmöglich mit den Testbetrieb. Menschen, Tiere, und die Erde würden davon profitieren, in den bereichen: Klimaveränderung, Tierschutz, Katastrophen- und Seuchenschutz usw.

In der heutigen Zeit in der jetzt alle über Klimaschutz sprechen und manche Tierarten vom Aussterben bedroht sind, ein absolut interessantes, spannendes und modernes Projekt. Es wird Menschen und Tiere über Generationen hinweg von nutzen sein und zu einen besseren Verständnis auf beiden seiten sorgen sowie ein wichtigen Beitrag zur Wechselwirkung zwischen: Tier-Klima-Umwelt-Mensch, leisten. Davon bin ich überzeugt.

Offizielle Projekt-Homepage: https://www.icarus.mpg.de/de

Beobachtung von Meerestieren mit Icarus

Wissenschaftler zeichnen das Verhalten der bedrohten Jäger mit Unterwasserkameras und Bewegungssensoren auf 5. APRIL 2019

Der Weiße Hai ist eines der faszinierendsten Meerestiere der Erde. Viele Filme und Bücher stellen ihn jedoch als unersättlichen Räuber dar – dabei ist über sein Jagdverhalten kaum etwas bekannt. Ein internationales Team aus Wissenschaftlern, an dem auch Forscher vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Radolfzell beteiligt waren, hat Weiße Haie nun bei der Robbenjagd vor der Küste Südafrikas beobachtet. Die mit Kameras und Sensoren aufgezeichneten Bewegungsmuster zeigen, dass die Tiere entgegen bisheriger Annahmen sich in Wälder aus Seetang wagen und dort Jagd auf Robben machen. Das Wissen, wie Weiße Haie auf ihre Beute reagieren und welche Rolle dabei ihre Umgebung spielt, soll künftig Unfälle mit Menschen vermeiden helfen.

Quelle: https://www.mpg.de/13304118/weisser-hai-robben

Auch ist es ein schönes Projekt um Menschen für den Weltraum zu begeistern, ob an Schulen oder Privat. Da es ein greifbares und nahes Projekt ist mit dem jeder Menschen egal welchen alters sich sofort identifizieren kann. Als bei anderen Projekten bzw. Experimenten die auf der ISS Staat finden.

In der Grundschule wird man Kinder wohl schlecht für Experimente im Bereich Materialforschung und im Medizin begeistern können, die auf der ISS stattfinden Da sieht es bei Tierbeobachtung doch anders aus, sowas kann man mit entsprechenden Unterrichtsmaterial besser aufbereiten.

Schade das dass schöne und sehr wichtige Projekt seit einem Jahr in Verzug ist, erst stellen die Russen den Betrieb plötzlich in frage und dann als der Anschalttermin für den Computer war, ist die PC-Lüftung defekt. Sollte die Rakete am 06.12.2019 pünktlich Starten wird sie am Montag den 09.12.2019 an der ISS Andocken. Da erwarte ich von den Projektverantwortlichen: Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) sowie dem Max-Planck-Institut, eine Zügige Inbetriebnahme.

Ich bin von dem Projekt einfach nur begeistert. Das merkt man schon an der Wartezeit die durch die Verzögerungen entstanden ist – Über ein Jahr warte ich schon.

Außenbordeinsatz für Icarus

Die Antenne für das russisch-deutsche Experiment wurde erfolgreich auf der Internationalen Raumstation montiert15. AUGUST 2018

Am 15. August 2018 haben die beiden russischen Kosmonauten Sergei Walerjewitsch Prokopjew und Oleg Germanowitsch Artemjew die Icarus-Antenne auf der Internationalen Raumstation ISS entfaltet. Dies war der Höhepunkt ihres Außenbordeinsatzes, bei dem sie mehrere Stunden an der Außenseite des russischen Swesda-Moduls gearbeitet haben. Unterstützt wurden die beiden Kollegen dabei vom deutschen ESA-Astronaut Alexander Gerst, der den Einsatz vom Inneren der Station aus überwachte. Mit der Installation der Antenne ist das Icarus-System (International Cooperation for Animal Research Using Space) des Max-Planck-Instituts für Ornithologie, der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos und der Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), mit dem weltweit Tierwanderungen aller Art verfolgt werden können, nun komplett. In den nächsten Tagen und Wochen wird Icarus in Betrieb genommen.

Quelle:https://www.icarus.mpg.de/53318/news_publication_12180169_transferred?c=56347