Alle an Bord! „Nehmen Sie an der Mission teil und lassen Sie Ihren Namen in die NASA-Raumsonde Europa Clipper eingravieren, während sie 1,8 Milliarden Meilen zurücklegt, um Europa zu erkunden, eine Meereswelt, die Leben beherbergen könnte. Unterschreiben Sie noch heute mit Ihrem Namen…“ Quelle: https://europa.nasa.gov/message-in-a-bottle/sign-on/
— Christian Dauck (Autism-Spectrum) (@ChatcontrolFan) June 2, 2023
In Praise of Mystery: US Poet Laureate Ada Limón has penned a tribute to the connections between two ocean worlds, Earth and Jupiter’s moon Europa. You’re invited to sign the poem, and #SendYourName aboard our spacecraft to Jupiter: https://t.co/wWc5qx7q1hpic.twitter.com/D6Ae9r4sZo
— NASA Europa Clipper (@EuropaClipper) June 2, 2023
Die „Message in a Bottle“-Kampagne bietet jedem die Möglichkeit, seinen Namen auf einen Mikrochip mit dem Text „In Praise of Mystery: A Poem for Europa“ der US-amerikanischen Dichterin Ada Limón eingravieren zu lassen. Der Chip wird an Bord der NASA-Raumsonde Europa Clipper zum Jupiter und seinem Mond Europa fliegen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Mitglieder der Öffentlichkeit sind eingeladen, ihre Namen zu einem Originalgedicht hinzuzufügen, das der NASA-Mission Europa Clipper gewidmet ist, bevor die Raumsonde im Oktober 2024 ihre Reise zum Jupitermond Europa antritt. Das Gedicht und die Namen werden wie eine Flaschenpost sein, die Milliarden reist Meilen zurücklegen, während die Mission untersucht, ob der Ozean, von dem man annimmt, dass er unter der Eiskruste Europas liegt, Leben beherbergen könnte.
Im Rahmen der „Message in a Bottle“-Kampagne werden Namen, die vor dem 31. Dezember 2023, 23:59 Uhr EST eingehen, zusammen mit dem Gedicht der US-amerikanischen Dichterpreisträgerin Ada Limón mit dem Titel „In Lob des Mysteriums: Ein Gedicht für Europa.“
Um zu unterschreiben, das Gedicht zu lesen und zu hören, wie Limón das Gedicht in einem animierten Video vorträgt, gehen Sie zu: https://go.nasa.gov/MessageInABottle
Auf der Website können die Teilnehmer außerdem ein anpassbares Souvenir erstellen und herunterladen – eine Illustration Ihres Namens auf einer Flaschenpost vor einer Darstellung von Europa und Jupiter –, um an das Erlebnis zu erinnern. Die Teilnehmer werden ermutigt, ihre Begeisterung in den sozialen Medien mit dem Hashtag #SendYourName zu teilen.
„‚Message in a Bottle‘ ist die perfekte Konvergenz von Wissenschaft, Kunst und Technologie, und wir freuen uns, mit der Welt die Gelegenheit zu teilen, Teil der Reise von Europa Clipper zu sein“, sagte Nicola Fox, stellvertretende Administratorin der Wissenschaftsmission der NASA Direktion in Washington. „Ich liebe einfach den Gedanken, dass unsere Namen an Bord der strahlungstoleranten Raumsonde durch unser Sonnensystem reisen werden, die versucht, die Geheimnisse von Jupiters gefrorenem Mond zu entschlüsseln.“
Die „Message in a Bottle“-Kampagne ähnelt anderen NASA-Projekten, die es zig Millionen Menschen ermöglicht haben, ihre Namen zu senden, um an der Artemis I und mehreren Mars-Raumschiffen teilzunehmen. Es basiert auf der langen Tradition der Agentur, inspirierende Botschaften auf Raumschiffen zu versenden, die unser Sonnensystem und darüber hinaus erforscht haben. In Anlehnung an die Goldene Schallplatte der NASA, die eine Zeitkapsel aus Tönen und Bildern verschickte, um die Vielfalt des Lebens und der Kultur auf der Erde zu vermitteln, zielt das Programm darauf ab, die Fantasie von Menschen auf der ganzen Welt anzuregen.
„Inspiration war der Antrieb für die Menschen, die diese Flaggschiff-Mission entwickelten und das größte Raumschiff, das die NASA zur Erkundung des Sonnensystems geschickt hat, handgefertigt haben. „Das ist es, was die Menschheit dazu bringt, die großen Fragen zu stellen, zu denen diese Mission beitragen wird“, sagte Laurie Leshin, Direktorin des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, das die Entwicklung von Europa Clipper leitet. „Die Inspiration begleitet jeden einzelnen Namen, der die Reise nach Europa antreten wird.“
Europa Clipper wird derzeit vor laufender Kamera am JPL zusammengebaut. Die Raumsonde soll von Cape Canaveral, Florida aus starten und 1,8 Milliarden Meilen (2,6 Milliarden Kilometer) zurücklegen, um das Jupitersystem zu erreichen, wo sie im Jahr 2030 ankommen wird. Während sie Jupiter umkreist und etwa 50 Mal an Europa vorbeifliegt, wird sie ein weiteres Mal aufzeichnen Eine halbe Milliarde Meilen (800.000 Kilometer) zurücklegen, während eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente Daten über den unterirdischen Ozean, die Eiskruste und die Mondatmosphäre sammelt.
Im Januar besuchte Limón JPL, um die Raumsonde zu besichtigen und mehr über die Mission zu erfahren. Sie wurde 2022 von der Kongressbibliothekarin Carla Hayden zur 24. Poet Laureate Consultant in Poetry ernannt und im April 2023 für eine zweite, zweijährige Amtszeit wiederernannt. Limón wurde in Sonoma, Kalifornien, geboren und ist mexikanischer Abstammung. Sie ist Autorin mehrerer Gedichtbände, darunter „The Hurting Kind“ und „The Carrying“, die mit dem National Book Critics Circle Award for Poetry ausgezeichnet wurden.
Das Library of Congress Poetry and Literature Center ist die Heimat des offiziellen Dichters des Landes, des Poet Laureate Consultant in Poetry – eine Position, die es seit 1937 gibt. Die Library of Congress ist die größte Bibliothek der Welt und bietet Zugang zu den kreativen Aufzeichnungen des USA – und umfangreiche Materialien aus der ganzen Welt – sowohl vor Ort als auch online. Es ist der wichtigste Forschungszweig des US-Kongresses und Sitz des US Copyright Office.
Mehr über die Mission
Das wichtigste wissenschaftliche Ziel von Europa Clipper besteht darin, herauszufinden, ob es unter der Oberfläche Europas Orte gibt, die Leben beherbergen könnten. Die drei wichtigsten wissenschaftlichen Ziele der Mission bestehen darin, die Beschaffenheit der Eisschale und des Ozeans darunter sowie die Zusammensetzung und Geologie des Mondes zu verstehen. Die detaillierte Erkundung Europas durch die Mission wird Wissenschaftlern helfen, das astrobiologische Potenzial für bewohnbare Welten jenseits unseres Planeten besser zu verstehen.
Unter der Leitung des Caltech in Pasadena, Kalifornien, leitet das JPL die Entwicklung der Europa-Clipper-Mission in Zusammenarbeit mit dem Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland, für das Science Mission Directorate der NASA in Washington. APL entwarf den Hauptkörper des Raumfahrzeugs in Zusammenarbeit mit JPL und dem Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. Das Planetary Missions Program Office im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, führt das Programmmanagement der Europa Clipper-Mission durch.
Es ist immens“, sagte Sara Faggi, Planetenastronomin am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, am 17. Mai auf einer Konferenz am Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. Nähere Angaben wollte sie nicht machen und verwies auf eine bald erscheinende wissenschaftliche Arbeit.
Do you know more precisely when the Scientific paper will be published and where?
With kind regards
Christian Dauck
Thank you for your email.
The paper will be published in Nature Astronomy, I am copying also the first author; we don’t have an exact date yet as we are coordinating the press release with NASA and STScI.
We’ll keep you informed.
Thanks,
NASA-Mitarbeiterin (Wissenschaftlerin)
Die Vorfreude ist natürlich enorm, ja schon unbeschreiblich extrem. Die erste JWST-Studie (Wissenschaftliche Untersuchung) zu Enceladus die man der interessierten Öffentlichkeit und der Wissenschaftsgemeinde präsentiert und das ist nur erst der Vorgeschmack auf das nächste großartige Beobachtungspogramm.
Die erste Vorankündigung ist ja schon Mega, ich bin sehr gespannt was die Wissenschaftler uns neues über Enceladus erzählen können. Auch hat sich Enceladus weitere Beobachtung mit JWST erspielt, schaut noch mal genauer auf mich. Super und total Spannend! Da sind Astrobiologen Weltweit doch aufgeregt und brennen nur so vor Spannung pur!
Die Raumsonde Cassini fliegt durch die Wolken des Saturnmondes Enceladus (künstlerische Darstellung). Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat beobachtet, wie der Saturnmond Enceladus eine riesige Wasserdampfwolke ausstößt, die weitaus größer ist als alles, was zuvor dort gesehen wurde. Diese riesige Wolke könnte die chemischen Bestandteile des Lebens enthalten, die unter der eisigen Oberfläche des Mondes hervorkommen.
A 2nd series of JWST observations of Enceladus' plume was obtained; the results will be in a forthcoming paper.
“The new observation will give us our best shot yet at searching for habitability indicators on the surface."
Im Jahr 2005 entdeckte eine NASA-Raumsonde namens Cassini eisige Partikel, die aus dem unterirdischen Ozean von Enceladus durch Risse in der Mondoberfläche spritzten. JWST zeigt jedoch, dass das Material viel weiter sprüht als bisher angenommen – um ein Vielfaches tiefer in den Weltraum als Enceladus selbst.
„Es ist immens“, sagte Sara Faggi, Planetenastronomin am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, am 17. Mai auf einer Konferenz am Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. Nähere Angaben wollte sie nicht machen und verwies auf eine bald erscheinende wissenschaftliche Arbeit.
Seltene Meereswelt
Enceladus begeistert Astrobiologen, weil es eine der wenigen „Ozeanwelten“ im Sonnensystem ist und damit einer der besten Orte für die Suche nach außerirdischem Leben. Der salzige Ozean, der unter der äußeren Eisschicht von Enceladus liegt, ist ein möglicher Zufluchtsort für lebende Organismen, die durch chemische Energie an hydrothermalen Quellen am Meeresboden ernährt werden könnten.
Das Material, das aus Enceladus herausspritzt, hauptsächlich durch Brüche, die als Tigerstreifen um den Südpol des Mondes bekannt sind, ist eine direkte Verbindung zu diesem potenziellen außerirdischen Ökosystem. Die von Cassini gesehenen Wolken enthielten Kieselsäurepartikel, die wahrscheinlich durch aufgewirbelte Flüssigkeiten vom Meeresboden nach oben getragen wurden 1 . Cassini flog viele Male durch die Wolken von Enceladus und maß Eiskörner und lebensfreundliche Chemikalien wie Methan, Kohlendioxid und Ammoniak.
Aber erst JWST, ein 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entferntes Teleskop, entdeckte etwas, das Cassini von seinem Sitz am Ring aus nicht sehen konnte. Während Cassini Eiskörner erkennen konnte, die sich nicht weit von der Oberfläche entfernen, verfügt JWST über eine breitere Perspektive und empfindliche Instrumente, die schwache Gassignale rund um Enceladus erfassen können.
Enceladus auf einen Blick
Am 9. November 2022 warf JWST einen kurzen Blick auf Enceladus. Nur 4,5 Minuten an Daten brachten die enorme, sehr kalte Wasserdampfwolke zum Vorschein.
Das kommende Papier werde quantifizieren, wie viel Wasser herausspritzt und welche Temperatur es hat, sagte Faggi. Aber die Wolke hat wahrscheinlich eine geringe Dichte und ähnelt eher einer diffusen, kalten Wolke als einem feuchten Sprühnebel. Das sind keine guten Neuigkeiten für alle, die Proben aus der Wolke entnehmen und darauf hoffen, Leben zu finden, da die Lebenszeichen möglicherweise zu spärlich sind, um entdeckt zu werden 2 . Eiskörner, die Cassini viel näher an Enceladus gesehen hat, weisen mit größerer Wahrscheinlichkeit hohe Konzentrationen organischer Partikel auf, sagt Shannon MacKenzie, Planetenforscherin am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland.Wissenschaftler haben eine neue Art von Eis hergestellt, das möglicherweise auf fernen Monden existiert
JWST analysierte auch das Spektrum des von Enceladus reflektierten Sonnenlichts und fand Hinweise auf viele Chemikalien, darunter Wasser und möglicherweise andere Verbindungen, die auf geologische oder biologische Aktivität im Ozean des Mondes hinweisen könnten. „Wir haben noch viele weitere Überraschungen“, sagte Faggi.
Forscher planen bereits, wie die Entdeckung weiterverfolgt werden soll. Letzte Woche veröffentlichten die JWST-Organisatoren eine Liste der Beobachtungen, die in der zweiten Betriebsrunde des Teleskops gemacht werden sollen – und sie enthält ein weiteres Projekt zur Untersuchung von Enceladus. Diese Arbeit wird Enceladus sechsmal länger untersuchen als die erste JWST-Studie und darauf abzielen, chemische Verbindungen zu finden, die mit der Bewohnbarkeit in Zusammenhang stehen, wie etwa organische Verbindungen und Wasserstoffperoxid.
Siehe unter: James Webb Beobachtungen Cycle 2/GO 4320.
Christian Dauck
„Die neue Beobachtung wird uns unsere bisher beste Chance bei der Suche nach Bewohnbarkeitsindikatoren an der Oberfläche geben“, sagt Projektleiter Christopher Glein, Geochemiker am Southwest Research Institute in San Antonio, Texas.
Monderkundender Schlangenroboter
Die Ergebnisse des JWST liefern weiteren Grund für eine mögliche NASA-Mission nach Enceladus, um dort nach Lebenszeichen zu suchen. Zu den in Betracht gezogenen Vorschlägen gehört eine „Orbilander“-Mission, die den Mond eineinhalb Jahre lang umkreisen soll, bevor sie an seinem Südpol landet. Ein weiterer Vorschlag sieht die Entwicklung eines autonomen Schlangenroboters vor, der unter dem Eis von Enceladus hindurchgleiten könnte, um den Ozean zu erkunden.
Auch andere Eismonde im Sonnensystem erregen die Aufmerksamkeit des JWST. Auf der Konferenz berichtete Geronimo Villanueva, ein Planetenforscher in Goddard, dass das Teleskop Kohlendioxid auf dem Jupitermond Europa entdeckt habe. Das begeistert Wissenschaftler, denn Kohlenstoff und Sauerstoff sind Schlüsselbausteine für das Leben auf der Erde. Die NASA startet nächstes Jahr eine Mission nach Europa, um diese Meereswelt genauer zu erkunden. „Dies ist definitiv eine neue Ära in der Erforschung des Sonnensystems“, sagte Villanueva.
Dear Christian, The observations are now being planned to take place in October, November and in December. Several orbitalrestrictions and observatory operational and scheduling restrictions will define on which specific dates the differentobserving blocks will take place. At this stage, the MRS observations are not being planned, and will take place once the issues with the instrumentare resolved. Best, Geronimo
Email an Christian Dauck
James Webb Beobachtungen Cycle 2 Start July 1, 2023
GO 4320
Fri May 19 17:48:41 GMT 2023
Principal Investigator: Christopher Glein PI Institution: Southwest Research Institute Investigators(xml)
Title: Seeking New Clues to the Habitability and Plume Activity of the Ocean World Enceladus using JWST-NIRSpec Cycle: 2 Allocation: 3.5 hours Exclusive Access Period: 12 months
We propose to make the first measurements of Enceladus’s leading hemisphere with JWST-NIRSpec. These data are needed to test results from Cassini, to put them in greater context, and to support a path between the Cassini era of Enceladus exploration and the next stage of spacecraft exploration. Enceladus has dazzled the science community and the public alike, and is among the highest-priority targets in the solar system as affirmed by the recently released Decadal Survey. Yet, important questions remain pertaining to the habitability of its ocean and its plume activity, despite Cassini’s in-depth investigations and JWST’s previous fleeting glimpse of the trailing hemisphere. questions:
Are ocean-derived materials relatively abundant on Enceladus’s surface? Are carbon-bearing compounds relatively abundant on Enceladus’s surface? Are strong oxidants relatively abundant on Enceladus’s surface? Do Enceladus’s gas plume and torus exhibit variability? Sensitive searches for key signatures of indicator molecules (carbonate salts, ammonia, CO2, CH-organics, hydrogen peroxide, and water vapor in the range 1.66-5.1 µm) that strike at the heart of these questions will be performed using NIRSpec’s integral field unit with G235H and G395M gratings. Much longer exposures, driven by the need to detect CO2, will provide a substantial boost in SNR, which is one of several advancements over the previous GTO observation of Enceladus. By providing access to required spectral regions that are opaque or compromised from the ground, JWST will enable the next breakthrough in our understanding of Enceladus, which otherwise may not happen for at least 20 years.
MICADO und METIS sind zwei der vier Instrumente der ersten Generation für das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, die noch in diesem Jahrzehnt am Teleskop in Betrieb genommen werden sollen. Das MPIA ist ein Konsortialpartner in beiden Projekten und hat gerade mit dem Bau verschiedener Teilsysteme der Instrumente begonnen. Eine Mini-Dokumentation über beide Instrumente wurde während einer Live-Veranstaltung auf dem YouTube-Kanal der ESO am Freitag, dem 12. Mai gezeigt.
Das MICADO-Instrument des ELT, das hier im Modell zu sehen ist, wird sich auf tiefe Bilder unseres Universums… [mehr]Herkunftsnachweis: ESO
„Ich freue mich sehr, dass die ersten Teilstücke in den Labors und Werkstätten unserer Partner in ganz Europa ankommen“, sagt Eckhard Sturm, der MICADO-Projektleiter und Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE). Um diesen wichtigen Meilenstein des Projekts zu würdigen, hat die ESO (Europäische Südsternwarte) zusammen mit den MICADO- und METIS-Konsortien die ersten beiden einer Reihe von Erklärvideos produziert. Sie wurden während einer Live-Veranstaltung am Freitag, dem 12. Mai gezeigt, in der unsere Wissenschaftlerinnen Nadine Neumayer und Silvia Scheithauer Fragen zu den beiden Projekten beantworteten.
MICADO ist die Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations. Sie wird das Extremely Large Telescope (ELT), dessen Hauptspiegel einen Durchmesser von 39 Metern haben wird, mit einem der ersten Instrumente mit einer beugungsbegrenzten Bildgebung und Langspaltspektroskopie im nahen Infrarotbereich ausstatten. MICADO wird unter der Leitung des MPE von einem Konsortium von Partnern aus Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Österreich, Italien und Finnland zusammen mit der ESO entwickelt und gebaut.
METIS, der Mid-infrared ELTImager and Spectrograph, ist ein weiteres ELT-Instrument der ersten Generation. Es wird die Beobachtungsmöglichkeiten im Infraroten ergänzen, indem es den mittleren Infrarotbereich abdeckt. METIS bietet beugungsbegrenzte Bildgebung, niedrig- und mittelauflösende Spaltspektroskopie und Koronografie für eine kontrastreiche Bildgebung bei Wellenlängen zwischen 3 und 13 Mikrometern und hochauflösende integrale Feldspektroskopie zwischen 3 und 5 Mikrometern. Es wird von einem europäischen Konsortium unter der Leitung des PI-Instituts NOVA (Niederländische Forschungseinrichtung für Astronomie) in den Niederlanden mit zwölf Partnern aus Deutschland, Großbritannien, Frankreich, der Schweiz, Belgien, Portugal, Österreich, Taiwan und den USA gebaut.
Grafisches Modell des Kryostaten, der die Hauptkomponenten des METIS-Instruments enthält. Nach dessen Fertigstellung… [mehr]Herkunftsnachweis: METIS Consortium
Das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg, Deutschland, spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung und Herstellung beider Instrumente. Der koverantwortliche Forscher für MICADO und lokaler Instrumentenwissenschaftler Jörg-Uwe Pott leitet das MICADO-Team am MPIA. Ralph Hofferbert als lokaler Projektmanager und Friedrich Müller als Systemingenieur ergänzen es.
Das MPIA liefert die warme Voroptik von MICADO, die das Sternenlicht vom Teleskop mit minimalem Verlust an Empfindlichkeit und Bildschärfe in die kalte Kamera-Optik leitet. Darüber hinaus liefert das MPIA die Kalibrierungseinheit für alle wissenschaftlichen Standardbeobachtungsmodi.
Die High-Tech-Funktionen von MICADO und METIS versetzen sie in die Lage, weit über die Fähigkeiten der besten Observatorien von heute hinauszugehen, einschließlich des Hubble- und des James Webb-Weltraumteleskops. So wird die Empfindlichkeit von MICADO mit der des JWST vergleichbar sein, jedoch mit der sechsfachen Auflösung. Auf diese Weise wird MICADO Exoplaneten erforschen, die detaillierte Struktur entfernter Galaxien enthüllen und einzelne Sterne in nahen Galaxien untersuchen. MICADO wird auch ein einzigartiges und leistungsfähiges Instrument zur Erforschung von Umgebungen sein, in denen Gravitationskräfte und allgemeine relativistische Effekte extrem stark sind, wie in der Nähe des supermassereichen schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße.
Vom Entwurf bis zur Herstellung. Beide Bilder zeigen einen Spiegelzellenring für das MICADO-Instrument. Oben:… [mehr]Herkunftsnachweis: M. Nielbock (MPIA)
METIS verfügt über eine viel höhere spektrale und räumliche Auflösung als JWST und ermöglicht den Astronominnen und Astronomen, die Details der Stern- und Planetenentstehung sowie die extrem dünnen Atmosphären von Gesteins-Exoplaneten zu untersuchen. Da METIS im mittleren Infrarot beobachten wird, wird es vorwiegend kühle Objekte wie Gas- und Staubwolken erforschen – und dringt dabei in Galaxien vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat. Als ein weiteres aufregendes Forschungsfeld wird METIS nachschauen, ob unsere nächsten stellaren Nachbarn Gesteinsplaneten wie die Erde beherbergen.
Als zweitgrößter Partner des METIS-Konsortiums liefert das MPIA Teilsysteme wie die bildgebende Kamera und die adaptive Optik (AO). Die AO korrigiert atmosphärische Verzerrungen und ist daher für beugungsbegrenzte Beobachtungen mit METIS unerlässlich.
Der verantwortliche Wissenschaftler am MPIA für METIS ist Markus Feldt. Er ist zudem mitverantwortlich für wissenschaftliche Ausrichtung des METIS-Projekts. Weitere Teammitglieder am MPIA sind die lokale Projektmanagerin Silvia Scheithauer, der Instrumentenwissenschaftler Roy van Boekel, der Leiter der Kalibrierung Wolfgang Brandner und der Leiter der adaptiven Optik (AO) Thomas Bertram. „METIS ist ein enorm komplexes Instrument mit höchsten Anforderungen an Genauigkeit und Leistung. An der Realisierung eines solchen Instruments in Zusammenarbeit mit 12 europäischen und weltweiten Partnern beteiligt zu sein, ist einzigartig!“ sagt Markus Feldt.
Das ELT mit MICADO und METIS soll noch in diesem Jahrzehnt in Betrieb gehen.
Riesenteleskop ELT: Fertigung der ersten beiden Instrumente hat begonnen
Noch in diesem Jahrzehnt soll das Extremely Large Telescope in Chile die Arbeit aufnehmen. Jetzt werden die ersten beiden Instrumente gefertigt.
In Laboren und Werkstätten in ganz Europa ist mit der Fertigung der ersten Instrumente begonnen worden, die in wenigen Jahren im Riesenteleskop ELT das Universum erforschen sollen. Wie das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) mitteilt, handelt es sich um MICADO und METIS, die beide im Infrarotbereich arbeiten werden. Aus Anlass dieses Meilensteins hat die Europäische Südsternwarte ESO zwei Videos angefertigt, in denen die Funktionsweise der beiden Instrumente erklärt werden. Mit insgesamt vier Instrumenten soll das Extremely Large Telescope noch vor Ende des Jahrzehnts die besten bestehenden Observatorien weit übertreffen.
Das größte Teleskop der Welt
MICADO steht für Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations, das Instrument soll bezüglich der Empfindlichkeit dem Weltraumteleskop James Webb gleichkommen, aber gleichzeitig die sechsfache Auflösung bieten. Damit sollen Exoplaneten, Detailstrukturen ferner Galaxien und einzelne Sterne erforscht werden. Supermassereiche Schwarze Löcher, wie jenes im Zentrum der Milchstraße, soll es ebenfalls ins Visier nehmen. Es wird sechs Meter groß und 20 Tonnen wiegen. Das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) leitet die Fertigung nun, daran gebaut wird in Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Österreich, Italien und Finnland.
Vergleich der Auflösung von Hubble (li.), James Webb (Mitte) und MICADO (re.)(Bild: ESO/MICADO consortium)
METIS, das zweite von insgesamt vier vorgesehenen Instrumenten, heißt ausgeschrieben Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph. Es wird die Beobachtungsmöglichkeiten im infraroten Spektrum ergänzen und den mittleren Infrarotbereich abdecken. Damit sollen unter anderem protoplanetare Scheiben erforscht und kleine Exoplaneten gesucht werden. Auch dem Sonnensystem soll es sich widmen und etwa in der Marsatmosphäre nach unbekannten Molekülen suchen oder Asteroiden im Hauptgürtel erforschen.
Das ELT wird gegenwärtig in Chile errichtet und 80 m hoch. Der gigantische Hauptspiegel des Teleskops mit einem Durchmesser von fast 40 Metern setzt sich – wie der des Weltraumteleskops James Webb (JWST) – aus sechseckigen Segmenten zusammen. Während es beim JWST aber 18 sind, kommt der Hauptspiegel des ELT auf 798, jedes einzelne anderthalb Meter groß und 250 Kilogramm schwer.
Einmal fertig wird das Observatorium das mit Abstand größte optische Teleskop der Welt sein. Von vergleichbarer Größe soll lediglich das Thirty Meter Telescope sein, das auf Hawaii errichtet werden soll. Der Beginn der Bauarbeiten verzögert sich dort aber schon seit Jahren wegen eines Streits über die Nutzung des Standorts.
Gekrümmte Felsbänder bei „Skrinkle Haven “: Wissenschaftler gehen davon aus, dass die auf diesem Bild zu sehenden Felsbänder möglicherweise von einem sehr schnellen, tiefen Fluss gebildet wurden – der erste Beweis dieser Art wurde auf dem Mars gefunden. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS. Bild herunterladen >
In Gesteinen zurückgebliebene Spuren veranlassen Wissenschaftler dazu, zu überdenken, wie wässrige Umgebungen auf dem alten Mars aussahen.
Neue Bilder, die vom NASA-Rover Perseverance aufgenommen wurden, könnten Anzeichen eines einst tosenden Flusses auf dem Mars zeigen, der tiefer und schneller war, als Wissenschaftler jemals Beweise dafür gesehen haben. Der Fluss war Teil eines Netzwerks von Wasserstraßen, die in den Jezero-Krater mündeten, das Gebiet, das der Rover seit seiner Landung vor mehr als zwei Jahren erkundet.
Question: When you see something like this, do you say, “Huh, a pile of rocks.” – or something more like, “Whoa! Crazy tall, tilted, sedimentary layers! Formed by a fast-moving ancient river, maybe?”
— NASA's Perseverance Mars Rover (@NASAPersevere) May 11, 2023
Perseverance erforscht die Spitze eines fächerförmigen Sedimentgesteinshaufens, der 820 Fuß (250 Meter) hoch ist und geschwungene Schichten aufweist, die an fließendes Wasser erinnern. Eine Frage, die Wissenschaftler beantworten wollen, ist, ob das Wasser in relativ flachen Bächen floss – näher an dem, was der NASA-Rover Curiosity im Gale-Krater gefunden hat – oder in einem stärkeren Flusssystem.
Zusammengefügt aus Hunderten von Bildern, die mit dem Mastcam-Z- Instrument von Perseverance aufgenommen wurden, deuten zwei neue Mosaike auf Letzteres hin und enthüllen wichtige Hinweise: grobe Sedimentkörner und Geröll.
„Das deutet auf einen Hochenergiefluss hin, der eine Menge Trümmer transportiert. Je stärker der Wasserfluss ist, desto leichter kann er größere Materialstücke bewegen“, sagte Libby Ives, Postdoktorandin am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, das den Rover Perseverance betreibt. Ives verfügt über einen Hintergrund in der Erforschung erdnaher Flüsse und hat die letzten sechs Monate damit verbracht, Bilder der Oberfläche des Roten Planeten zu analysieren. „Es war eine Freude, Gesteine auf einem anderen Planeten zu betrachten und Prozesse zu beobachten, die so vertraut sind“, sagte Ives.
Den Kurven folgen
Vor Jahren bemerkten Wissenschaftler eine Reihe geschwungener Bänder aus geschichtetem Gestein im Jezero-Krater, die sie „die krummlinige Einheit“ nannten. Sie konnten diese Schichten vom Weltraum aus sehen, können sie aber dank Perseverance endlich aus der Nähe betrachten.
Ein Ort innerhalb der krummlinigen Einheit mit dem Spitznamen „Skrinkle Haven“ ist in einem der neuen Mastcam-Z-Mosaike festgehalten. Wissenschaftler sind sich sicher, dass die gekrümmten Schichten hier durch stark fließendes Wasser gebildet wurden, aber die detaillierten Aufnahmen von Mastcam-Z lassen sie darüber streiten, um welche Art es sich dabei handelt: um einen Fluss wie den Mississippi, der sich schlangenartig durch die Landschaft windet, oder um einen geflochtenen Fluss wie Nebraskas Platte , der … bildet kleine Sedimentinseln, sogenannte Sandbänke.
Mastcam-Zs Ansicht von „Pinestand“: Der Marsrover Perseverance der NASA hat dieses Mosaik eines isolierten Hügels mit dem Spitznamen „Pinestand“ aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS. Bild herunterladen >
Vom Boden aus betrachtet erscheinen die gekrümmten Schichten in Reihen angeordnet, die sich über die Landschaft ausbreiten. Dabei könnte es sich um Überreste von Flussufern handeln, die sich im Laufe der Zeit verschoben haben – oder um Überreste von Sandbänken, die sich im Fluss gebildet haben. Die Schichten waren früher wahrscheinlich viel höher. Wissenschaftler vermuten, dass diese Sedimenthaufen, nachdem sie sich in Gestein verwandelt hatten, im Laufe der Äonen vom Wind sandgestrahlt und auf ihre heutige Größe verkleinert wurden.
„Der Wind hat wie ein Skalpell gewirkt und die Spitzen dieser Ablagerungen abgeschnitten“, sagte Michael Lamb vom Caltech, ein Flussspezialist und Mitarbeiter des Perseverance-Wissenschaftsteams. „Solche Ablagerungen sehen wir auf der Erde, aber sie sind nie so gut exponiert wie hier auf dem Mars. Die Erde ist mit Vegetation bedeckt, die diese Schichten verbirgt.“
Ein zweites von Perseverance aufgenommenes Mosaik zeigt einen separaten Ort, der Teil der krummlinigen Einheit ist und etwa eine Viertelmeile (450 Meter) von Skrinkle Haven entfernt liegt. „Pinestand“ ist ein isolierter Hügel mit Sedimentschichten, die sich in den Himmel wölben und teilweise bis zu 20 Meter hoch sind. Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese hohen Schichten auch durch einen mächtigen Fluss entstanden sein könnten, suchen aber auch nach anderen Erklärungen.
„Diese Schichten sind ungewöhnlich hoch für Flüsse auf der Erde“, sagte Ives. „Aber gleichzeitig wäre die häufigste Art, solche Landformen zu schaffen, ein Fluss.“
Das Team untersucht die Bilder von Mastcam-Z weiterhin auf weitere Hinweise. Sie spähen auch unter die Oberfläche und nutzen dazu das bodendurchdringende Radarinstrument auf Perseverance namens RIMFAX (kurz für Radar Imager for Mars‘ Subsurface Experiment). Was sie von beiden Instrumenten lernen, wird zu einem ständig wachsenden Wissensschatz über die alte, wässrige Vergangenheit des Mars beitragen.
„Das Aufregende hier ist, dass wir in eine neue Phase der Geschichte von Jezero eingetreten sind. Und es ist das erste Mal, dass wir solche Umgebungen auf dem Mars sehen“, sagte Katie Stack Morgan vom JPL, stellvertretende Projektwissenschaftlerin bei Perseverance. „Wir denken über Flüsse in einem anderen Maßstab nach als bisher.“
Der Satellit Euclid hat sich auf die nächste Etappe der 1,5 Millionen Kilometer langen Reise ins All begeben, von wo aus er die Geheimnisse des dunklen Universums entschlüsseln wird.
Nach umfangreichen Umwelt- und mechanischen Tests im Werk von Thales Alenia Space in Cannes wurde der Euclid-Satellit am 14. April in einem außergewöhnlichen Konvoi zum Hafen von Savona, Italien, transportiert. Am folgenden Tag segelte Euclid zum Hafen in der Nähe ihres Startplatzes in Cape Canaveral, Florida.
⛵ #ESAEuclid has set sail! @ESA_Euclid has embarked on the next leg of its 1.5 million km long journey to space where it will map the large-scale structure of the Universe to help unlock the #CosmicMystery of dark matter and dark energy. #TheOther95
Um den Satelliten während der Reise sicher zu halten, wurde Euclid in einen mit Stickstoff gespülten Behälter gelegt, um eine Reinraumumgebung aufrechtzuerhalten. Parameter wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit werden während der Fahrt ständig überwacht.
Das Schiff wird voraussichtlich Anfang Mai sein Ziel erreichen und sich frühestens im Juli dieses Jahres auf einer SpaceX-Falcon-9-Rakete aus Florida, USA, für den Start vorbereiten.
Euclid wird 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt in entgegengesetzter Richtung zur Sonne reisen, um seine Umlaufbahn um den Lagrange-Punkt L2 zu erreichen und sich anderen Missionen wie der ESA-Mission Gaia und dem NASA/ESA/CSA- Weltraumteleskop James Webb anzuschließen .
Von L2 aus wird die Euclid-Mission der ESA mit der Detektivarbeit zur Erforschung des dunklen Universums beginnen.
Seit Jahrhunderten streben Astronomen danach, mehr über die Lichtquellen des Kosmos zu erfahren: Planeten, Sterne, Galaxien und Gas. Aber diese Objekte machen nur einen kleinen Bruchteil dessen aus, was das Universum enthält. 95 % des Universums scheinen aus unbekannter „dunkler“ Materie und Energie zu bestehen.
Die Euclid-Mission der ESA soll die großräumige Struktur des Universums kartieren und uns helfen, diese mysteriösen Komponenten zu verstehen: dunkle Materie und dunkle Energie.
Euclid wird die größte und genaueste 3D-Karte des Universums aller Zeiten erstellen. Es wird Milliarden von Galaxien bis zu 10 Milliarden Lichtjahren auf mehr als einem Drittel des Himmels beobachten. Mit dieser Karte wird Euklid zeigen, wie sich das Universum ausgedehnt hat und wie sich seine Struktur im Laufe der kosmischen Geschichte entwickelt hat. Und daraus können wir mehr über die Rolle der Schwerkraft und die Natur dunkler Energie und dunkler Materie lernen.
Weltraumteleskop Euclid soll Unsichtbares sichtbar machen
Bald ist es startbereit: Das Weltraumteleskop Euclid der europäischen Weltraumorganisation ESA soll die zwei größten kosmischen Rätsel lösen, die unser Universum zu bieten hat. Es geht um sogenannte Dunkle Materie und die Dunkle Energie.
Es gibt auch noch andere Weltraumteleskope als das James Webb-Weltraumteleskop: Euclid zum Beispiel. Während uns das James Webb-Weltraumteleskop und sein Vorgänger, das Hubble-Weltraumteleskop, mit spektakulären Bildern aus dem Kosmos erfreuen, soll das Weltraumteleskop Euclid etwas beobachten, das man überhaupt nicht sehen kann – und so hoffentlich zwei der größten Rätsel unseres Universums lösen: Was hat es mit der Dunklen Materie und mit der Dunklen Energie auf sich? Seit 2011 hatte die europäische Weltraumorganisation ESA an dem Teleskop gebaut, nun soll es bald soweit sein: Voraussichtlich im Juli 2023 soll Euclid mithilfe einer SpaceX-Rakete von Cape Canaveral in Florida aus gen Weltraum starten.
Das ESA-Weltraumteleskop Euclid soll tief in die Vergangenheit unseres Universums blicken
Im Rahmen seiner auf sechs Jahre ausgelegten Mission soll Euclid rund ein Drittel des gesamten Himmels beobachten. Doch interessant ist nicht unser Universum, so wie es heute ausschaut, sondern der Blick in die Vergangenheit: Das Weltraumteleskop soll vor allem sehr weit entfernte Galaxien erforschen. Da sich das Licht dieser weit entfernten Galaxien mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, braucht es sehr lange, bis es uns erreicht. Deshalb ist ein solcher Blick auf weit entfernte Objekte auch immer ein Blick in die Vergangenheit.
Dort, so die Hoffnung, verbirgt sich die Antwort auf zwei große kosmologische Rätsel. Eines lautet: Was ist die Dunkle Materie? Aus anderen Beobachtungen wissen Forschende, dass es diese Form von Materie wohl geben sollte. Allerdings ist sie im wahrsten Sinne des Wortes unsichtbar, da sie mit normaler, sichtbarer Materie nur über die Schwerkraft wechselwirkt. Tatsächlich sollte die Dunkle Materie aber einen Großteil der Materie in unserem Universum darstellen. Indem Euclid genauer kartiert, wie die „normale“, sichtbare Materie im Kosmos verteilt ist, wollen Forschende auch Einblicke in die Verteilung der Dunklen Materie erhalten.
Und dann gibt es das zweite Dunkle Etwas im Universum: die Dunkle Energie. Während Forschende bei der Dunklen Materie immerhin annehmen, dass es sich dabei um eine Art von Materie handelt, weiß bei der Dunklen Energie eigentlich niemand so recht, was da überhaupt vor sich geht: Der Begriff Dunkle Energie wurde eingeführt, um die Beobachtung zu erklären, dass sich unser Universum seit einigen Milliarden Jahren beschleunigt ausdehnt. Das heißt: Das Universum expandiert nicht nur seit dem Urknall, sondern es wird dabei auch noch immer schneller.
Euclid ist ein Weltraumteleskop für die Dunkle Energie
Auch das lässt sich nicht direkt beobachten. Aber mit Euclid will die ESA eine Art Bestandsaufnahme dieser Expansion machen: Indem das Weltraumteleskop weit entfernte Galaxien und Galaxienhaufen beobachtet, können Forschende nachvollziehen, wie schnell – oder wie langsam – sich das Universum zu verschiedenen Zeiten in der Vergangenheit ausgedehnt hat. Das Weltraumteleskop soll bis zu zehn Milliarden Jahre in unsere kosmische Vergangenheit blicken können. Zum Vergleich: Der Urknall war vor rund 13,82 Milliarden Jahren.
Dafür hat das Weltraumteleskop Euclid zwei Kameras an Bord: eine für den sichtbaren Bereich, eine für den Infrarotbereich. Es wurde von der ESA und dem EUCLID-Konsortium gebaut, ein Zusammenschluss aus rund tausend Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Ursprünglich sollte Euclid vom europäischen Weltraumbahnhof bei Kourou in Französisch-Guyana starten. Da dieser Start allerdings mit einer russischen Sojus-Rakete hätte erfolgen sollen, ist die ESA nach dem russischen Einmarsch in die Ukraine auf das US-Unternehmen SpaceX mit einer Falcon 9-Rakete umgeschwenkt. Sobald es erfolgreich gen Weltraum geschickt worden ist, wird Euclid rund einen Monat lang zu seinem Zielpunkt fliegen: dem Lagrange-Punkt L2, der rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist.
Mission Euclid erforscht die ‚dunkle Seite‘ des Universums
Euclid soll ab dem Jahr 2022 den Anteil der Dunklen Materie und der Dunklen Energie im Weltall untersuchen.
Während der sechsjährigen Mission wird Euclid mehr als 1,5 Milliarden Galaxien beobachten und damit die Entwicklung des Universums innerhalb der letzten zehn Milliarden Jahre erforschen.
Die Tests für das Nutzlastmodul mit den wissenschaftlichen Instrumenten konnten erfolgreich abgeschlossen und letzte Softwareprobleme beseitigt werden.
Schwerpunkt: Raumfahrt
Wie hat sich unser Universum entwickelt? Dies ist eine noch immer offene Frage der Kosmologie, zu der die Satellitenmission Euclid Antworten liefern soll. Euclid wird hierzu ab dem Jahr 2022 den Anteil der Dunklen Materie und der Dunklen Energie im Weltall untersuchen. Ziel dabei ist es, die Geometrie dieses dunklen Teils des Universums zu erforschen. Die Tests für das Nutzlastmodul mit den wissenschaftlichen Instrumenten konnten erfolgreich abgeschlossen werden. Nun ist es auch gelungen, letzte Softwareprobleme zu beheben. „Die Mission soll zur umfassenden Informationsquelle für die astronomische Gemeinschaft in den kommenden Jahrzehnten werden“, erklärt Dr. Alessandra Roy, Euclid-Projektleiterin in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Mit dem erfolgreichen Abschluss der Nutzlast-Tests und den letzten Software-Änderungen befindet sich Euclid jetzt auf dem Endspurt.“
Teleskop und Instrumente beobachten mehr als 1,5 Milliarden Galaxien
Die Nutzlast von Euclid besteht aus einem Teleskop sowie zwei Instrumenten: NISP (Near Infrared-Spectrometer und Photometer) untersucht den Himmel im nahen Infrarotbereich, während VIS (Visible Instrument) im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitet. Beide Instrumente sollen die Expansion des Universums und die Entstehung weit entfernter Galaxienhaufen erfassen und außerdem untersuchen, wie diese durch das Vorhandensein von Dunkler Energie und Dunkler Materie beeinflusst werden. „Die Atome und Moleküle, aus denen die sichtbare Materie besteht – wie etwa Planeten oder Sterne – machen nur etwa vier Prozent der gesamten Materie des Universums aus“, so Dr. Roy. „Der Rest wird nicht vom Licht reflektiert: Wir wissen, dass es etwas geben muss, aber es ist unsichtbar.“
Während der sechsjährigen Mission wird Euclid mehr als 1,5 Milliarden Galaxien beobachten. Damit wird die Mission die Entwicklung des Universums innerhalb der letzten zehn Milliarden Jahre erforschen. Die Auswertung der wissenschaftlichen Daten findet in den Euclid-Datenzentren statt, von denen eines in Deutschland aufgebaut werden wird. Diese Zentren werden die Rohdaten speichern und zu den Endprodukten verarbeiten, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft weltweit zur Verfügung stehen werden.
Nutzlast-Tests unter Weltraumbedingungen
Die Entwicklung dieser Weltraummission ist sehr anspruchsvoll: Sobald das Raumfahrzeug die Erde in Richtung seiner endgültigen Position in etwa 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erdoberfläche verlassen hat, können Mängel kaum noch korrigiert werden. Daher gibt es bei jedem Raumfahrtprojekt mehrere Phasen mit verschiedenen Modellen und Tests. Zum Schluss entsteht das so genannte Flugmodell, das auf dem Satelliten zum Einsatz kommen wird. Zurzeit befindet sich das Flugmodell der Euclid-Nutzlast, in das Instrumente und Teleskop bereits integriert wurden, im ‚Centre Spatial de Liège‘ in Belgien.
Dort hat es eine Reihe von Tests durchlaufen, die zur Überprüfung der Weltraumtauglichkeit erforderlich sind. So wurden Nutzlast und Komponenten in einer so genannten Thermalvakuumkammer den Temperatur- und Vakuumbedingungen des Weltraums ausgesetzt. Dabei mussten die Apparaturen etwa beweisen, dass sie auch bei einer Umgebungstemperatur von minus 150 Grad Celsius fehlerfrei arbeiten können. Mit Hilfe eines Simulators – eines so genannte Kollimators – wurden zudem Testbilder von Sternen auf das Euclid-Teleskop projiziert, um alle optischen Komponenten zu überprüfen. Diese Tests wurden erfolgreich abgeschlossen und letzte Softwareprobleme konnten nun beseitigt werden.
Im nächsten Schritt wird die Nutzlast zur Firma Thales Alenia Space Italy (TASI) nach Turin (Italien) gebracht, wo sie zusammen mit der elektrischen Versorgungseinheit, dem Servicemodul, in den Satelliten integriert wird. Dort finden auch die weitere Prüfungen – so genannte „Acceptance Tests“ – statt, um Fertigungsfehler auszuschließen. Danach wird Euclid zum europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guayana) transportiert. Die Mission soll dort Ende 2022 an Bord einer Sojus-Trägerrakete in den Weltraum starten.
Noch eine Raumfahrtmission mit 🇩🇪 Beteiligung in diesem Jahr! Wie hat sich unser Universum entwickelt? #Euclid wird den Anteil der Dunklen Materie und der Dunklen Energie im Weltall untersuchen, um der Antwort auf diese Frage näher zu kommen. Die @ESA_de-Raumsonde befindet sich… pic.twitter.com/jE82eJqlie
— Deutsche Raumfahrtagentur (@DLR_SpaceAgency) April 21, 2023
Super das auch EUCLID endlich fertig ist. Nach Verschiebungen die beim Bau von Raumsonden üblich sind (Hardware/Software Probleme), Corona (Lockdown), Ukraine Krieg ( Änderung des Startplatz/Rakete).
Denn beginn der Mission finde ich erstmal interessanter. Der Wirbel um die Raumsonde Juice hat etwas genervt weil die Sonde erstmal 8 Jahre unterwegs ist. Spannend ist Juice aber es gibt auch andere spannende Projekte.
Euclid, 2012 angekündigt, 2013 Hauptauftragnehmer für den Bau bekanntgegeben. Startdatum war zu dieser Zeit noch 2019/2020. 10 Jahre sind dazwischen vergangen.
Gewährleistung der Sicherheit von Roboterarmen während Abschürfungen
In der vergangenen Woche ist der Perseverance-Rover zu einem Felsvorsprung namens Echo Creek gefahren, der sich direkt westlich des Belva-Kraterrands befindet und mit großen Steinplatten gespickt ist, die für seine nächste Aufgabe geeignet sind: Abrieb.
Mars Perseverance Sol 770 – Rechte Navigationskamera: Der Rover Mars Perseverance der NASA hat dieses Bild mit seiner eingebauten rechten Navigationskamera (Navcam) aufgenommen. Die Kamera befindet sich hoch oben am Mast des Rovers und hilft beim Fahren. Dieses Bild wurde am 21. April 2023 aufgenommen (Sol 770). Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech. Bild herunterladen >
Obwohl sie in den letzten zwei Jahren unzählige Male erfolgreich durchgeführt wurden, sind Schleifen und Abtasten immer noch nicht deterministische Aktivitäten. Gestein kann während der Anwendung der Vorlast oder der Hochenergie-Bohrvorgänge brechen oder sich neu orientieren. Alternativ können die Bohrstabilisatoren oder der Rover selbst rutschen. Rover-Planer tun ihr Bestes, um stabile Felsen auszuwählen, Rutschrisiken zu bewerten und Armbewegungen zu bewerten, um den Erfolg zu maximieren, ohne den wissenschaftlichen Ertrag zu minimieren. Aber Mars kann ein paar Curveballs werfen, und er fällt auf den Rover, um sich in Echtzeit zu schützen.
Um die eigene Sicherheit zu gewährleisten, verfügt der Roboterarm und die Bohrsoftware über zahlreiche Fehlerschutzmaßnahmen, die während der Bewegungen aktiv sind, von denen drei Typen unten aufgeführt sind:
Fehlerschutz des Kraft-Drehmoment-Sensors (FTS): Stellt sicher, dass die beobachteten Kraft- und Momentbelastungen, die vom FTS unter dem Turm gemessen werden, innerhalb akzeptabler Hardware-Sicherheitsgrenzen liegen.
Bohrer-Weight-on-Bit (WOB)-Fehlerschutz: Stellt sicher, dass die axiale Kraft auf den Bohrer innerhalb eines akzeptablen Bereichs liegt. WOB in Verbindung mit FTS-Lasten hilft dabei, die Belastung durch die Stabilisatoren gegenüber dem Meißel zu bestimmen.
Nadir-Fehlerschutz: Stellt sicher, dass sich die Neigung des Rovers während des Armbetriebs nicht um eine voreingestellte Größe ändert
Diese Fehlerschutzgrenzen umfassen auch mehrere Einstellungen – wie zum Beispiel den Mittelungszeitraum – die alle durch Analyse und Tests ermittelt wurden. Wenn Fehler durch ein dynamisches Ereignis wie einen Felsbruch oder einen Stabilisatorschlupf ausgelöst werden, wird in der Software ein Fehler-Flag gesetzt, um weitere Bewegungen zu stoppen, die die Situation verschlimmern und die Hardwaresicherheit gefährden können.
Sobald Fehler festgestellt werden, kann das Betriebsteam die Daten am nächsten Tag überprüfen, um die Grundursache und den weiteren Weg zu bestimmen. Obwohl diese Fehler wie ein Unglück erscheinen können, bieten sie dennoch äußerst nützliche Einblicke in die Geländeeigenschaften und erweitern das Wissensrepertoire, um diese Ereignisse besser vorhersagen und darauf reagieren zu können.
Dieses Bild des Perseverance Mars Rovers der NASA am Rand des Belva-Kraters wurde vom Ingenuity Mars Helicopter der Agentur während des 51. Fluges des Drehflüglers am 22. April 2023, dem 772. Marstag oder Sol der Rover-Mission, aufgenommen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich der Hubschrauber in einer Höhe von etwa 12 Metern.
Der Rover befindet sich oben links im Bild und ist an einem hellen Felsvorsprung geparkt, den das Wissenschaftsteam „Echo Creek“ nennt. Die Spuren von Perseverance erstrecken sich von seiner jetzigen Position fast gradlinig bis zur rechten Seite des Bildes. Der Schatten des Hubschraubers ist auf dem felsigen Hügel im Vordergrund zu sehen, direkt rechts und unterhalb der Bildmitte. Der Hügel, der vom Wissenschaftsteam als „Mount Julian“ bezeichnet wird, ist eine geplante zukünftige Station für den Rover
Ingenuity is expected to take off for Flight 52 no earlier than April 26. The #MarsHelicopter will attempt to fly 1,191 ft (363 m) for 138 seconds. https://t.co/yYASwOut6c
Ingenuity wird voraussichtlich frühestens am 26. April zu Flug 52 abheben. Die #MarsHelicopter wird versuchen, 138 Sekunden lang 1.191 Fuß (363 m) zu fliegen.
Spot the Spacecraft – a little challenge for you, in two levels of difficulty:
The #MarsHelicopter and I have been closer together lately, allowing us to snap pics of each other for the first time in a while. Can you find me in one of these images, and Ingenuity in the other? 🔍 pic.twitter.com/WDlGyA9TIH
— NASA's Perseverance Mars Rover (@NASAPersevere) April 25, 2023
Der #MarsHelicopter und ich waren in letzter Zeit näher zusammen, was es uns ermöglichte, zum ersten Mal seit einer Weile Bilder voneinander zu machen. Können Sie mich auf einem dieser Bilder finden und Ingenuity auf dem anderen?
Ingenuity beendete Flug 51 letztes Wochenende (Kalenderwoche 16) und knipste einen speziellen Cameo-Auftritt des Rovers aus 12 m Höhe in der Luft. Auf diesem Flug legte die #MarsHelicopter 136,89 Sekunden lang 617 Fuß (188 Meter) zurück.
Seit Dezember ist der japanische Lander „Hakuto-R“ unterwegs, noch im April soll er auf dem Mond landen. Es wäre ein Ereignis für die Geschichtsbücher.
Gelingt die Landung:
– wäre „Hakuto-R“ von ispace das erste privat betriebene Raumfahrzeug das auf dem Mond landet
-wäre Japan die vierte Nation der eine Landung auf dem Mond gelingt
-wären die VAE Vereinigten Arabischen Emirate die vierte Nation die einen Rover auf dem Mond betreibt
Im vergangenen Dezember ist die „Hakuto-R“-Mission des privaten japanischen Raumfahrtunternehmens ispace von SpaceX ins Weltall befördert worden. Und erreichte im März ihr Ziel, den Mond. Nun steht der wohl spannendste Teil der Mission bevor: Die Landung des Landers „Hakuto-R“. Das Manöver, das etwa eine Stunde dauert, soll am 25. April stattfinden, die Landung im Atlas-Krater auf dem Mond ist für 18.40 Uhr MESZ geplant.
Derzeit befindet sich die Sonde mit dem „Hakuto-R“-Lander in einer elliptischen Umlaufbahn um den Mond – sie kommt der Mondoberfläche bis auf 100 Kilometer nahe und entfernt sich bis auf 2300 Kilometer von ihr.
Verbesserung/Korrektur des Blog-Autors: Am 21. März 2023 wurde der Lander erfolgreich in die Mondumlaufbahn gebracht und umkreiste den Mond auf einer elliptischen Umlaufbahn mit einer Höhe von etwa 100 km am Perigäum (Periapsis) und etwa 6.000 km am Apogäum (Apoapsis), gefolgt von zwei Umlaufbahnen Kontrollmanöver. Der Lander hat nun eine Kreisbahn von 100 km um den Mond erreicht. Der Mission 1-Lander führte das letzte Orbitalkontrollmanöver am 13. April durch. Quelle: https://ispace-inc.com/news-en/?p=4611
Geplant ist, dass die Raumsonde ihren Hauptantrieb zündet, wenn sie der Mondoberfläche am nächsten ist, um abzubremsen. Dadurch verlässt sie ihre Umlaufbahn um den Mond und nähert sich der Oberfläche. „Mithilfe einer Reihe von voreingestellten Befehlen wird der Lander seine Lage anpassen und seine Geschwindigkeit verringern, um eine weiche Landung auf der Mondoberfläche zu erreichen“, heißt es in einer Mitteilung von ispace.
Die auf dem „HAKUTO-R“-Mission 1-Lander montierte Kamera macht weiterhin wunderschöne Bilder des Mondes in der Mondumlaufbahn! Dieses Foto ist aus drei Bildern zusammengesetzt, und Sie können Landers MLI in der Spiegelung rechts sehen.
Japanischer Lander „Hakuto-R“ soll auf dem Mond landen
Das Unternehmen plant, die Landung auf dem Mond live ins Internet zu streamen. „Ich freue mich darauf, diesen historischen Tag zu erleben, der den Beginn einer neuen Ära kommerzieller Mondmissionen markiert“, betont der Gründer von ispace, Takeshi Hakamada. Tatsächlich wäre es eine historische Leistung, wenn die Landung des japanischen Landers gelingt. „Hakuto-R“ wäre dann das erste privat betriebene Raumfahrzeug, das weich auf dem Mond landet.
Die Mission hat aber eine noch größere Bedeutung: Klappt die Landung, wäre Japan die erst die vierte Nation, der eine weiche Landung auf dem Mond gelingt. Bisher ist das erst den USA, der früheren Sowjetunion und China gelungen. Vor einigen Jahren hatten Israel und Indien je einen Versuch unternommen – beide sind jedoch gescheitert.
Mondlandung noch im April 2023: ispace will „Hakuto-R“ weich landen lassen
Landet „Hakuto-R“ sicher auf dem Mond, wäre es auch ein Triumph für eine zweite Nation: Die Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) haben einen kleinen Rover im Inneren des Landers zum Mond transportieren lassen. „Rashid 1“ ist etwa 53×53 Zentimeter groß und wird von Solarzellen mit Energie versorgt. Er hat hochauflösende Kameras, eine Wärmebildkamera sowie einen mikroskopischen Bildgeber dabei. Geplant ist, dass der Rover einen Mond-Tag lang funktioniert – das sind etwa 14 Erdentage.
Gelingt die Landung, wären die VAE die vierte Nation hinter den USA, der früheren Sowjetunion und China, die einen Rover auf dem Mond betreibt. Die Vereinigten Arabischen Emirate haben bereits einen Orbiter in eine Umlaufbahn um den Mars gebracht, wo er immer noch aktiv ist.
Mars Perseverance Sol 765 – Linke Mastcam-Z-Kamera: Dieses vom Mastcam-Z-Instrument aufgenommene Bild zeigt „Blueberry Island“. Die interessante Textur dieses Felsens fiel unserem Wissenschaftsteam auf, das auch das SuperCam-Instrument verwendete, um zusätzliche Messungen des Felsens zu sammeln. Dieses Bild wurde am 15. April 2023 (Sol 765) zur lokalen mittleren Sonnenzeit von 11:29:55 aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU.
Nach unserer Erkundung eines Geröllfeldes in der vergangenen Woche setzt Perseverance die Upper Fan-Kampagne fort. Wir sind nach Echo Creek gefahren, von wo aus wir auch einen Blick auf den Krater Belva haben.
New view: I’m getting a peek into Belva, a crater within a crater. It’s ~0.6 miles (1 km) wide, and sits on top of this fan of sediments that a river carried into the much bigger Jezero Crater long ago. A few mysteries to explore here before I roll on: https://t.co/jAJIFN5wUUpic.twitter.com/U9ob0merdP
— NASA's Perseverance Mars Rover (@NASAPersevere) April 20, 2023
Neue Ansicht: Ich bekomme einen Blick in Belva, einen Krater im Krater. Er ist etwa 1 km breit und sitzt auf diesem Sedimentfächer, den ein Fluss vor langer Zeit in den viel größeren Jezero-Krater getragen hat. Ein paar Geheimnisse, die es zu entdecken gilt, bevor ich weitermache
Auf unserer Reise haben wir viele interessante Felsen gesehen. Dazu gehört ein klumpiger Felsen, den das Team „Blueberry Island“ nannte, der im obigen Mastcam-Z-Bild (Sol 765) zu sehen ist. Dieses Gestein kann ein Konglomerat (Sedimentgestein) sein, Auswurf, der beim Einschlag, der den nahe gelegenen Belva-Krater bildete, herausgesprengt wurde, ein Vulkangestein oder etwas ganz anderes. Das Team wird die gesammelten Daten analysieren, um die Vielfalt der Gesteine auf dem oberen Fächer zu verstehen.
Bei Echo Creek führen wir sowohl Fern- als auch Nahmessungen durch. Der Belva-Krater ist in der Ferne sichtbar und hat im Vergleich zu anderen Marskratern ein interessantes Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser, da er flacher ist als erwartet. Auch die Kraterwände scheinen durchbrochen worden zu sein. Ist der Krater verfüllt oder wurden die Ränder abgetragen? Wurden die Kraterwände von Wasser oder Eis durchbrochen? Unser Wissenschaftsteam hofft, diese Fragen beantworten zu können, indem es die Kraterwände von unserem Standpunkt aus genauer betrachtet.
Was Echo Creek selbst anbelangt, sehen wir in Orbitalbildern, dass die Felsen eine hellere Farbe haben als die sie umgebenden, und dass sie auch ein interessantes polygonales Bruchmuster aufweisen. Diese Gesteine können denen ähneln, die die „Randbrucheinheit“ bilden, die eine Reihe von hypothetischen Ursprüngen hat, die von Sediment bis Vulkan reichen. Es könnte sich jedoch stattdessen um die gleiche Art von Gestein handeln, das wir bei Tenby gefunden haben , bekannt als die krummlinige Einheit. Unsere nähere Untersuchung von Echo Creek wird uns helfen, zwischen diesen verschiedenen Hypothesen zu unterscheiden.
Unabhängig davon, ob die Felsen bei Echo Creek die gleichen sind wie die, die wir bereits gesehen haben, oder etwas Neues, wir nähern uns dem Ende unserer Upper Fan-Kampagne und werden bald mit der Erkundung der Randeinheiten beginnen. Während wir den Ventilator hinaufklettern, erweitert sich unser Horizont weiter. Perseverance hat kürzlich seinen ersten Geburtstag auf dem Mars gefeiert und zeigt keine Anzeichen einer Verlangsamung!
Die US-Behörden haben SpaceX die Lizenz zum Start einer Starship-Rakete erteilt. Der erste Testflug der leistungsstärksten jemals gebauten Rakete soll voraussichtlich am Montag erfolgen.
Das US-Raumfahrtunternehmen SpaceX plant für diesen Montag einen Testflug seiner Riesenrakete Starship. „Erfolg vielleicht, Aufregung garantiert“, schrieb SpaceX-Gründer Elon Musk auf Twitter. Der Start soll um 7 Uhr (14 Uhr MESZ) von der SpaceX-Niederlassung Starbase in Texas erfolgen.
Die US-Behörden hatte dem US-Raumfahrtunternehmen SpaceX am Samstag die Lizenz zum Start seiner Starship-Raketen erteilt. SpaceX habe alle Anforderungen erfüllt, inklusive Sicherheits- und Umweltauflagen, teilte die Luftfahrtbehörde FAA mit. Die Erlaubnis gelte für fünf Jahre.
Teams are completing final checkouts and reviews ahead of Starship’s first flight test attempt; weather is looking pretty good for tomorrow morning but we're keeping an eye on wind shear https://t.co/bG5tsCUanppic.twitter.com/uutSyk93O5
Die 120 Meter hohe Rakete ist die größte und leistungsstärkste der Welt und soll von Texas aus ein Raumschiff ins All bringen. Die erste Raketenstufe soll in den Golf von Mexiko stürzen, das Raumschiff bei Hawaii im Pazifik niedergehen. Es ist der erste vollständige Test des Starship-Systems. Versuche, einzelne Komponenten zu landen, soll es dabei nicht geben.
Im Februar waren bei einem Test auf der Raketenbasis Boca Chica erstmals fast alle Triebwerke der ersten Stufe der Starship-Rakete erfolgreich gezündet worden. SpaceX-Gründer Elon Musk erklärte daraufhin, die in dem Test 31 gezündeten Triebwerke seien „genug, um die Umlaufbahn zu erreichen“.
Musk hofft, mit Starship Menschen zum Mond und bis zum Mars zu fliegen. Mit der US-Raumfahrtbehörde Nasa hat er bereits einen Vertrag über eine bemannte Mondlandung für 2025. Die Nasa plant derzeit, Starship frühestens 2025 als Landemodul im Rahmen ihres Artemis-Programms einzusetzen. Die Starship-Rakete ist deutlich größer und stärker als die Nasa-Rakete SLS, mit der die Raumfahrtbehörde ab 2024 Astronauten in die Umlaufbahn um den Mond bringen will.
Zum Mars will Elon Musk schon 2001. Er ist damals 30 Jahre alt. 2002 gründet er SpaceX. Sechs Jahre später glückt der Erstflug der Falcon-1 Rakete in den Erdorbit. Ihr Startschub ist rund 200-mal geringer als das heutige Starship. Doch Pläne für die Riesenrakete gedeihen bereits. Triebwerke vom Typ Raptor sollen sie hocheffizient und wiederverwendbar machen. 2012 wird Raptor von Flüssigwasserstoff auf Methan umgestellt – der Treibstoff kann auch auf dem Mars gewonnen werden. Es folgen mehrere Umbenennungen: vom Mars Colonial Transporter (2013) über das Interplanetary Transport System (2016) und die Big Falcon Rocket (2017). Ende 2018 stehen schließlich der Name „Starship“ und die Stahlbauweise mit steuerbaren Klappen fest.
Das erste Starship flog 20 Meter hoch
So iterativ wie die Pläne erfolgen auch die Entwicklungen und Testflüge. In Boca Chica, einem winzigen Dörfchen an der texanischen Küste, hebt am 25. Juli 2019 der erste Prototyp „Starhopper“ ab: Der 20 Meter hohe und neun Meter dicke Tank erreicht mit einem Raptor-Triebwerk 20 Meter Höhe und landet wieder auf seinen Beinen – Grundvoraussetzung für die Wiederverwendbarkeit und Kostensenkung, die Musk wie bei seinen Falcon-Raketen auch bei Starship verfolgt. Wenige Wochen später geht ein zweiter „Hop“ (zu dt: Hüpfer) auf 150 Meter Höhe. Wieder glückt die Landung.
Für die Starship-Oberstufe entstehen dann weiterentwickelte 50 Meter hohe Prototypen mit je drei Raptoren, bezeichnet mit „SN“ (Seriennummer). Die ersten werden bei Bodentests zerstört oder absolvieren weitere Hüpfer. Erst SN8 fliegt am 9. Dezember 2020 auf 12,5 Kilometer Höhe. Beim Rückflug glückt der „Belly Flop“: SN8 dreht sich dank der Steuerklappen (Flaps) in die horizontale Lage. So bremst die Luft – und später die Marsatmosphäre – besser ab. Dann dreht sich SN8 wieder in die Vertikale. Kurz vor dem Boden feuern die Raptor-Triebwerke. Wegen eines zu geringen Tankdrucks bremsen sie nicht genug. Zu schnell erreicht die Rakete den Boden und explodiert.
Einige Wochen später fliegt SN9 ähnlich hoch – doch diesmal dreht sich die Rakete vor der Landung zu spät, zwei Raptoren sollen feuern, nur eines zündet. SN9 schlägt schräg auf und wird zerstört. Musk übt Selbstkritik: Es sei „dämlich“ gewesen, für die Landung nicht alle drei Triebwerke zu zünden und, wenn alle laufen, eines davon wieder abzuschalten. Am 3. März 2021 glückt bei SN10 endlich die Landung. Drei Raptoren zünden, zwei schalten wieder ab und zuletzt tanzt die Rakete auf einem Raptor-Strahl bis zum Aufsetzen. Doch Minuten später führt ein Leck erneut zur Explosion. Ein Durchbruch lässt auf sich warten: SN11 explodiert bereits vor der Landung in der Luft. Nach vielen Verbesserungen fliegt erst SN15 – und am 5. Mai 2021 klappt alles inklusive Landung.
Was der Robotergreifer mit Godzilla-Filmen zu tun hat
Damit gehe für SpaceX die Tests des gesamten Starship weiter. Die viel leistungsstärkere Unterstufe, der „Super Heavy Booster“ mit 33 Raptor-Triebwerken, startet zunächst nicht. Der dritte Prototyp, Booster Nr. 3 (BN3), wird im Juli 2021 mit drei Raptoren am Boden getestet. Im August steht erstmals eine gesamte Starship-Rakete, mit 120 Metern zehn Meter höher als die einstige Saturn V-Mondrakete, auf dem Pad. Doch es ist nur ein „fit test“ – die Stufen werden wieder getrennt. Am 145 Meter hohen Startturm beginnt die Montage von „Mechazilla“: So tauft Musk, in Anlehnung an das Monster Mechagodzilla aus den Godzilla-Filmen, einen robotischen Greifmechanismus. Er soll die landenden Stufen einfangen – denn Landebeine waren, wie die ersten Testflüge zeigten, nicht die beste Lösung. Nach vielen Tests funktionieren die Greif- und Kranmechanismen, um die Starship-Stufen zusammenzusetzen. Für den anstehenden Orbitalflug wird Mechazilla allerdings noch nicht eingesetzt werden.
Das Jahr 2022 bringt viele Weiterentwicklungen und Tests am Boden: die Oberstufen kommen bis Seriennummer 24, die Booster bis BN7 – die Kombination, die nun auch fliegen wird. Verbesserte Raptor-2-Triebwerke entstehen. Und die US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration (FAA) beendet nach vielen Monaten ihre Umweltprüfung für den Standort Boca Chica – und erteilt viele Auflagen an SpaceX. Musk lässt eine zweite Starship-Startanlage in Cape Canaveral in Florida bauen. Bei den Boostertests zünden immer mehr Triebwerke – bis schließlich am 9. Februar 2023 31 von 33 Triebwerken mit reduziertem Schub erfolgreich im Teststand arbeiten. Technisch ist SpaceX damit für den ersten Orbitalflug bereit und hat nun auch die FAA-Lizenz zum ersten Flug erhalten: eine Erdumrundung mit Wasserlandungen beider Stufen.
Milliardäre an Bord, bitte
Was kommt danach? Musk rechnet nicht mit schnellen Erfolgen. So werden viele weitere orbitale Testflüge folgen, ehe Menschen mit dem Starship fliegen. SpaceX-Managerin Gwynne Shotwell sprach von möglichst mindestens 100, die aber Fracht und Satellitennutzlasten befördern oder gar zum Einsammeln von Weltraummüll dienen können, wie Musk 2021 vorschlug. Zu den ersten bemannten Flügen wird dann die „Dear Moon“-Mission zählen, eine Mondumrundung mit dem japanischen Milliardär Yusaku Maezawa und acht internationalen Künstlern. Auch Jared Isaacman, der mit SpaceX im Rahmen der Inspiration4-Mission 2021 erstmals eine rein private Crew ins Weltall brachte, will in seinem nächsten Projekt Polaris eine Mission mit dem Starship fliegen. Dank eines Auftrags der NASA wird dann auch die Mondoberfläche Ziel eines Starship sein und schließlich der Mars – frühestens 2029, so Musk.
Christian Dauck 