Mars Perseverance Sol 803 – Linke Mastcam-Z-Kamera : Dieses von der Mastcam-Z-Kamera aufgenommene Bild zeigt unseren ersten Probenversuch, der in der Röhre sichtbar ist. Dieses Bild wurde am 24. Mai 2023 (Sol 803) aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU . Bild herunterladen >
Kürzlich kämpfte Perseverance auf dem Mars mit der Probenahme eines bröckeligen Steins und setzte unsere Felsbrocken-Bonanza fort!
Hmm. After two tries drilling this pebbly outcrop, it seems this crumbly rock doesn’t want to hold together for a core sample. I’ll look for something similar at another spot nearby.
— NASA's Perseverance Mars Rover (@NASAPersevere) June 8, 2023
Hmm. Nach zwei Bohrversuchen in diesem kiesigen Felsvorsprung scheint es, als ob dieses bröckelige Gestein für eine Kernprobe nicht zusammenhalten will. Ich werde an einer anderen Stelle in der Nähe nach etwas Ähnlichem suchen. Why are pebbles so enticing? go.nasa.gov/3OVzUhO Where to next? go.nasa.gov/42BHPEk
Wir haben den Onahu-Aufschluss in den letzten drei Wochen erkundet und zuvor eine Abtragung namens Ouzel Falls durchgeführt . Anhand dieses Abriebs konnten wir erkennen, dass es sich bei dem Gestein höchstwahrscheinlich um ein Konglomerat handelte, das eine Probenahme wert war, das aber wahrscheinlich auch bröckelig war. Das Team entschied sich daher dafür, den Rover in einem Winkel zu fahren und neu zu positionieren, der es begünstigt, Steine in das Probenröhrchen zu bringen (und weg von den Teilen des Rovers, da Kieselsteine in unserem Karussell dem Team zuvor einige Kopfschmerzen bereiteten , bevor wir sie schließlich entfernten) .). Wir haben auch zusätzliche Mastcam-Z-Aufnahmen der Röhre hinzugefügt (siehe Bild oben), um zu bestätigen, dass das Gestein dort hineingelangt ist, bevor wir die Probe versiegelt haben. Obwohl Gestein sichtbar ist, haben wir nur ca. 1,3 cm Probe entnommen, weshalb wir uns für einen erneuten Probenahmeversuch an der Abriebstelle bei Ouzel Falls entschieden haben. Leider entzieht sich uns dieses bröckelige Konglomerat weiterhin! Wir werden daher etwa 40 m zu einem Ort namens Stone Man Pass fahren und prüfen, ob dort Konglomerate vorhanden sind, die für die Probenahme von Interesse sind.
Zusätzlich zu unseren Probenahmeversuchen haben wir Mastcam-Z und SuperCam verwendet, um andere Felsbrocken in der Nähe zu beobachten . Dazu gehört ein Felsen, den wir „Crystal Lake“ genannt haben, der eine interessante Oberflächenstruktur aufweist und möglicherweise aus zwei verschiedenen Gesteinsarten besteht; und „Milner Pass“, was zu haben scheintviolette Beschichtungen .
Als nächstes machen wir uns auf den Weg zur „Margin Unit“, den karbonathaltigen Gesteinen am inneren Rand von Jezero. Bei unserem letzten Stopp am Echo Creek entdeckten wir Gesteine, die mit der krummlinigen Einheit übereinstimmen , und so warten wir immer noch voller Vorfreude darauf, auf die Randeinheit zu stoßen. Es wird angenommen, dass die Randeinheit mit einer regionalen, olivin- und karbonatreichen Einheit zusammenhängt, die sich über Tausende von Quadratkilometern erstreckt. Daher wird uns die Beurteilung, ob diese Vorkommen dem olivinreichen Séítah ähneln oder etwas Neues sind, uns helfen, sowohl die Geschichte von Jezero als auch der Umgebung zu verstehen.
Mars 2020 ist im Vergleich zu früheren Rover-Missionen insofern einzigartig, als wir zwar die Freiheit haben, die Erde zu erkunden, Perseverance sich aber irgendwann mit dem Probenrückgabefahrzeug treffen wird, um unsere Proben für die Rückführung zur Erde zu übergeben . Bei dieser Mission handelt es sich um einen Marathon, nicht um einen Sprint. Deshalb nehmen wir uns die Zeit, die Stopps auf dem Weg zu genießen!
Dieses Bild wurde am 6. Juni 2023 (Sol 815) zur lokalen mittleren Sonnenzeit von 12:30:54 Uhr aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-CaltechDer Mars-Rover Perseverance der NASA hat dieses Bild des Gebiets vor ihm mit seiner Bordkamera A zur Gefahrenvermeidung vorne links aufgenommen .
Dieses Bild wurde am 4. Juni 2023 (Sol 813) zur lokalen mittleren Sonnenzeit von 16:14:43 Uhr aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-CaltechDer Mars-Rover Perseverance der NASA hat dieses Bild mit seiner an Bord befindlichen linken Navigationskamera (Navcam) aufgenommen . Die Kamera ist hoch oben am Mast des Rovers angebracht und hilft beim Fahren.
Dieses Bild wurde am 3. Juni 2023 (Sol 812) zur lokalen mittleren Sonnenzeit von 15:49:07 Uhr aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
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.
Hamburgs Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank, DESY-Direktor Helmut Dosch und weitere Ehrengäste haben heute den Grundstein für DESYs neues Besuchszentrum DESYUM gelegt. Das sechsstöckige Gebäude soll neben einem großen Atrium, einer Cafeteria und Büros auch eine multimediale Ausstellung beherbergen, die DESY, seine Forschung und Innovationen lebendig und allgemeinverständlich vermittelt. Als öffentliche Begegnungsstätte und Treffpunkt für alle soll das DESYUM das neue Wahrzeichen für den Campus werden. Die Eröffnung ist für 2025 geplant.
„Forschung ist ein wichtiger Teil der Gesellschaft, ein integraler Teil unserer Kultur“, sagt Helmut Dosch, Vorsitzender des DESY-Direktoriums. „DESY sucht daher traditionell den engen Austausch mit der Öffentlichkeit und so laden wir regelmäßig zu Veranstaltungen und Führungen auf unseren international geprägten DESY-Campus ein. Mit dem DESYUM und einer faszinierenden, interaktiven Wissenschaftsausstellung für alle, die sich über zwei Etagen erstreckt, schaffen wir eine neue Dialogplattform und einen neuen Anlaufpunkt für alle, die sich für Wissenschaft interessieren: Das DESYUM wird DESYs Schaufenster zu Welt.“
Hamburgs Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank sagt: „Das DESYUM wird die zentrale Anlaufstelle für Besucherinnen und Besucher sowie Gastforschende aus aller Welt. Es bereichert die rund um DESY entstehende Science City Hamburg Bahrenfeld nicht nur mit einem multimedialen Ausstellungshaus, sondern es wird auch der Treffpunkt für den offenen Dialog zwischen Wissenschaft und Zivilgesellschaft. Das DESYUM ist damit nicht nur eine herausragende Visitenkarte für DESY, sondern für die gesamte Science City Hamburg Bahrenfeld.“
Download [22.4 MB, 6844 x 4563] Der Vorsitzende des DESY-Direktoriums, Prof. Dr. Helmut Dosch, Hamburgs Wissenschaftssenatorin und Zweite Bürgermeisterin Katharina Fegebank, DESYs Administrativer Direktor Christian Harringa sowie Architekt Matthias Latzke von HPP Architekten (v.l.n.r.) mauern die mit Zeitdokumenten befüllte Zeitkapsel im DESYUM-Grundstein ein. Bild: DESY, Cristina Lopez Gonzalez
Mit seiner zentralen Lage auf dem Campus, der prägenden Gestaltung und der dauerhaften Wissenschaftsausstellung soll das DESYUM Anziehungspunkt für die Öffentlichkeit und zu einer festen Größe unter den Hamburger Attraktionen werden.
Im DESYUM findet sich künftig auch der Welcome Service, das Servicezentrum für die vielen Tausend Gastwissenschaftler:innen, die DESY jährlich begrüßt. Außerdem arbeiten von dort die Abteilungen Presse und Kommunikation (PR) und Innovation und Technologietransfer (ITT).
Auf seinen sechs Etagen (einschließlich Untergeschoss) wird das DESYUM 3250 Quadratmeter Nutzfläche bieten. Der Entwurf stammt vom Architekturbüro HPP Architekten aus Hamburg. Die streifenförmige Fassade aus eloxiertem Aluminium ist inspiriert von hochpräzisen Spurdetektoren, mit denen schnelle Teilchen vermessen werden können. Schwünge und Kreise im Grundriss, auf der Dachterrasse und auch in der Fassade entstanden in Anlehnung an DESYs Teilchenbeschleuniger.
Gebaut wird das Gebäude nach dem BNB-Nachhaltigkeitsstandard Silber. Für die Fassade wird beispielsweise verschraubtes recyceltes und recycelbares Aluminium verwendet. Durch eine spezielle Bauweise werden 30 Prozent Beton am Tragwerk eingespart. Das energieeffiziente Gebäude wird an das DESY-Nahwärmenetz angeschlossen und direkt mit Abwärme aus DESYs Teilchenbeschleunigern geheizt. Durch ein biodiverses Gründach mit Regen-Speicherfähigkeit wird zumindest ein Teil der durchs Gebäude belegten Fläche hochwertig kompensiert.
Inklusive der ersten Ausstellungsausstattung kostet das DESYUM rund 28,7 Millionen Euro. Finanziert wird es zu 90 Prozent durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und zu 10 Prozent von der Stadt Hamburg.
Das DESYUM in Kürze:
3250 Quadratmeter Nutzfläche auf 6 Etagen (inklusive Untergeschoss)
Baukosten inklusive Erstausstellung: 28,7 Mio. Euro (Stand April 2023)
Das Gebäude wird zu 90 Prozent durch das Bundesforschungsministerium BMBF finanziert, zu 10 Prozent vom Land Hamburg
Bauliche Fertigstellung: Ende 2024. Danach folgt eine Inbetriebnahme-Phase von zwei bis drei Monaten.
Im zweiten Quartal 2025 soll das DESYUM an die Nutzer übergegeben werden.
Die Ausstellungseröffnung ist für April/Mai 2025 geplant
DESY zählt zu den weltweit führenden Teilchenbeschleuniger-Zentren und erforscht die Struktur und Funktion von Materie – vom Wechselspiel kleinster Elementarteilchen, dem Verhalten neuartiger Nanowerkstoffe und lebenswichtiger Biomoleküle bis hin zu den großen Rätseln des Universums. Die Teilchenbeschleuniger und die Nachweisinstrumente, die DESY an seinen Standorten in Hamburg und Zeuthen entwickelt und baut, sind einzigartige Werkzeuge für die Forschung: Sie erzeugen das stärkste Röntgenlicht der Welt, bringen Teilchen auf Rekordenergien und öffnen neue Fenster ins Universum. DESY ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands, und wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent von den Ländern Hamburg und Brandenburg finanziert.
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.
In ein paar Tagen bzw. Wochen muss sich der von Forschern hoch gelobbte Exoplanet TRAPPIST-1E dem scharfen Auge des James Webb Teleskop stellen und das mehrmals über ein langen Zeitraum hinweg. Damit wird es ernster im Bereich Exoplaneten-Forschung und Astrobiologie
Der Ausgang dieser Beobachtungen völlig offen: mögliche Ozeane die existieren könnten, eine Atmosphäre oder sogar schon mögliches leben, Biomarker die auf: Bakterien, Pilze, Pflanzen hindeuten könnten. Besonderes letzteres Prophezeien Wissenschaftler seit Jahren: Wasser.
Oder doch was völlig anderes mit denen Wissenschaftler nicht rechen, denn das James Webb Teleskop ist nicht gut darin Fakten zu Schafen sondern auch für seine Überraschungen bei den Messungen Exoplaneten-Atmosphäre.
Wirklich eine Chance hatte Trappist 1 B eigentlich nie, mit der Beobachtung von TRAPPIST-1e wird das ganze schon ernster für Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Forschungsfelder: Exoplaneten und Astrobiologie
Wobei bestimmt auch ein wie weiter aufkommen wird, je nachdem welche Antworten TRAPPIST-1e liefern wird. Welche weichen wird Trappist 1E mit seinen James Webb Daten stellen?
Spannend! Spannend! Spannend!
Aber auch wenn wir vielleicht mit Trappist 1E kein Glück haben, gibt es auch andere mögliche Wasserwelten die das James Webb Teleskop in Zukunft erforscht. Denn GTO 1331 ist nicht das einzige, interessante und spannende Beobachtungspogramm im Bereich Exoplaneten. Negative Daten über TRAPPIST-1e werde also nur ein kurzweiliger Dämpfer sein. Asse gibt es noch ein Paar und neue davon kommen hin und wieder auch mal dazu. Es wird weiter gehen.
Spannend! Spannend! Spannend!
Gleichzeitig diese Vorfreude das nun endlich eines der stärksten Teleskope Trappist 1E Bobachtet und auf der anderen Seite wie Standhaft die bisherigen Modelberechnungen über den Planeten bleiben werden. Hoffentlich lässt uns das James Webb Teleskop bei Trappist 1E weiterhin im Spiel was „lebensfreundlich“ angeht. Ein Game-Over kann ich mir eigentlich gefühlt nicht vorstellen, also ein hartes verschieben der Modelberechnungen ins aus.
Observing Template: NIRSpec Bright Object Time Series Comments: 2021-11-02 05:29:18.407881 d at -2 minutes. 2021-11-08 07:52:53.870213 b at +91 minutes. 2021-11-14 10:16:20.087723 b at +11 minutes. d at -76 minutes. 2021-11-20 12:44:09.306810 b at -75 minutes. 2021-11-26 15:07:03.037847 2021-12-02 17:30:44.634511 2021-12-08 19:57:58.170348 2022-06-03 16:58:16.917520 2022-06-09 19:19:12.021680 2022-06-15 21:41:12.876245 2022-06-22 00:00:47.023625 2022-06-28 02:22:12.540590 2022-07-04 04:43:15.334325 2022-07-10 07:03:48.665700 2022-07-16 09:23:59.878670 2022-07-22 11:46:08.941247 2022-10-28 01:27:29.774337 2022-11-03 03:48:59.265492 2022-11-09 06:11:50.490971 2022-11-15 08:35:14.548485 2022-11-21 10:56:46.285972 2022-11-27 13:20:08.529021 2022-12-03 15:43:54.013697 2022-12-09 18:06:13.098349 2023-06-04 15:51:08.863148 2023-06-10 18:14:07.346523 2023-06-16 20:36:18.914647 2023-06-22 23:02:22.812434 2023-06-29 01:25:00.991769 2023-07-05 03:47:05.388753 2023-07-11 06:12:18.051342 2023-07-17 08:35:06.425916 2023-10-29 00:53:49.223940 2023-11-04 03:16:59.371037
Status: 3. FlugbereitAlle Ihre Besuche wurden umgesetzt und stehen als Kandidaten für die Flugplanung zur Verfügung.
Erläuterung des Programmstatus
Ein Programm durchläuft normalerweise die folgenden Schritte (in der angegebenen Reihenfolge) von der Übermittlung bis zur Ausführung:1. Ausstehende EinreichungEine überarbeitete Einreichung Ihres Programms wird erwartet. Für Einzelheiten wenden Sie sich bitte an Ihren Programmkoordinator.
2. UmsetzungIhr Programmkoordinator bereitet Ihre Besuche für die Flugplanung vor. Für einige Besuche ist die Vorbereitung möglicherweise abgeschlossen, aber an mindestens einem Besuch wird noch gearbeitet. Weitere Informationen finden Sie in den Besuchsstatus. Wenn Sie weitere Informationen benötigen, wenden Sie sich bitte an Ihren Programmkoordinator.
3. FlugbereitAlle Ihre Besuche wurden umgesetzt und stehen als Kandidaten für die Flugplanung zur Verfügung.
4. GeplantAlle Ihre Besuche wurden in einen endgültigen Beobachtungsplan aufgenommen. Weitere Informationen finden Sie in den Besuchsstatus. Wenn Sie weitere Informationen benötigen, wenden Sie sich bitte an Ihren Programmkoordinator.
5. Das Programm wurde abgeschlossenIhr Programm ist abgeschlossen. Für die meisten Programme bedeutet dies, dass alle Beobachtungen gemacht wurden. In manchen Fällen können technische oder andere Probleme die Durchführung bestimmter Beobachtungen verhindern. Ein solches Programm kann als abgeschlossen markiert werden, wenn die Abschlussschwelle erreicht wurde. Bei Fragen hierzu wenden Sie sich bitte an Ihren Programmkoordinator.
Mehr Wasser als die Erde: Die sieben Erdzwillinge um den nahen Stern TRAPPIST-1 könnten größtenteils sehr wasserreich sein. Aus neuen Daten über die Dichte der Exoplaneten schließen Astronomen, dass mindestens einige von ihnen bis zu fünf Prozent flüchtige Stoffe enthalten – wahrscheinlich in Form von Wasserdampf, Ozeanen oder Eisschichten. Damit könnten sie sogar bis zu 250 Mal mehr Wasser besitzen als die Erde in ihren Ozeanen.
Sie gehören zu unseren vielversprechendsten Nachbarn: Seit der Entdeckung von gleich sieben erdähnlichen Planeten in nur knapp 40 Lichtjahren Entfernung versuchen Astronomen in aller Welt mehr über das System TRAPPIST-1 herauszufinden. Klar ist bisher, dass der Rote Zwerg fast doppelt so alt ist wie unsere Sonne und dass zumindest einige der Planeten in der habitablen Zone des Sterns kreisen.
Offen blieb jedoch bisher, wie die sieben Exoplaneten zusammengesetzt sind und ob es auf ihnen tatsächlich Wasser – und damit die Voraussetzung für Leben – gibt. Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble lieferten 2017 aber schon erste Hinweise darauf, dass zumindest die äußeren Planeten von TRAPPIST-1 Wasser beherbergen könnten.
Dichte näher eingegrenzt
Jetzt ist zwei Astronomenteams gelungen, mehr über die Atmosphären und die Dichte der TRAPPIST-1-Planeten in Erfahrung zu bringen. Das Team um Julien de Wit vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) analysierte die spektrale Zusammensetzung des Lichts, das beim Transit der Planeten vor ihrem Stern durch ihre Gashüllen fällt. Dadurch konnten sie erste Erkenntnisse über die chemische Zusammensetzung der Atmosphären erhalten.
Das Team um Simon Grimm von der Universität Bern hat winzige zeitliche Verschiebungen in den Transits der sieben Planeten genutzt, um auf ihre gegenseitige Schwerkraftwirkung und so auf ihre Masse und Dichte zu schließen. „Wir wissen dadurch nun mehr über TRAPPIST-1 als über jedes andere Planetensystem mit Ausnahme unseres eigenen“, erklärt Koautor Sean Carey vom California Institute of Technology.
Das wichtigste Ergebnis: Alle sieben Planeten von TRAPPIST-1 könnten wasserreich sein. Ihre relativ geringe Dichte spricht dafür, dass mindestens fünf von ihnen bis zu fünf Prozent flüchtige Stoffe wie Wasser besitzen. Zum Vergleich: Auf der Erde machen alle Ozeane zusammen nur rund 0,02 Prozent der Erdmasse aus. Einige der TRAPPIST-1-Planeten könnten dagegen 250 Mal mehr Wasser besitzen.
Die beiden innersten Planeten, TRAPPIST-1b und c, haben wahrscheinlich einen festen Gesteinskern und eine dichte Atmosphäre mit viel Wasserdampf, wie die Forscher berichten. TRAPPIST-1b könnte ähnlich wie die Venus eine heiße Atmosphäre mit extrem starkem Treibhaus-Effekt besitzen. Bei Planet c ist der Gesteinskern wahrscheinlich größer und die Gashülle weniger ausgedehnt.
TRAPPIST-1d ist mit etwa 30 Prozent der Erdmasse der leichteste der Planeten. Er muss daher eine dichte, ausgedehnte Hülle aus flüchtigen Substanzen besitzen. Ob diese Hülle jedoch eine wasserdampfreiche Atmosphäre, ein flüssiger Ozean oder aber eine Eisschicht ist, lässt sich noch nicht eindeutig feststellen. Die äußeren Planeten TRAPPIST-1f, g und h sind so weit vom Mutterstern entfernt, dass das Wasser an ihrer Oberfläche wahrscheinlich zu Eis gefroren ist.
Am erdähnlichsten aber ist TRAPPIST-1e. Er gleicht unserem Heimatplaneten in Bezug auf Größe, Dichte und die einfallende Strahlungsmenge, wie die Astronomen feststellten. Seine Dichte ist ein wenig größer als die der Erde, was dafür spricht, dass er relativ viel Gestein und möglicherweise sogar einen schweren Eisenkern besitzt. Gleichzeitig ist seine Hülle – ob Atmosphäre, Ozean oder Eis, weniger dick als bei seinen Nachbarn.
Die Entfernung von TRAPPIST-1e vom Zentralstern spricht dafür, dass dieser Erdzwilling auch in Bezug auf die Temperatur durchaus erdähnliche Bedingungen bieten könnte. Das Wasser könnte auf ihm in flüssiger Form vorliegen – eine wichtige Voraussetzung für Leben. Ob das aber tatsächlich der Fall ist, lässt sich allein anhand der bisherigen Daten noch nicht eindeutig feststellen. „Die Dichte gibt uns zwar wichtige Hinweise auf die Zusammensetzung der Planeten, sagt aber nichts über die Bewohnbarkeit aus“, betont Koautor Brice-Olivier Demory von der Universität Bern.
„Durch die verbesserten Dichtedaten unserer Studie haben wir nun eine viel bessere Vorstellung von diesen mysteriösen Welten“, sagt Carey. Die Astronomen hoffen, spätestens mit dem Start des James Webb-Weltraumteleskops im Jahr 2019 noch mehr über das TRAPPIST-1-System zu erfahren. (Astronomy & Astrophysics, in press)
(NASA/JPL, Universität Bern, ESO, 06.02.2018 – NPO)6. Februar 2018
Die Planeten von Trappist-1 | Die Planeten, dargestellt im Vergleich zu den Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars, unserem Mond und dem Zwergplaneten Ceres: Letzterer ist das größte Objekt im Asteroidengürtel. Die x-Achse zeigt die vom Stern stammende Strahlung, welche auf die Oberflächen der jeweiligen Planeten fällt, sie ist abhängig vom Abstand zum Stern. Auf der y-Achse sind die mittleren Dichten der Planeten wiedergegeben, jeweils im Vergleich zu den irdischen Werten. Die Himmelskörper sind in unterschiedlicher Größe entsprechend ihrem Durchmesser eingezeichnet.
Im Fall von Trappist-1 c, e und g passt die Dichte nicht zu toten Welten aus purem Gestein, sondern deutet auf weichere Bestandteile hin, beispielsweise ausgedehnte Ozeane und eine Lufthülle. Wissenschaftler sind auch der Frage nachgegangen, auf welchem der sieben Planeten sich Pflanzen entwickelt haben könnten. Laut einer aktuellen Analyse kommt hier am ehesten Trappist-1 e in Frage.
In der kosmischen Lotterie gibt es viele Variablen, die die Entstehung von Leben begünstigen oder behindern können. Dazu gehören einfache organische Moleküle, die Grundbausteine des Lebens, aber auch der Stern selbst. Denn die organischen Moleküle müssen aufgespalten worden sein, um aus der noch unbelebten Materie erst komplexere Verbindungen zu machen, die sich dann zu belebter Materie entwickelt haben könnten.
Zumindest im Fall der Erde hat wohl die UV-Strahlung unserer Sonne diese Startenergie für das Leben geliefert. Doch der Rote Zwerg Trappist-1 hat in dieser Hinsicht ein ruhigeres Naturell: Anders als unsere Sonne strahlt er im ultravioletten Teil des Spektrums viel schwächer als im Infraroten. Forscher um Elsa Ducrot von der Université de Liège argumentieren daher, dass Trappist-1 in seiner Jugendzeit wohl zu wenig UV-Licht lieferte, um biologischer Aktivität eine Starthilfe zu geben.
Andererseits weiß man bisher nur wenig über die Physik roter Zwergsterne. So gehen die meisten Astrophysiker davon aus, dass die Ministerne in ihrer Jugend zu häufigen Strahlungsausbrüchen neigen. Diese Flares sind mit Episoden starker UV-Strahlung verbunden. Das könnte einerseits die Chancen für die Entstehung von Leben auf den Trappist-1-Planeten erhöhen. Andererseits sind solche Strahlungsausbrüche natürlich auch eine Gefahr: Finden sie zu oft statt, können sie Organismen auf der Oberfläche von Planeten schädigen oder die Atmosphäre dezimieren.
Dieses Risiko wächst mit der Nähe eines Planeten zu seinem Stern. Und alle sieben Trappist-1-Planeten kreisen auf extrem engen Bahnen, in unserem Sonnensystem lägen diese innerhalb der Merkurbahn. Da der rote Zwergstern weniger Energie abstrahlt, dürfte es dort dennoch nicht zu warm sein.
Die Nähe zum Stern vergrößert indes nicht nur die Folgen eines stellaren Bombardements. Die Eigendrehung aller sieben Planeten dürfte dadurch auch stark verlangsamt sein, so wie es bei unserem Mond der Fall ist. Manche der Trappist-1-Welten würden daher ihrem Stern wohl dauerhaft dieselbe Hemisphäre zuwenden, Experten sprechen von gebundener Rotation.
Aber auch hier sind Experten seit Jahren eifrig am Debattieren: Galt die gebundene Rotation zunächst als wahrer Biosphärenkiller, sind die Forscher mittlerweile optimistischer: Eine dichte Atmosphäre oder ein besonders tiefer Ozean könnte die Wärme der sonnenzugewandten Seite auf die Nachtseite transportieren und dort die Luft daran hindern, zu kalt zu werden.
Warten auf James Webb
All diese Überlegungen kranken daran, dass sie auf Modellrechnungen beruhen. Viele Fragen zu den Trappist-1-Planeten werden daher erst von besseren Daten beantwortet werden. Dazu zählt, woher die gemessenen Unterschiede bei der mittleren Dichte der Planeten kommen. Denkbar ist hier zum Beispiel, dass manche der Planeten riesige Ozeane besitzen, während andere durch einen extremen Treibhauseffekt ihr Wasser bereits verloren haben, so wie die Venus im Sonnensystem. Andererseits könnten auch schlicht unterschiedlich große Eisenkerne im Inneren der Planeten für die Dichteunterschiede verantwortlich sein, sagt Eric Agol. »Wir wissen es schlicht nicht.«
Dass die Forscher trotz all der Unsicherheit nicht von Trappist-1 lassen können, liegt an den Aussichten, bald mehr erfahren zu können: Im Dezember 2021 hat, pandemiebedingt ein Jahr später als zuletzt geplant, das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) abgehoben. Eine Studie kam kürzlich zu dem Schluss, dass dessen tiefgekühlte Infrarotdetektoren und der 6,5 Meter große Spiegel gut geeignet sind, um planetare Atmosphären naher roter Zwergsterne zu untersuchen. Allerdings müssten diese weniger als 65 Lichtjahre von uns entfernt sein.
Eine Inventur der in Frage kommenden Sterne auf Basis neuer Entfernungsmessungen der Gaia-Mission der ESA zeigt: Damit liegen zwar 44 Zwergsterne in Reichweite des neuen Flaggschiff-Teleskops, aber statistisch gesehen kreuzen nur 2,5 Prozent der Planeten die Sichtlinie zwischen ihrem Stern und uns. Transits sind jedoch eine zwingende Voraussetzung, um mehr über die Atmosphären herauszufinden.
In dieser Rechnung bleibt am Ende womöglich bloß ein einziger Roter Zwerg übrig, dessen Planeten das James-Webb-Teleskop ohne Weiteres beobachten könnte: Trappist-1. Somit glauben die meisten Exoplanetenforscher, dass der erste Blick in die Atmosphäre eines erdgroßen, potenziell habitablen Exoplaneten dort gelingen wird.
1000 Beobachtungsstunden pro Planet
Wer sich unter Astronomen umhört, stößt hier jedoch auf eher gedämpfte Erwartungen: Pro Planet sind 1000 Beobachtungsstunden mit dem JWST nötig, um auch nur die häufigsten Bestandteile einer der Atmosphären zu identifizieren. Und das mit einem Teleskop, das nicht nur Exoplanetenforscher gerne nutzen wollen, sondern fast alle astronomischen Disziplinen. Die Lebensdauer von James Webb wird aber wohl – anders als bei seinem mittlerweile 30 Jahre alten Vorgänger Hubble – bei lediglich fünf bis zehn Jahren liegen, da dann der Treibstoff ausgeht.
Schon deshalb fordert eine Gruppe von Astronomen um die Trappist-1-Entdecker Michaël Gillon und Eric Agol derzeit, die Exoplaneten-Beobachtung mit dem neuen großen Weltraumteleskop gut zu koordinieren. Was dabei am Ende herauskommt, ist noch völlig offen. Die Szenarien reichen hier von trockenen Felskugeln wie dem Merkur über extreme Treibhausplaneten wie der Venus bis hin zu Welten mit einer exotischen Atmosphäre aus anorganisch erzeugtem Sauerstoff und Kohlenstoffmonoxid, für die es in unserem Sonnensystem kein Vorbild gibt. Auch die fluffigen Wasserstoffatmosphären, von Hubble eigentlich ausgeschlossen, könnten aus Sicht mancher Forscher ein Comeback erleben, wenn sie etwa von hoch fliegenden Wolken verdeckt werden.
Oder das James-Webb-Teleskop findet bei ein oder zwei Planeten eine Atmosphäre, die der unserer Erde ähnelt. Selbst in diesem Fall wäre wohl weiterhin Geduld gefragt, schließlich müssen potenzielle »Biomarker« wie Sauerstoff oder Methan nicht zwangsläufig auf Leben zurückgehen. Eine große NASA-Pressekonferenz gäbe es wohl trotzdem – gefolgt von vielen weiteren Beobachtungen, um ganz sicher zu sein.
(Anm. der Red.: Der Artikel wurde am 9.2.2022 bezüglich des Starts des JWST aktualisiert.)
Keine Atmosphäre um nahen Exoplaneten TRAPPIST-1 b
Haben die Planeten um den Roten Zwerg TRAPPIST-1 eine Atmosphäre? NASA/JPL-Caltech/ R. Hurt (IPAC)
Um den rund 40 Lichtjahre von uns entfernten Roten Zwergstern TRAPPIST-1 kreisen gleich sieben erdähnliche Planeten – einige davon in der habitablen Zone ihres Sterns. Doch nun belegen neue Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA, dass zumindest der innerste Planet keine Atmosphäre besitzt. Die von der Tagseite des Planeten abgegebene Wärmestrahlung deutet auf Temperaturen von rund 230 Grad und keinerlei Umverteilung der Wärme auf die dauerhaft im Dunkeln liegende Nachtseite hin. Auch spektrale Signaturen von Kohlendioxid und anderen Gasen konnten die Astronomen nicht detektieren. Dies stimmt mit der Annahme überein, dass Planeten im nahen Umfeld eines Roten Zwergs schon in dessen Jugend einer starken Erosion ihrer Atmosphären ausgesetzt sind.
Der Rote Zwergstern TRAPPIST-1 liegt rund 40 Lichtjahre von uns entfernt, ist kaum größer als der Planet Jupiter und relativ kühl und leuchtschwach. Deshalb bot er Astronomen besonders gute Möglichkeiten, nach Exoplaneten in seinem nahen Umfeld zu suchen. Tatsächlich wurden sie fündig: 2017 enthüllten Beobachtungen mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer und mehreren erdbasierten Teleskopen, dass es um diesen Roten Zwerg gleich sieben erdähnliche Planeten gibt. Diese haben zwischen 75 und 110 Prozent des Erdradius, sind Gesteinsplaneten und mindestens drei von ihnen kreisen in der habitablen Zone ihres Sterns. Weitere Beobachtungen in den Folgejahren sprachen zudem dafür, dass es auf allen sieben Planeten um TRAPPIST-1 Wasser geben könnte – bei den inneren in Form von Wasserdampf, den äußersten als Eis und den potenziell lebensfreundlichen Mittelplaneten in flüssiger Form.
James-Webb-Teleskop beobachtet TRAPPIST-1 b
Offen war jedoch bisher, ob die TRAPPIST-1-Planeten eine Atmosphäre besitzen. „Rote Zwerge durchlaufen eine rund eine Milliarde Jahre lange Phase hoher Leuchtkraft in ihrer Prä-Hauptreihenphase“, erklären Thomas Greene vom Ames Research Center der NASA und seine Kollegen. In dieser Zeit kann die starke Strahlung die Gashüllen um junge Planeten zerstören und ins All hinausreißen. „Energiereiche stellare Strahlenausbrüche und koronare Massenauswürfe solcher Sterne können ebenfalls Moleküle aufspalten und den Verlust der Atmosphäre vorantreiben“, erklären die Forscher. Schon länger vermuten Astronomen daher, dass vor allem innere, nah am Stern kreisende Planeten um Rote Zwerge möglicherweise keine Gashüllen mehr besitzen – es sei denn, es gibt auf ihnen vulkanische oder andere Prozesse, die regelmäßig für Gasnachschub sorgen.
Greene und sein Team haben nun die hochauflösenden Optiken des James-Webb-Weltraumteleskops genutzt, um sich den innersten der sieben Planeten, TRAPPIST-1 b, näher anzuschauen. Er benötigt nur 1,5 Tage für einen Umlauf und erhält gängigen Schätzungen nach viermal so viel Strahlung von seinem Stern wie die Erde von der Sonne. „Die inneren Planeten sind warm genug, um ihre thermale Abstrahlung durch Beobachtungen im mittleren Infrarot zu detektieren“, erklären die Astronomen. Sie nutzten daher das Mid-Infrared Instrument (MIRI) des Webb-Teleskops, um die Abstrahlung des Planeten über sekundäre Eklipsen zu messen. Dabei vergleichen die Forscher das Licht, das von Planet und Stern gemeinsam abgestrahlt wird, mit dem Licht des Sterns, das dieser abstrahlt, während er den Planeten von uns aus gesehen verdeckt.
Keine Wärmeumverteilung durch eine Atmosphäre
Die Auswertungen dieser Daten ergaben, dass die Tagseite von TRAPIST-1 b rund 508 Kelvin heiß sein muss – dies entspricht etwa 235 Grad Celsius. Wie die Astronomen mithilfe von planetarischen Modellrechnungen ermittelten, spricht dies dagegen, dass auf diesem Planeten eine Umverteilung der eingestrahlten Energie stattfindet, wie es bei Anwesenheit einer Atmosphäre der Fall wäre. Denn eine Gashülle nimmt einen Teil dieser Energie auf und leitet sie durch Winde auf die kühle Nachtseite ab. Sie wirkt damit ausgleichend und müsste den Berechnungen zufolge die beobachtete Helligkeitstemperatur auf 300 Kelvin oder weniger reduzieren, wie Greene und seine Kollegen erklären. Doch das ist den Beobachtungen nach nicht der Fall. Die Spektraldaten des MIRI-Instruments konnten zudem frühere potenzielle Hinweise auf eine CO2-haltige Gashülle um TRAPPIST-1 b nicht bestätigen.
„Unsere Beobachtungen stimmen am besten mit einer unbehinderten Albedo und wenig bis keiner Wärme-Umverteilung von der Tagseite zur Nachtseite bei TRAPPIST-1 b überein“, konstatieren die Astronomen. Die wahrscheinlichste Erklärung dafür sei, dass dieser Planet keine nennenswerte Atmosphäre besitze. Damit ähnelt der innerste Planet um den nahen Roten Zwerg TRAPPIST-1 wahrscheinlich eher dem Merkur in unserem Sonnensystem als einem erdähnlichen, lebensfreundlichen Planeten. Gleichzeitig bestätigt das Fehlen einer Gashülle um diesen Exoplaneten die Modelle, die von einem nahezu vollständigen Verlust einer Uratmosphäre bei diesen Planeten ausgehen. Wie es mit der Atmosphäre und potenziellen Lebensfreundlichkeit bei den anderen Planeten um TRAPPIST-1 aussieht, könnten künftige Beobachtungen mit dem James-Webb-Teleskop klären.
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.
Christian Dauck 
