Lander Philae: Ein Jahr auf dem 500 Millionen km entfernten Kometen

Eigentlich hätte vieles anders laufen sollen an diesem 12. November 2014. Es gab Schichtpläne, wann wer im Lander-Kontrollzentrum des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an der Konsole sitzen sollte, es gab Kommando-Sequenzen, die Lander Philae eine nach der anderen abarbeiten sollte. Welcome_to_a_comet_l

Nach einer zehnjährigen Anreise sollte Philae um kurz nach 17 Uhr als erstes von Menschen geschaffenes Objekt sanft auf dem Kometen Churuyumov-Gerasimenko aufsetzen und mit den ersten wissenschaftlichen Messungen überhaupt auf einer Kometenoberfläche beginnen. Doch das eine waren die sorgfältig ausgearbeiteten Pläne – und das andere die Realität, wie sie auf einem Kometen in rund 500 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde ablief.

BILD: Rosettas Lander Philae ist am 12.11.2014 auf der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko gelandet. Links im Bild ist eines der drei Landerbeine zu erkennen.

Philae machte zwar fast eine Punktlandung auf Landeplatz Agilkia – doch seine Reise war damit noch nicht beendet. Mehrfach prallte er von der Kometenoberfläche ab und kam schließlich um 18.32 Uhr zum Stehen.

„An einem Landeplatz, der so schroff war, dass wir es niemals gewagt hätten, dort zu landen“, erinnert sich Philae-Projektleiter Dr. Stephan Ulamec vom DLR.

Der Lander war an Bord der Rosetta-Sonde seit dem 2. März 2004 durch das Weltall gereist, hatte an Erde und Mars Schwung geholt, flog dicht an zwei Asteroiden vorbei und verbrachte lange Zeit im Winterschlaf. Am 20. Januar 2014 war Rosetta aus diesem Winterschlaf aufgewacht, am 28. März 2014 wurde Philae wieder aktiviert.

Das Rendezvous mit Komet Churyumov-Gerasimenko fand dann am 6. August 2014 statt: Rosetta und Philae schwenkten in einen Orbit um den Kometen ein, nachdem sie zuvor insgesamt 6,4 Milliarden Kilometer zurückgelegt hatten. Noch nie zuvor hatte eine Sonde einen Kometen umkreist und ihn auf seinem Weg in Richtung Sonne begleitet. Und am 12. November 2014 sollte der nächste Meilenstein anstehen: Zum ersten Mal in der Geschichte der Raumfahrt sollte ein Lander auf einem Kometen aufsetzen.

Doch Lander Philae machte es seinem Team schon in der Nacht vor dem entscheidenden Tag nicht einfach: Die Kaltgasdüse auf der Oberseite des Landers, die Philae bei der Landung auf die Kometenoberfläche hätte drücken sollen, reagierte beim Test nicht wie gewünscht. Für einen Moment stand die Durchführung auf der Kippe.

Schließlich beschloss das Missionsteam: Wir führen die Landung von Philae dennoch wie geplant und programmiert aus. Zu diesem Zeitpunkt ahnte niemand, dass das Harpunensystem, das Philae im Kometenboden verankern sollte, nicht feuern würde.

Quelle und Fortsetzung des Artikels hier: http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-15745/#/gallery/17146

Foto: ESA/Rosetta/Philae/CIVA


Zwergplanet Ceres bietet merkwürdige Hangrutschungen und Kraterwände

Je dichter die Dawn-Raumsonde mit ihrer Kamera an Bord über dem Zwergplaneten Ceres fliegt, desto rätselhafter – und somit spannender – scheint der Himmelskörper.

„Einiges, was wir sehen, haben wir so noch nirgendwo sonst im Sonnensystem entdeckt“, sagt Prof. Ralf Jaumann vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Ceres

BILD: Foto vom 19.8.2015 aus einer Entfernung von 1470 Kilometern. Es zeigt einen 6 km hohen, pyramidenförmigen Berg auf der südlichen Hemisphäre. Auffällig sind die hellen Streifen an steilen Hängen. (Foto: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.)

Woher die hellen Streifen entlang des pyramidenförmigen Bergs stammen oder auch ob der Boden des Zwergplaneten aus unterschiedlichem Material besteht, sind Fragen, auf die die Planetenforscher noch Antworten suchen.

Pyramide mit hellen Streifen

Drei Mal näher als im vorherigen Orbit und mit einer Auflösung von 140 Metern pro Bildpunkt nimmt die Kamera bereits interessante Details auf. „Wir blicken unter anderem von oben auf einen pyramidenförmigen, sechs Kilometer hohen Berg, der auf einer Seite helle Streifen zeigt.“

Etwa zehn bis zwölf Kilometer beträgt der Durchmesser der „Pyramide“, die auf der südlichen Hemisphäre zwischen den Kratern Kirnis, Rongo und Yalode steht: „Der Berg muss bei seiner beträchtlichen Höhe also immens steile Hänge haben.“

Dennoch liegt am Berg-Fuß kaum Geröll. In direkter Nachbarschaft liegt ein Einschlagskrater, der bis an die Flanken des Berges reicht. „Vermutlich ist der Berg jünger als der Krater, aber um das genau festzustellen, müssen wir auf die Aufnahmen aus dem nächstniedrigeren Orbit warten und auf Daten des Spektrometers, das das Material der Oberfläche bestimmen soll.“

Unbeständige Kraterränder und ebene Flächen

Aufnahmen des Gaue-Kraters, benannt nach einer deutschen Göttin, zeigen, dass dieser zum Teil über einem kleineren und älteren Krater liegt. „Der Gaue-Krater hat an einer seiner Seiten viele Materialrutschungen zum Kraterinneren hin – die Wände sind also eher instabil“, deutet DLR-Planetenforscher Ralf Jaumann die ersten Aufnahmen aus 1470 km Entfernung von der Oberfläche des Zwergplaneten: „Und in der Mitte selbst gab es wahrscheinlich auch Veränderungen, denn diese scheint sehr eben zu sein.“

Vergleicht man die Krater auf dem Zwergplaneten beispielsweise mit Kratern auf einem Gesteinskörper wie dem Mond, wird deutlich, dass die Kruste von Ceres nicht so stabil sein kann. Eine mögliche Erklärung für die ebene Fläche im Kraterinneren: Ehemals geschmolzenes Material könnte den Krater gefüllt haben. „Auf jeden Fall muss dort nach der Bildung des Kraters noch einiges passiert sein.“

Auch die Detailaufnahme aus dem Inneren des Uvara-Kraters zeigen Strukturen, die Fragen aufwerfen. Neben einer Bergkette sind feine Risse zu sehen, aber auch erneut Rutschungen am Kraterrand: „Dort scheint das Material in großen Blöcken abgebrochen und in Richtung Kraterinneres gerutscht zu sein.“

Die ungewöhnlich glatte Ebene hat sich wohlmöglich durch die Ablagerung von feinem Material, das vermutlich einmal geschmolzen war, gebildet. 

Quelle und weiterer Text mit Bildern hier: http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-14725/year-all/#/gallery/20333


Komet Churyumov-Gerasimenko ist unterwegs zum sonnennächsten Punkt

Schon seit Wochen wird der Komet Churyumov-Gerasimenko aktiver und schleudert Gas und Staub ins All – doch den tatsächlich sonnennächsten Punkt auf seiner Bahn, das Perihel, erreicht er am 13. August 2015 exakt um 4.03 Uhr mitteleuropäischer Zeit. Perihel_ESA_Kontext_l

BILD: Diese Aufnahme der OSIRIS-Kamera zeigt rot markiert (Mitte-rechts) die Stelle, an der sich am 29. Juli 2015 ein gewaltiger Gasausbruch auf Komet Churuymov-Gerasimenko ereignete.

Anschließend wird er 6,5 Jahre benötigen, bis er auf seiner nächsten Runde um die Sonne erneut dort ankommt. „Aber selbst wenn der Komet der Sonne am nächsten ist, hat er noch einen Abstand von über 185 Millionen Kilometer zu ihr, befindet sich also zwischen den Bahnen von Erde und Mars“, erläutert Kometenforscher Dr. Ekkehard Kührt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Die Erde ist beispielsweise nur rund 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Trotzdem wird es auf dem Kometen wegen der fehlenden Atmosphäre heißer werden als auf der Erde: „Die maximale Temperatur von Churyumov-Gerasimenko, die jahreszeitlich bedingt zurzeit in den südlichen Breiten auftritt, wird bei rund 80 Grad Celsius liegen.“

Da bringt es die Erde im amerikanischen Death Valley auf einen Hitzerekord von gerade einmal 56,7 Grad Celsius. Und auch wenn Churyumov-Gerasimenko kräftig an Masse verliert – die Gezeitenkräfte der Sonne sind in dieser Entfernung viel zu schwach, als dass es den Kometen zerreißen würde, wie es schon oft bei anderen Kometen in unmittelbarer Nähe zur Sonne oder zu Jupiter passiert ist.

Weniger Masse und gewaltige Gasausströme

Immerhin: Einige hundert Kilogramm Kometenmasse verschwinden jetzt pro Sekunde im All. Mit der Annäherung an die Sonne in den vergangenen Monaten verdampfen die gefrorenen Bestandteile und reißen einigen Kometenstaub mit sich.

Am 29. Juli 2015 gelang es, mit den Instrumenten auf dem Orbiter Rosetta den bisher gewaltigsten Gasausstrom aus 186 Kilometern Entfernung zu fotografieren und zu analysieren. Bei Bildern der OSIRIS-Kamera, aufgenommen in einem zeitlichen Abstand von jeweils 18 Minuten, zeigt sich ein sogenannter „Jet“, ein Gasausbruch, der Kometenmaterial mit hoher Geschwindigkeit in den Weltraum schleudert.

Das Instrument ROSINA verzeichnete dabei eine Änderung in der Zusammensetzung der Koma, der Hülle aus Staub und Gas rund um den Kometen:

Im Vergleich zu Messungen zwei Tage zuvor stellten die Wissenschaftler kurz nach der Gasausströmung die zweifache Menge Kohlendioxid, die vierfache Menge Methan und die siebenfache Menge Schwefelwasserstoff fest, während die Wasserdampfproduktion annähernd konstant blieb.

14 Stunden nach dem Ausbruch prasselten auf das Messgerät GIADA rund 30 Staubteilchen am Tag ein – die zehnfache Menge an Teilchen im Vergleich zu Messungen Anfang Juli 2015. Die Menge steigerte sich noch auf 70 Staubteilchen innerhalb von vier Stunden am 1. August 2015. Sogar das Magnetfeld des Sonnenwindes wurde durch diesen gewaltigen „Jet“ für einige Minuten zurückgedrängt.

„Vermutlich wird die Aktivität des Kometen in den Tagen nach dem Perihel noch etwas zunehmen“, sagt DLR-Kometenforscher Ekkehard Kührt. Zumindest wurde dies bei früheren Periheldurchgängen von Churyumov-Gerasimenko und auch oft bei anderen Kometen so beobachtet. „Es ist jetzt spannend zu sehen, wie sie sich in den nächsten Tagen und Wochen entwickeln wird. Das hängt vor allem von der Verteilung der Aktivitätsgebiete auf der Oberfläche im Zusammenhang mit den Jahreszeiten ab.“

Quelle und vollständiger Text hier: http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-14456/#/gallery/20207

Fotoquelle: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team/MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA


REXUS/BEXUS-Wettbewerb 2015: Studentenexperimente im Höhenflug

9. Runde für Ballon- und Raumfahrt-Forschung eröffnet

Der Wettbewerb des deutsch-schwedischen Studentenprogramms REXUS/BEXUS geht in die neunte Runde: Studententeams deutscher Universitäten und Hochschulen können ab dem 29. Juni bis zum Einsendeschluss am 19. Oktober 2015 Vorschläge für die Forschung auf Stratosphärenballons oder Forschungsraketen beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) einreichen. 

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Experiment-Ideen werden gesucht in Bereichen wie Atmosphärenphysik, Strahlenbiologie, Ballon- und Raumfahrttechnik oder Forschung in Schwerelosigkeit. 

FOTO: Letzte Arbeiten bei REXUS: Das Experiment wird in der Integrationshalle nach letzten flugvorbereitenden Arbeiten wieder in den Raketenmodul eingebaut.

Um eines der begehrten „Flugtickets“ zu ergattern, muss zunächst ein Experimentvorschlag eingereicht werden. Nach einer Vorauswahl können die Studententeams ihr Experiment auf einem Workshop vorstellen.

Die im Anschluss daran endgültig ausgewählten Teams nehmen dann an einer Trainingswoche und der Startkampagne am Raumfahrtzentrum Esrange bei Kiruna in Nordschweden teil. Jeweils zwei BEXUS-Ballons und REXUS-Raketen starten im Herbst 2016 bzw im Frühjahr 2017.

Erste Praxiserfahrungen mit Raumfahrtprojekten

„Bereits 107 Studententeams aus ganz Europa haben seit Beginn im Jahr 2007 am REXUS/BEXUS-Programm teilgenommen“, sagt Maria Roth, Programmleiterin des DLR-Raumfahrtmanagements. „Es ist eine große Herausforderung für die Studierenden, ihr erstes eigenes Raumfahrtprojekt auf die Beine zu stellen. Sie sind für Planung und Bau der Experimente verantwortlich. Die Technik muss bis zum Starttermin einwandfrei funktionieren. Daran wird oft noch bis zur letzten Sekunde gefeilt.“

Nach der mehrmonatigen Vorbereitungszeit und dem Flug steht die Auswertung der Daten an. Die Ergebnisse präsentieren die Teilnehmer Mitte 2017 auf einem Raketen- und Ballon-Symposium vor Fachpublikum.

Rund sieben Minuten dauert der Flug einer REXUS-Forschungsrakete. Dabei trägt sie ihre Nutzlast in eine Höhe von bis zu 90 Kilometern. Bei Bedarf lässt sich die Flug-stabilisierende Drehung der Rakete so abbremsen, dass über eine Zeit von zwei Minuten auch Experimente in annähernder Schwerelosigkeit durchgeführt werden können.

Die BEXUS-Ballons steigen während ihres zwei bis fünfstündigen Fluges auf eine Höhe von 20 bis 30 Kilometern. Bei allen REXUS- und BEXUS-Flügen werden Experiment- und Messdaten über Telemetriesysteme an die Bodenstation übertragen, sodass die Studententeams schon während des Flugs erste Ergebnisse erhalten.

Nachdem die Nutzlastmodule am Fallschirm gelandet sind, bringen Bergungsteams die Experimente zurück zum Raumfahrtzentrum und übergeben diese den Teams zur Auswertung.

Während der gesamten Projektdauer erhalten die Teilnehmer technische und logistische Unterstützung von Raketen-, Ballon- und Raumfahrtexperten des DLR, dem Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) in Bremen, der Europäischen Weltraumorganisation ESA und dem schwedischen Raumfahrtunternehmen SSC.

Bewerbung beim DLR REXUS/BEXUS (Raketen- und Ballon-Experimente für Universitäts-Studenten) ist ein Programm des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Schwedischen Nationalen Raumfahrt-Behörde (SNSB).

Deutsche und schwedische Studenten können daher jeweils die Hälfte der Raketen- und Ballon-Nutzlasten stellen. SNSB hat seinen Anteil zusätzlich für Studenten der übrigen Mitgliedsstaaten der ESA geöffnet.

Die für die Bewerbung deutscher Studententeams notwendigen technischen und organisatorischen Informationen sowie die Formulare für die Anmeldung sind auf der REXUS/BEXUS-Webseite des DLR Raumfahrtmanagements und auf der REXUS/BEXUS Projektwebseite zu finden.

Quelle: http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-14018/year-all/#/gallery/18932


Weltraumforschung: Flüssiges Wasser und Schneeschichten auf dem Mars

Knochentrocken und staubig zeigt der Mars sich heute – doch die Untersuchung des Istok-Kraters hat jetzt gezeigt: In regelmäßigen Abständen strömten von seinen Kraterwänden so genannte Muren – flüssiges Wasser vermischt mit Gesteins- und Staubpartikeln – in sein Inneres.

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„Das Überraschende daran ist: Dies muss ziemlich häufig geschehen sein“, erläutert Ernst Hauber, Planetenforscher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

FOTO: Planetenforscher des DLR und der Universität Utrecht haben Spuren von Muren aus Sand und Geröll an den Innenwänden des Istok-Kraters auf dem Mars untersucht.

Er ist Co-Autor einer Studie, die von Tjalling de Haas von der Universität Utrecht geleitet wurde und die am 23. Juni 2015 im Fachjournal Nature Communications erschienen ist.

Die Forscher haben untersucht, wieviel Muren in welchen zeitlichen Abständen notwendig waren, um die festgestellten Ablagerungen im Krater zu erklären. Die jüngsten Ströme mit flüssigem Wasser sind nach diesen Schätzungen in den letzten Hunderttausenden von Jahren erfolgt.

„Für uns Planetenforscher ist das quasi gestern“, betont DLR-Wissenschaftler Ernst Hauber. Die Muren im Istok-Krater gingen seit seiner Bildung mit einer Häufigkeit ab, die auch in extrem trockenen Gebieten auf der Erde festgestellt wurde.

Für ihre Untersuchungen wählten die Planetenforscher einen eher jungen, nur eine Million Jahre alten Krater in den mittleren südlichen Breiten des Mars und analysierten die Spuren von Muren aus Sand und Geröll an seiner Innenwand.

„Mindestens anderthalb bis fünf Zentimeter Schmelzwasser sind für solche großen Muren notwendig“, sagt Tjalling de Haas, Doktorand der Universität Utrecht.

„Das bedeutet, dass die Schneeschichten im Krater mehrere Dezimeter dick gewesen sein müssen. Die Schneeschmelze hat dann zu flüssigem Wasser und der Bildung von Muren geführt. Dies konnte immer nur dann geschehen, wenn die Rotationsachse des Roten Planeten um mehr als 30 Grad zur Sonne geneigt war und sich Eis der Polarregionen in Richtung Äquator verlagert hatte.

Der Mars ist dann über die Hälfte mit Schnee bedeckt, der teilweise an denjenigen Kraterwänden schmilzt, die dem Äquator und damit der Sonne zugewandt sind. Eine Situation, die nur etwa alle 120000 Jahre vorliegt“, erläutert DLR-Planetenforscher Ernst Hauber.

Während beispielsweise die Erdachse eine konstante Neigung von etwa 23 Grad zur Sonne hat, was die Jahreszeiten verursacht, variiert die Neigung beim Mars in den letzten zehn Millionen Jahren zwischen 15 und 35 Grad und verursacht so große Klimaschwankungen. „Zurzeit schmilzt auf dem Mars allerdings nichts“, sagt Planetenforscher Ernst Hauber vom DLR. „Und es könnte auch wieder einige Hunderttausend Jahre dauern, bis es wieder flüssiges Wasser dort gibt.“

Quelle hier: http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-14010/year-all/#/gallery/19807

Foto: NASA/JPL/University of Arizona.