Archiv der Kategorie: Astronomie

NASA-Raumsonde „Dawn“ tritt in Umlaufbahn um den Asteroiden Vesta ein

Pasadena, Kalifornien

Am Samstag trat die von der NASA gestartete Sonde „Dawn“ erfolgreich als erstes irdisches Objekt in eine Umlaufbahn um ein Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter ein. „Dawn“ wird den Asteroiden Vesta ein Jahr lang erforschen, bevor die Sonde sich auf den Weg zum zweiten Forschungsziel, den Zwergplaneten Ceres im Juli 2012 machen wird. Diese Beobachtungen liefern beispiellose Daten um den Wissenschaftlern dabei zu helfen das früheste Kapitel unseres Sonnensystems zu verstehen. Die Daten können außerdem dabei helfen, den Weg für zukünftige bemannte Weltraummissionen zu ebnen

„Heute feiern wir einen unglaublichen Meilenstein bei der Erforschung, indem erstmals ein Raumfahrzeug eine Umlaufbahn um ein Objekt im Asteroidengürtel erreicht“ sagte NASA-Administrator Charles Bolden. „Die Erforschung des Asteroiden Vestas durch „Dawn“ ist eine bemerkenswerte wissenschaftliche Leistung und weist auch den Weg zu zukünftigen Destinationen, zu denen die Menschen in den kommenden Jahren reisen werden. Präsident Obama hat die NASA damit beauftragt, bis zum Jahr 2025 Astronauten zu einem Asteroiden zu entsenden und „Dawn“ sammelt wichtige Daten, die für die bemannte Mission von Nutzen sein werden“.

Die Sonde hat Informationen weitergeleitet, um zu bestätigen, daß sie in die Umlaufbahn Vestas eingetreten ist, aber der genaue Zeitpunkt an dem sich dieser Meilenstein ereignete, ist bisher unbekannt. Der Zeitpunkt des Eintritts in eine Umlaufbahn hängt von Vestas Masse und Gravitation ab, die bisher nur geschätzt werden konnten. Wenn Vesta massiver ist, ist die Schwerkraft stärker, was bedeutet, daß der Asteroid „Dawn“ früher in den Orbit zog. Wenn der Asteroid sich als weniger massiv herausstellt, ist seine Gravitation schwächer, und es hätte mehr Zeit benötigt, um „Dawn“ in den Orbit schwenken zu lassen.. Dank der Anwesenheit Dawns in der Umlaufbahn, kann das wissenschaftliche Team genauere Messungen am Asteroiden Vesta und seinem Schwerefeldes vornehmen, um genauere Zeitplan Informationen zu gewinnen.

„Dawn“, die im September 2007 gestartet wurde, ist auf dem besten Weg, die erste Raumsondezu werden, die sich zu zwei Zielen im Solarsystem jenseits der Erdumlaufbahn begibt. Die Mission zu Vesta und Ceres wird vom NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, für die Agentur Science Mission Directorate in Washington verwaltet. „Dawn“ ist ein Projekt des Direktion Discovery Programms, das von dem NASA Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, verwaltet wird. Die University of California, Los Angeles, ist verantwortlich für die gesamte wissenschaftliche Mission. Entworfen und konstruiert wurde die Sonde von der Orbital Sciences Corp Dulles, Virginia. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, die italienischen Raumfahrtagentur und das nationale italienische astrophysikalische Institut sind Partner der Mission. Das JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena.

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Das Auge von Gaia – Eine Gigapixel-Kamera zur Kartierung des Weltalls

Die größte digitale Kamera, die jemals für eine Weltraummission gebaut wurde besteht aus 106 sorgfältig zu einem Mosaik zusammengesetzten Detektoren. Die daraus resultierende „Milliarden-Pixel-Einheit“ wird als hochempfindliches „Auge“ innerhalb der ESA-Mission „GAIA“ Verwendung finden, bei der unsere Heimatgalaxie vermessen werden soll. Während das menschliche Auge mehrere tausend Sterne in einer klaren Nacht sehen kann, wird Gaia ab 2013 eine Milliarde Sterne in unserer eigenen Milchstraße und ihren Nachbarngalaxien im Laufe der fünfjährigen Mission erfassen. Im Verlauf der Mission wird Gaia zusätzlich die Helligkeit der Sterne innerhalb verschiedener Spektralbereiche messen und ihre Positionen und Bewegungen im dreidimensionalen Weltraum vermessen.

Um ferne Sterne zu erkennen, die bis zu einer Million Mal schwächer sind, als das Auge sehen kann, wird Gaia 106 Charge Coupled Devices (CCDs), bei denen es sich um erweiterte Versionen der Photosensoren von Standard-Digitalkameras handelt, einsetzen. Entwickelt wurden die CCDs für die Gaia-Mission von e2v Technologies aus Chelmsford, GB. Diese rechteckigen Detektoren sind etwas kleiner als eine Kreditkarte, die jeweils Abmessungen von 4,7 x 6 cm haben, aber dünner als ein menschliches Haar. Das 0,5 x 1.0 m große Mosaik wurde im Toulouser Werk vom Hauptauftragnehmer der Gaia-Mission, Astrium France, zusammengebaut.

Techniker verbrachten viel Zeit im Mai damit, jedes CCD-Paket sorgfältig auf der Trägerstruktur zu montieren, so daß nur ein 1 mm großer Spalt zwischen ihnen liegt. Die Arbeit, die in zwei Schichten unter strengen Reinraumbedingungen geleistet wurde, führte zur Montage von durchschnittlich vier CCDs pro Tag, die endgültige Fertigstellung erfolgte am am 1. Juni.

„Die Montage und genaue Ausrichtung zur Bündelung der 106 CCD Sensoren in einem Brennpunkt ist ein Schlüsselschritt bei der Montage des Flugmodells“, sagte Philippe Garé, ESA-Nutzlastmanager beim Gaia-Projekt.

Das fertige Mosaik ist in sieben Reihen von CCDs angeordnet. Die wichtigste bildgebende Einheit besteht aus insgesamt 102 Detektoren und ist der Sterne-Erkennung gewidmet. Vier weitere CCD-Reihen dienen der Überprüfung der Bildqualität eines jeden Teleskops und der Stabilität des 106,5 º betreffenden Winkels zwischen den beiden Teleskopen, die Gaia verwendet, um Stereo-Ansichten von Sternen erhalten. Um die Empfindlichkeit der Detektoren zu erhöhen, wird die Sonde eine Temperatur von -110 º Celsius aufweisen. Die CCD Tragstruktur von Gaia besteht, wie ein weiterer großer Teil des Satelliten, aus Siliziumkarbid – einem keramischen Material, welches außerordentlich resistent gegen Verformung unter Temperaturschwankungen ist.

Siliciumcarbid hat als ein synthetischer Ersatzstoff für Diamanten den Vorteil eines geringen Gewichts: die gesamte Trägerkonstruktion samt der Photosensoren hat eine Masse von nur 20 kg. Gaia wird auf dem Erde-Sonne L2 Lagrange Punkt, 1,5 Millionen Kilometer hinter der Erde, betrieben werden, einem stabilen Punkt im All, an dem sich die Gravitationskräfte von Erde und Sonne genau im Gleichgewicht halten. Wenn die beiden Teleskope von Gaia über den Himmel hinwegziehen, wird das Sternenlicht über die Fokalebene, innerhalb der es auf vier Felder verteilt wird, die jeweils für das Kartographieren, die Ermittlung der Position und Bewegung (3d), die Bestimmung der Wellenlänge des Lichts und seiner Intensität sowie für die Spektrometrie genutzt werden, geleitet werden.

Nach dem für 2013 geplanten Start wird Gaia dreidimensionale Sternenkarten erstellen, die dabei helfen sollen, die Zusammensetzung, Entstehung und Entwicklung der Milchstraße aufzuzeigen, erfaßt werden dabei 1% unserer Sterne innerhalb der Milchstraße. Gaia soll auch eine große Zahl von anderen Himmelskörpern detektieren, von kleinen Körpern in unserem eigenen Sonnensystem bis hin zu weiter entfernten Galaxien und Quasaren am Rande des beobachtbaren Universums.

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Entferntester bisher bekannter Quasar entdeckt

Ein Forscherteam von europäischen Astronomen hat das Very Large Telescope der ESO und eine Hand voll weiterer astronomischer Instrumente benutzt, um den entferntesten bisher bekannten Quasar zu entdecken und zu erforschen. Diese brilliante Radioquelle im Weltall, die von einem schwarzen Loch mit zwei Milliarden Sonnenmassen gespeist wird, ist bei weitem das hellste Objekt, das bisjer im jungen Universum entdeckt worden ist. Die Forschungsergebnisse werden in der am 30. Juni erscheinenden Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht werden.

„Dieser Quasar ist ein lebendiges Beispiel für das junge Universum. Es handelt sich um ein sehr seltenes Objekt, daß dazu beitragen wird, zu verstehen auf welche Art und Weise supermassive Schwarze Löcher ein Paar hundert Millionen Jahre nach dem Urknall zu wachsen beginnen“ sagte Stephen Warren, Leiter des Forscherteams.Quasare sind sehr helle, entfernte Galaxien, von denen man annimmt, daß sie im Zentrum von superschweren Schwarzen Löchern betrieben werden. Ihre Leuchtkraft macht sie zu kraftvollen Baken, die debei helfen könnten, die Ära während der sich die ersten Sterne und Galaxien bildeten, zu entschlüsseln. Der jüngst entdeckte Quasar ist derartig weit entfernt, daß sein Licht aus dem letzten Teil der Reionisations-Ära stammt. Es benötigte 12,9 Milliarden Jahre bis zur Erde.

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NASA-Forscher sehen neue Beweise für Wasser auf dem Mars

Wissenschaftler der NASA sehen neue Beweise dafür, daß Spuren von Wasser auf dem Mars unter einer dünnen Kruste aus Eisenoxid oder Rost vorhanden sind, ähnliche Bedingungen fanden sie an Felsen in der kalifornischen Mojave-Wüste vor.

Der Mars könnte mit viel mehr Inseln von Karbonaten übersät sein, als ursprünglich vermutet wurde. Karbonate (Salze der Kohlensäure) sind Mineralien, die sich leicht in großen Gewässern bilden und können Rückschlüsse auf eine „wässrige“ Vergangenheit eines Planeten ermöglichen. Obwohl sie nur ein paar kleine Aufschlüsse von Karbonaten auf dem Mars nachgewiesen haben, glauben die Wissenschaftler, daß der Blick auf viele weitere Beispiele durch den Rost blockiert ist. Die Ergebnisse erscheinen in der Freitagsausgabe vom 1. Juli der Online-Ausgabe des International Journal of Astrobiology.

„Die Plausibilität des Lebens auf dem Mars hängt davon ab, ob flüssiges Wasser die Landschaft für Tausende oder Millionen von Jahren geprägt hat“, sagte Janice Bishop, eine Planetensystem Wissenschaftlerin am NASA Ames Research Center am SETI-Institut in Moffett Field, Kalifornien, und federführende Autorin.“Es ist möglich, daß ein wichtiger Hinweis, das Vorhandensein von Karbonaten, weitgehend von den Forschern übergangen worden ist, die lernen wollen, wie flüssiges Wasser sich einmal auf dem Roten Planeten ansammeln konnte“.
Wissenschaftler führen Feldversuche in Wüstenregionen durch, da die extrem trockenen Bedingungen ähnlich denen des Mars sind. Die Forscher erkannten die Bedeutung der Kruste auf den Karbonaten zu Beginn dieses Jahres, als Bischof und Chris McKay, ein Planetensystem Wissenschaftler am Ames Center, Karbonatgestein mit Eisenoxidbeschichtungen das sie in einem Ort namens Little Red Hill in der Mojave-Wüste gesammelt hatten, untersuchten. „Als wir die Karbonate im Labor untersucht hatten, wurde klar, daß eine Schicht aus Eisenoxid die Suche nach Hinweisen für Wasser auf dem Roten Planeten behindern kann“, sagt McKay. „Wir haben festgestellt, daß der Oxidfilm auch die spektrale Signatur der Carbonate verändert und teilweise maskiert.“

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