Schlagwort: Raumsonde

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Die Menschheit erforscht das Sonnensystem

Die Grafik zeigt detailreich aktuelle interplanetare Raumsonden der Menschheit und listet unten geplante Weltraummissionen.

Illustrationscredit und Lizenz: Olaf Frohn (The Planetary Society)

Mit welchen Raumsonden erforschen Menschen das Sonnensystem? Derzeit gibt es bei jedem inneren Planeten mindestens eine Robotersonde. Mehrere weitere beobachten unsere Sonne. Manche kartieren den Erdmond. Einige jagen Asteroiden und Kometen. Eine Sonde umrundet Saturn. Mehrere Missionen steuern sogar hinaus in die Tiefen des Alls.

Diese Illustration zeigt mehr Details. Das innere Sonnensystem ist rechts oben, das äußere Sonnensystem ist links unten abgebildet. Angesichts dieser Armada bleibt diese Epoche vielleicht als die Zeit in Erinnerung, in der die Menschheit erstmals ihr eigenes Sternsystem untersuchte.

Manchmal bilden weit voneinander entfernte Raumsonden ein interplanetares Netzwerk. So ermitteln sie die Richtung ferner Explosionen, indem sie feststellen, zu welchem Zeitpunkt einzelne Sonden energiereiche Photonen detektieren.

Künftige Meilensteine an Raumsonden sind in der Grafik unten gelistet. Dazu gehört die Ankunft von Dawn bei Ceres, dem größten Objekt im Asteroidengürtel, sowie die Ankunft von New Horizons bei Pluto. Beide finden 2015 statt.

Hinweis: APOD wird übersetzt

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Sichelneptun und -triton

Der Planet Neptun ist hier als Sichel zu sehen, am unteren Ende ist die Sichel seines Mondes Triton.

Bildcredit: Voyager 2, NASA

Die Raumsonde Voyager 2 ruhig durch das äußere Sonnensystem. Dabei fotografierte ihre Kamera im Jahre 1989 Neptun und Triton zusammen in Sichelphase. Das elegante Bild des Gasriesenplaneten mit seinem düsteren Mond entstand kurz nach der größten Annäherung von hinten. Es hätte von der Erde aus nie fotografiert werden können, weil Neptun auf der Erde, die näher an der Sonne liegt, niemals eine Sichelphase zeigt.

Der ungewöhnliche Blickwinkel raubt Neptun auch seine vertraute blaue Färbung. Weil das Sonnenlicht, das man hier sieht, nach vorne gestreut wird. Daher ist es gerötet wie die untergehende Sonne. Neptun ist kleiner, aber massereicher als Uranus. Er hat mehrere dunkle Ringe und strahlt mehr Licht ab, als er von der Sonne empfängt.

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KMA, Komet und Planet Erde

Das Schwarz-Weiß-Bild zeigt die Erde, den Kometen PanSTARRS und einen koronalen Massenauswurf, der von links ins Bild strömt.

Bildcredit: NRL / SECCHI / STEREO / NASA; Bearbeitung: Karl Battams (NRL und @SungrazerComets)

Komet PanSTARRS ist weiterhin mit bloßem Auge sichtbar. Er stand zusammen mit dem jungen Sichelmond bei einem hübschen Fototermin nach Sonnenuntergang im Westen. Nun steigt am Himmel der Nordhalbkugel höher.

Auf dieser interplanetaren Ansicht vom 13. März posiert der Komet neben der Erde – aus Sicht der Raumsonde STEREO Behind. Die Raumsonde zieht auf ihrer Bahn hinter der Erde her. Sie steht fast gegenüber der Sonne und blickt zum Kometen und zur Erde. Die Sonne steht außerhalb des linken Bildrandes.

Links strömt ein gewaltiger koronaler Massenauswurf (KMA) aus einer aktiven Sonnenregion. Der Komet, der KMA und der Planet Erde sind unterschiedlich weit von der Raumsonde entfernt.

Das bearbeitete Digitalbild entstand aus zwei Bildern, die nacheinander aufgenommen wurden. Die Einzelbilder stammen von SECCHI, dem Heliosphären-Aufnahmegerät der Raumsonde. Aus den beiden Bildern wurde die Differenz berechnet. So entstanden die dunklen Schatten bei Objekten, die sich während der Aufnahmen bewegt haben.

Helle Objekte erzeugen die scharfen senkrechten Linien. Die Bearbeitung zeigt komplexe federartige Strukturen im ausladenden Staubschweif des Kometen PanSTARRS.

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Gravitationszugmaschine

Vor einem Asteroiden, der von Kratern übersät ist, schwebt eine Raumsonde. Ihre Ionentriebwerke stoßen blau leuchtende Strahlen aus, die vom Asteroiden weggerichtet sind.

Illustrationscredit und -rechte: Dan Durda (FIAAA, B612 Foundation)

Wie könnte man den Kurs eines Asteroiden ändern, der die Erde bedroht? Diese künstlerische Vision zeigt eine Idee im Einsatz. Es ist eine Gravitationszugmaschine. Eine massereiche Raumsonde nützt die Gravitation als Abschleppseil.

Das hypothetische Szenario wurde 2005 von Edward Lu und Stanley Love am Johnson-Weltraumzentrum der NASA ausgearbeitet. Eine 20 Tonnen schwere nuklear-elektrische Raumsonde zieht einen Asteroiden mit einem Durchmesser von 200 Metern. Das tut sie, indem sie einfach nur in seiner Nähe schwebt. Die Schubdüsen der Ionentriebwerke der Raumsonde sind von der Oberfläche des Asteroiden weggekippt.

Der schwache, aber stetige Zug würde allmählich den Kurs des Schleppers und des Asteroiden vorhersagbar ändern. Beide sind durch gegenseitige Anziehung aneinander gekoppelt. Es klingt wie Science-Fiction. Doch ionengetriebene Raumsonden gibt es bereits.

Der Einsatz einer Gravitationszugmaschine hat einen großen Vorteil. Er würde unabhängig von der Zusammensetzung des Asteroiden funktionieren. Wichtig ist eine frühe Vorwarnung und ausreichend Zeit. Dann könnte eine Gravitationszugmaschine den Pfad eines Asteroiden, der auf Kollisionskurs ist, weit genug ablenken, dass er den Planeten Erde zu verfehlt.

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Huygens: Titan-Landefilm

Credit: ESA/NASA/JPL/U. Arizona; Musik: Beethovens Klavierkonzert Nr. 4; YouTube-Upload: djxatlanta

Was sieht man bei einer Landung auf dem Saturnmond Titan? Die Raumsonde Huygens der Europäischen Weltraumagentur ESA landete 2005 auf dem wolkigsten Mond im Sonnensystem. Aus den Abstiegsbildern wurde ein Zeitraffervideo erstellt.

Huygens trennte sich Ende 2004 von der Roboter-Raumsonde Cassini, bald nachdem diese in eine Umlaufbahn um Saturn eingeschwenkt war, und näherte sich Titan. Zwei Stunden nach der Ankunft sank Huygens zu Titans Oberfläche hinab. Erst zeichnete sie nur die verhüllte, undurchsichtige Atmosphäre des Mondes auf.

Die computergesteuerte Sonde hatte etwa die Größe eines Lkw-Reifens. Sie entfaltete bald einen Fallschirm, um den Abstieg zu bremsen. Nachdem sie die dicken Wolken durchbrochen hatte, begann sie, Bilder der fremdartigen Oberfläche zu übermitteln. Sie zeigte Ansichten weit unterhalb von dem, was je zuvor in sichtbarem Licht zu sehen war.

Huygens landete in einem ausgetrockneten Meer und blieb 90 Minuten lang funktionstüchtig. Dabei übermittelte die Sonde einzigartige Bilder einer fremdartigen Ebene mit dunklem, sandigem Boden, der von glatten, hellen, faustgroßen Eisbrocken übersät war.

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Sonnenaufgang über Tycho

Das Bild zeigt den Zentralberg im Krater Tycho von schräg oben. So ist er von der Erde aus nie zu sehen. Die Aufnahme stammt vom Lunar Reconnaissance Orbiter in der Mondumlaufbahn.

Credit: NASA / GSFC / Arizona State Univ. / Lunar Reconnaissance Orbiter

Der komplexe Zentralberg des Kraters Tycho wirft bei Sonnenaufgang einen langen, dunklen Schatten über diese faszinierende Mondlandschaft. Die Ansicht von schräg oben wurde am 10. Juni 2011 vom Lunar Reconnaissance Orbiter fotografiert.

Die am höchsten aufgelösten Version ist mit 1,5 Metern pro Bildpunkt sehr detailreich. Sie zeigt Hänge, die von Felsbrocken übersät sind und gezackte Schatten. Der zerklüftete Komplex ist etwa 15 Kilometer breit. Er entstand durch Anhebung bei dem gigantischen Einschlag, der vor 100 Millionen Jahren den bekannten Strahlenkrater Tycho erzeugte. Der Gipfel seines Zentralberges ragt 2 Kilometer über Tychos Kraterboden.

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Der Rover Curiosity beim Felsennest auf dem Mars

Das Mosaik zeigt einen Marsrover, der seine Spuren im Marsstaub hinterlassen hat. Durch einen Kunstgriff wurde der Arm, mit dem die Einzelbilder aufgenommen wurden, digital entfernt.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS, MAHLI

Woraus besteht dieser glatte Marsboden? Der Roboterrover Curiosity erforscht den Gale-Krater auf dem Mars. Ende Oktober hielt er in der Nähe eines Ortes an, der als Felsennest bezeichnet wird. Das Felsennest ist die Steingruppe links oben im Bild neben Curiositys Mast.

Besonders interessant ist der ungewöhnlich glatte Boden. Er wird als Wind Drift bezeichnet und ist links neben Curiosity zu sehen. Wahrscheinlich entstand er durch den Marswind, der feine Teilchen in den Windschatten des Felsennestes blies.

Rechts oben im Bild sieht man im Hintergrund einen Teil von Mt. Sharp sowie – seltsamerweise – fast den ganzen Rover. Das Bild entstand digital aus 55 Einzelbildern. Dabei wurde ein ausgefahrener Arm digital entfernt.

Curiosity schaufelte mehrere Sandproben der Sandwehe für eine umfangreiche Analyse in sein Chemie- und Mineralogie-Experiment (CheMin) und das Labor Sample Analysis at Mars (SAM). Vorläufige Daten des Bodens zeigen, dass er wohl eine kleine Menge an organischem Material in Form von Kohlenstoff enthält, dessen Ursprung unbekannt ist.

Das organische Signal könnte zwar auch eine von der Erde stammende Kontamination sein. Doch es besteht die aufregende Möglichkeit, dass es vom Mars selbst stammen könnte und bleibt Gegenstand künftiger Forschung.

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Saturn bei Nacht

Das Bild ist eindeutig Saturn, doch durch die ungewöhnliche Beleuchtung sieht es fremd und schaurig aus. Die Sonde befindet sich auf der Nachtseite des Planeten und blickt von unten auf die nicht beleuchtete Ringebene.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute, Cassini-Bildgebungsteam

Dieses Bild von Saturns Schattenseite zeigt einen Glanz, der nur selten zu sehen ist. Am 17. Oktober 2012 fotografierte die Raumsonde Cassini bei ihrem 174. Umlauf die Nachtseite des Ringplaneten. Der Blick fällt aus einem Winkel von 19 Grad unter die Ringebene. Die Entfernung beträgt etwa 800.000 Kilometer. Die Sonne steht fast genau hinter dem Planeten.

Das Mosaikbild entstand aus 60 Einzelbildern. Sie wurden mit Infrarot-, Rot- und Violettfiltern fotografiert. Aus diesen Bildern entstand eine kontrastverstärkte Falschfarbensicht. Die von hinten stark beleuchteten Ringe sind vom Planeten aus gesehen hell. Doch vor dem Gasriesen sind sie als Silhouette zu sehen und daher dunkel. In der Mitte werfen sie ein zartes, schauriges Licht auf die Wolkenoberfläche. Dahinter wirft Saturn seinen eigenen dunklen Schatten auf die Ringe.

Ein ähnliches Cassinibild aus dem Jahr 2006 zeigt auch den Planeten Erde als blassen blauen Punkt in der Ferne. Diese Szenerie zeigt die eisigen Monde Enceladus beim Ringsystem und Tethys links unter den Ringen.

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