Haben Sie ein Teleskop? Und ein bisschen Zeit?

Dann forschen Sie doch mit! Derzeit gibt es gleich zwei Möglichkeiten, sich aktiv in die Forschung auf dem Gebiet der Astronomie einzubringen. Die erste betrifft die ESA-Mission „Gaia“:

„Follow-up opportunity of a rare microlensing event: (…) In July and August 2016 the first microlensing events were detected. Microlensing happens when light rays from a distant star (we call this the source) are bent by the space-time curvature of an object (e.g. a star, a planet, or a black hole), lying exactly between the observer and the distant star. This hitherto unseen object is called the lens, and being closer to us, and moving faster across the sky, leads to a sometimes dramatic increase (and then decrease) in the brightness of the background source.
(…)
… the model predicts another sharp rise in brightness which is expected to happen in the first or second week of November 2016. We are currently waiting for the final predicted re-brightening, which will help solve the puzzle of the exact nature of the components of the binary system. Gaia16aye is the perfect example of the importance of ground-based follow-up of Gaia Alerts, carried out by professionals but also by amateur astronomers, which can make a huge scientific impact. Indeed, it would have been quite difficult to confirm Gaia16aye as a microlensing event without the extra follow-up, and certainly the binary nature of the lens, and constraints on the system components would be impossible.

Gaia16aye is reasonably bright (currently of about 13th mag in I and 14th mag in V), and hence is observable even by some smaller telescopes operated by schools and amateur astronomers. Please contact Lukasz Wyrzykowski if you would like to get involved and collect more data on this event, or if you already have and would like to share your data with us.“

Quelle: http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/IoW_20161027

Die zweite Einladung zur „Citizen Science“ kommt von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA und betrifft deren Venus-Mission „Akatsuki“ im Zeitraum Oktober 2016 bis Januar 2017:

We are delighted to announce a new website devoted to the collaboration and coordination between JAXA’s AKATSUKI mission to Venus and planetary ground-based observers. Since its arrival to Venus in December 2015, the japanese orbiter AKATSUKI has been performing regular observations towards its main goal: characterizing the atmospheric circulation of Venus. (…) In the AKATSUKI team we are aware of the high quality of present Venus observations from both professional and amateur observers, and we would like to invite you all to register in our website and join our next campaigns of coordinated observations of Venus. Observers can contribute directly to the mission by sharing your own images, spectra and other derived products, thus having the chance to participate as co-authors in those papers where donated ground-based data is decided to have quality enough to be used along with AKATSUKI data. The website can be found here: https://akatsuki.matsue-ct.jp/
Useful information about the AKATSUKI observations day-to-day is found here: https://akatsuki.matsue-ct.jp/?q=node/20
Summary of wavelengths of interest to observe Venus: https://akatsuki.matsue-ct.jp/sites/default/files/info/Levels_Sensed_Wavelengths_SIMPLER.png
Instructions to donate images of Venus (temporal until system of uploading is ready): https://akatsuki.matsue-ct.jp/…/HOWTO_Submit_Venus_Images.pdf

Please, help us to distribute this information through other forums of ground-based observers, and do not hesitate to get in touch with us through our official mail addresses: coordinatewithakatsuki@gmail.com coordinate@akatsuki.matsue-ct.jp

Quelle: https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=1339379642763154&id=124515220920764

Viel Spaß, viel Erfolg und Clear Skies!

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(Editiert 27.10.) ExoMars-Lander, Ursache für Absturz wahrscheinlich gefunden

Fünf Tage nach dem Absturz des ExoMars-Landers „Schiaparelli“ scheint die Ursache dafür nun bekannt zu sein. Über den Verlauf des Absturzes waren seit Mittwoch einige Details bekannt geworden, nicht aber der eigentliche Auslöser. Zwar hatte sich der Fallschirm des Landers wie geplant geöffnet, war aber dann samt dem zweiten Teil des Hitzeschildes aus unbekanntem Grund zu früh abgeworfen worden. Gleichzeitig hatten auch die Schubdüsen nur 3 bis 4 statt der geplanten ca. 40 – 60 Sekunden gezündet. Infolgedessen stürzte der Lander aus größerer Höhe als geplant und mit hoher Geschwindigkeit ab.

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Edit, 27. Oktober 2016:
Das im Folgenden zitierte Interview schien, als ich diesen Beitrag verfasste, offizielle und gesicherte Infos zu enthalten. Inzwischen gibt es in den Medien Widersprüche, mindestens aber Unklarheiten, im Vergleich mit weiteren Interviews. Zum Beispiel hieß es im ZDF Heute-Journal vom 27. Oktober nun auch, das Verhalten des Fallschirms an sich habe die Fehlfunktion mit verursacht. Ich halte es daher für angezeigt darauf hinzuweisen, dass Dr. Densings Interview mit dem Deutschlandfunk bestenfalls erste Hinweise auf die Absturzursache enthält. Gesicherte, endgültige Erkenntnisse liegen meines Wissens offiziell noch nicht vor.

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In einem Interview mit dem Deutschlandfunk erklärte Dr. Rolf Densing, Leiter des ESOC in Darmstadt, dass aller Wahrscheinlichkeit nach die Software des Radars dafür verantwortlich war:

„Soweit wir das bisher rekonstruieren können, hat die Software aus einem Radar-Höhenmessgerät mit der allgemeinen Navigationssoftware nicht richtig gesprochen. Es hat einen Time-Out gegeben, der dazu geführt hat, dass der Fallschirm etwas zur früh abgesprengt wurde, und der dazu geführt hat, dass das Gerät in dem Glauben war, es wäre bereits auf der Oberfläche. So dass es die Bremsraketen abgeschaltet hat. Und jetzt gehen wir davon aus, dass die Sonde aus ca. zwei bis vier Kilometern im freien Fall abgestürzt ist.“
(Quelle: Interview Deutschlandfunk mit Dr. Rolf Densing, 24. Oktober 2016, Dank an Susanne Auer für den Hinweis.)

Ein solcher Glitch ist natürlich unglaublich ärgerlich. Sollte er sich aber als Ursache zu 100% bestätigen, ist er wahrscheinlich immerhin leichter zu beseitigen als ein Fehler im Design oder Gesamtkonzept des Landers. Insofern betrachte ich persönlich diese Neuigkeiten fast schon als gute Nachricht, denn sie werden (hoffentlich) dazu beitragen, dass der für 2020 geplante Rover trotz des Missgeschicks mit „Schiaparelli“ nicht in Frage gestellt und nun doch noch vollends finanziert wird.

ExoMars: Schiaparellis Landung steht morgen bevor!

Zur Erinnerung: ExoMars ist eine Mission von ESA und Roscosmos, deren Zweck die Suche nach Anzeichen von vergangenem Leben auf dem Mars ist. Die Mission ist zweigeteilt. Der erste Teil, am 14. März 2016 gestartet, umfasst den Satelliten „Trace Gas Orbiter“ (TGO) sowie ein Landemodul (EDM) namens „Schiaparelli“. Diese beiden haben den Mars vor wenigen Tagen erreicht. Der TGO wird den Planeten von nun an für einige Jahre umkreisen und analysieren. Schiaparelli soll morgen Nachmittag, am 19. Oktober, auf dem Mars landen.

ExoMars: Trace Gas Orbiter (TGO) Modell

ExoMars: Trace Gas Orbiter (TGO) Modell.
Foto: Ute Gerhardt

Der TGO hat vier Instrumente an Bord. Er wird, wie der Name schon verrät, nach Spurengasen wie Methan in der Atmosphäre des Mars suchen und analysieren, wie sie über den Planeten bzw. über dessen Jahreszeiten verteilt sind. Bedingt durch die starke UV-Strahlung hält sich Methan auf dem Mars nur ca. 400 Jahre lang. Fest steht allerdings bereits, dass sein Vorkommen in der Atmosphäre immer wieder erneuert wird. Über den TGO erhoffen die Wissenschaftler sich nun genauere Erkenntnisse, wo, wann und wie dies geschieht. Das Methan ist hierbei deshalb von besonderem Interesse, weil es oft als Nebenprodukt biologischer Prozesse entsteht. Es kann allerdings auch auf geologische Prozesse zurückzuführen sein. Die beiden Prozesse bringen aber jeweils unterschiedliche Isotope dieses Gases hervor. Der TGO ist in der Lage, diese zu bestimmen. Dies und seine größere Messgenauigkeit unterscheidet ihn maßgeblich von früheren, ähnlichen Missionen wie z. B. „Mars Express“. Er dient ab 2020 außerdem als Daten-Relais für den ExoMars-Rover, der im zweiten Teil der Mission zum Mars starten soll.

ExoMars: Trace Gas Orbiter (TGO) Modell

ExoMars: Trace Gas Orbiter (TGO) Modell.
Foto: Ute Gerhardt

Schiaparelli, der Lander, ist im Vergleich weniger von wissenschaftlichem als vielmehr von technischem Interesse. Er dient hauptsächlich Testzwecken für neue Landetechniken und hat eine voraussichtliche Lebensdauer von lediglich ca. einer Woche. Nichtsdestotrotz besitzt auch er einige Instrumente und Sensoren. Sie sollen während und kurz nach der Landung die Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, Atmosphärendruck, Windrichtung und Windgeschwindigkeit messen. Da Schiaparelli während der Sandsturmsaison landen wird, erhoffen die Wissenschaftler sich von seinen Messungen Auskunft über Entstehung und Ausmaß dieser Stürme. Warum und wie der Lander nun gerade da landen soll, wo er landen wird, und warum er schon drei Tage vor der Landung vom Orbiter getrennt wurde, hat wieder einmal Michael Khan sehr anschaulich erklärt. Es gibt im Web zudem auch noch eine interaktive Mars-Karte, auf der man sich das Terrain und die Erläuterungen dazu anschauen kann.

Zweieinhalb Zitterpartien hat die Mission ExoMars bereits hinter sich: Den Start, der im Herbst 2015 wegen einiger Probleme mit zwei Sensoren des Landers von Januar auf März 2016 verschoben werden musste. Und vergangenen Sonntag die planmäßige Trennung des Orbiters und des Landers, welche zuvor fast 500 Millionen Kilometer Wegstrecke als Einheit zurück gelegt hatten. Als sei es nicht schon spannend genug gewesen, ob nach dieser Reise überhaupt noch die Trennung gelingt, kam es im Anschluss für eine gute Stunde zur Unterbrechung der Datenübertragung zwischen dem Orbiter und dem Kontrollzentrum. Ein Adrenalinschub vom Feinsten, denn hätte man dies nicht in den Griff bekommen, wäre es wahrscheinlich das Aus für die Mission gewesen.

Die dritte Zitterpartie steht ExoMars nun also morgen bevor: Der Eintritt der Landeeinheit „Schiaparelli“ in die Marsatmosphäre und ihre Landung auf der Oberfläche des Planeten nämlich. Wie das vonstatten gehen soll, zeigt das folgende Video der ESA ab Minute 0:56:

  • Laut Zeitplan soll Schiaparelli um 16:52 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit auf einer Höhe von ca. 100 km in die Marsatmosphäre eintreten.
  • Um 16:55 Uhr öffnet sich in 11 Kilometer Höhe der Fallschirm, der Schiaparellis Sturz abbremsen wird. Der Lander wird zu diesem Zeitpunkt eine Geschwindigkeit von über 1100 km/h haben.
  • Um 16:56 Uhr ist die Geschwindigkeit bereits auf etwas über 300 km/h gebremst und Schiaparellis Hitzeschild trennt sich vom Lander. Die Höhe beträgt ca. 7 Kilometer.
  • Eine Minute später, um 16:57 Uhr, trennt sich auch der zweite Teil der Verkleidung mit dem Fallschirm ab. Der Lander hat zu diesem Zeitpunkt eine Geschwindigkeit von ca. 240 km/h und befindet sich in 1,3 Kilometer Höhe.
  • Um 16:57 Uhr, auf einer Höhe von gut einem Kilometer, werden die Schubdüsen in Betrieb genommen. Der Lander bremst nun aus freiem Fall bis zur Landung auf dem Mars in derselben Minute ab.

(Quelle: ESA: Schiaparelli Descent Sequence)

Sobald der Befehl zur Landung gegeben ist, kann die ESA nicht mehr ins Geschehen eingreifen. Die Signallaufzeit ist mit knapp 10 Minuten für eine Wegstrecke zu lang, als dass man danach noch zeitnah auf Fehlfunktionen reagieren bzw. Korrekturen an der Befehlssequenz vornehmen könnte. Verfolgen kann man die Landung im Livestream aus dem Kontrollzentrum der ESA in Darmstadt. Mit Bildern direkt vom Mars ist eher nicht zu rechnen, aber immerhin mit Updates und Kommentaren rund um das Geschehen im Hauptkontrollraum. Ich selbst werde ab ca. 14:00 Uhr unter meinem Usernamen @Leaving_Orbit von der Presseveranstaltung der ESA in Darmstadt über die dortigen Vorträge und Diskussionen twittern und ggf. später noch diesen Eintrag hier um weitere Informationen ergänzen.

Es gibt bei dieser Mission noch immer viele Risiken und potenzielle Stolpersteine. Sollte all das morgen aber klappen, folgt – wie oben schon erwähnt – aller Voraussicht nach im Jahr 2020 der zweite Teil der Mission, der ExoMars Rover. Mit ihm beginnt dann die „handfeste“ Analyse auf der Marsoberfläche.

In der Zwischenzeit wird der TGO seinen Mars-Orbit auf ca. 400 km Höhe verringern und im Frühjahr 2018 (sic!) mit seinen wissenschaftlichen Analysen beginnen. Die große zeitliche Lücke erklärt sich dadurch, dass zunächst der Orbit langsam auf die korrekte Höhe und Bahn korrigiert werden muss und obendrein der Mars auch von der Erde aus gesehen für einige Zeit hinter die Sonne wandert. Aus dieser Position ist keine Kommunikation mit der Erde möglich. Der TGO legt daher zunächst eine Betriebspause ein.

Das Ende der ExoMars-Mission wird für 2022 erwartet.


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Update, 19. Oktober 2016, 21:46 Uhr:
Kurz vor dem Touchdown auf dem Mars brach das Signal des Landers Schiaparelli ab. Sowohl die zu dem Zeitpunkt lauschende Bodenstation in Indien als auch der NASA-Orbiter „Mars Express“, der von der ESA als Relais eingesetzt war, verloren das Signal zur selben Zeit. Die Ursache dafür ist bisher noch nicht geklärt. Das Kontrollzentrum will in der kommenden Nacht die Telemetrie-Daten analysieren, die bisher vorhanden sind, und eventuelle Ergebnisse morgen früh auf der Pressekonferenz vorstellen.

Der Trace Gas Orbiter jedoch befindet sich im vorgesehenen Orbit und funktioniert einwandfrei. Somit ist zumindest dieser wichtigere Teil der Mission bisher erfolgreich.

Update, 20. Oktober 2016, 23:55 Uhr:
Es sieht bisher so aus, als hätte der Lander seinen Fallschirm zu früh abgeworfen. Obendrein wurden die Schubdüsen nur für drei bis vier Sekunden gezündet, also viel kürzer als geplant. Die Daten werden allerdings derzeit noch genauer analysiert.

Trotz Fehlfunktion ist die Mission von Schiaparelli nicht komplett gescheitert. Wir erinnern uns, dass er in der Tat genau den Zweck erfüllen sollte, neue Techniken zu testen. Aus dem, was schief gelaufen ist, lässt sich ebenfalls viel für zukünftige Missionen lernen. Obendrein hat Schiaparelli vor Erreichen der Marsoberfläche noch ca. 600 MB an Daten an den TGO gesendet, die sehr viele wertvolle Informationen aus Schiaparellis Geräten bzw. Sensoren enthalten.

Update, 24. Oktober 2016, 23:27 Uhr:
Die Ursache für den Absturz ist höchstwahrscheinlich gefunden.

Die Sonde ist tot! Es lebe die Sonde!

Rosetta, die Kometensonde, ist vor einigen Tagen tatsächlich wie vorgesehen deaktiviert worden und auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko aufgeschlagen. Das Medienecho war wie zu erwarten beträchtlich, und auch in den sozialen Medien war die Anteilnahme groß. Ich muss gestehen, auch ich war fasziniert und ein wenig wehmütig. Als mir aber auf Twitter und Facebook mehrfach die Behauptung unterkam, Rosetta samt Philae sei – sinngemäß – der Welt liebste Kometensonde gewesen, wanderten meine Augenbrauen in die Höhe. Wie bitte?!

Ohne die großartigen Errungenschaften dieser Mission klein reden zu wollen, wurde mir klar, wie sehr doch das Bild, das die hiesige Öffentlichkeit von Raumfahrt hat, auf Europa, USA und maximal noch Russland beschränkt ist. In gewissem Ausmaß verständlich. Aber ich würde im Folgenden trotzdem gerne dazu beitragen, dies zu ändern:

Darf ich bekannt machen? => Hayabusa.

Hayabusa war eine ca. 500 Kilo schwere japanische Sonde, die im Mai 2003 zum Asteroiden Itokawa startete von dort sogar zurückkehrte. Und zwar mit Material des Asteroiden im Gepäck, trotz widrigster Umstände bzw. zahlreicher Fehlfunktionen. Klicken Sie ruhig auf den Link – dahinter steckt ein veritabler Raumfahrt-Thriller! Eine Sample-Return-Mission! Das hat seinerzeit durchaus ebenso Aufsehen erregt, mit vielen Fans, die die ganzen Jahre über mitgefiebert haben. *) Nur leider eher weniger außerhalb Asiens.

Hayabusa, deren Name zu Deutsch übrigens „Wanderfalke“ bedeutet, kam zu einem Zeitpunkt wieder zur Erde zurück, als Rosetta noch gar nicht ihr Ziel erreicht hatte. Nämlich im Juni 2010. Doch damit nicht genug: Schon im Dezember 2014, also kurz nach Rosettas Ankunft bei 67P, startete vom Tanegashima Space Center die Nachfolgemission, „Hayabusa 2“:

Hayabusa 2. Bild: JAXA
Hayabusa 2. Bild: JAXA

Ihr Ziel ist der Asteroid 162173 Ryugu („Drachenpalast“).
Ryugu – mit einem Durchmesser von fast einem Kilometer bald doppelt so groß wie seinerzeit Itokawa – ist unter anderem deshalb interessant für eine derartige Mission, weil er nach bisherigem Informationsstand stark kohlehaltig ist, gleichzeitig aber auch UV-Strahlung in Wellenlängenbereichen absorbiert, die bei derartigen Asteroiden normalerweise nicht bzw. weniger stark absorbiert werden. Das lässt auf Glimmer- und Ton-Anteile im Gestein schließen. Diese Mineralien wiederum enthalten stets Wasserstoff- und Sauerstoffanteile oder gar tatsächlich Wasser. Man erhofft sich also auch von dieser Mission Rückschlüsse auf den Ursprung des Universums und des Lebens darin.

Die Instrumente

Anders als ihre Vorgängerin wird sich Hayabusa 2 allerdings ab Juli 2018 nicht nur eine halbe Stunde, sondern anderthalb Jahre lang am bzw. auf dem Asteroiden aufhalten. Geplant ist, ihm Proben zu entnehmen und ihn mit Hilfe des „Near Infrared Spectrometer“ (NIRS3) und des „Thermal Infrared Imager“ (TIR) zu kartographieren. Der batteriegetriebene Haupt-Lander dieser zweiten Mission, MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout), ist so konzipiert, dass er sich auf dem Kometen fortbewegen kann. Ausgerüstet ist er auch mit Kamera bzw. Mikroskop, Strahlungsmesser und Magnetometer. Drei solargetriebene „MINERVA-II mini-landers“ sollen während des Aufenthalts u. a. Temperaturmessungen vornehmen. Auch sie können ihren Standort aktiv verändern.

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Hayabusa 2, MASCOT Lander sowie MINERVA-II mini landers. Credit: JAXA

Um auch an Gesteinsproben aus tieferen Schichten zu gelangen, wird Hayabusa einen Sprengsatz (Small Carry-on Impactor (SCI)) mit 4,5 Kilogramm Oktogen auf den Asteroiden fallen lassen. Der SCI wiederum verformt eine 2,5 Kilogramm schwere Kupferplatte zu einem Projektil, welches in die Oberfläche von Ryugu einschlägt und so frische, noch nicht durch Umwelteinflüsse manipulierte Gesteinsschichten in Zugriff bringt.

Obwohl man den Asteroiden schon relativ gut zu kennen glaubt, bin ich gespannt, ob auch diesmal Überraschungen auf die Forscher warten. Hayabusa 1 beispielsweise kam seinerzeit mitnichten an dem soliden Objekt an, das die Wissenschaftler erwartet hatten. Stattdessen stellte sich damals heraus, dass Itokawa im Grunde ein Haufen Geröll ist, dessen Einzelteile einander durch ihre Anziehungskraft zusammen halten. Rosetta ihrerseits lieferte die ebenfalls überraschende Erkenntnis, dass auch 67P/Churyumov-Gerasimenko überhaupt erst durch den Zusammenstoß zweier Gesteinsbrocken zu seiner bekannten Form gekommen war.

Interessanterweise ist auch Hayabusa 2 wieder mit einem Ionenantrieb ausgestattet. Bei Hayabusa 1 wurde dieser auf der Rückreise sehr in seiner Funktion eingeschränkt, nachdem eine Sonneneruption die Energieversorgung beeinträchtigt hatte und die Mission daraufhin (wieder einmal) fast scheiterte. Die JAXA hat ihre Antriebe diesmal allerdings verbessert bzw. besser geschützt.

Die Rückkehr der Sonde mit den Proben des Asteroiden ist für 2020 geplant. Eine detailliertere, grafische Darstellung des zeitlichen Ablaufs findet sich => hier oder im folgenden Video:

Sicher, beide Missionen, Hayabusa und Rosetta, sind bzw. waren in Technik und Zielen denkbar unterschiedlich. Sie hatten aber auch viele Gemeinsamkeiten. Und spätestens wenn man sich anschaut, dass zum Beispiel Hayabusas Lander MASCOT vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Kooperation mit dem französischen Centre national d’études spatiales gebaut wurde, wird doch klar, dass Raumfahrt im Grunde nicht Länder- sondern schlicht Menschenangelegenheit ist. Über alle Grenzen hinweg. Was für mich einschließt, dass ich auch als technisch Unbeteiligter mit „fremden“ Missionen mitbangen und mich freuen kann. Jede Mission, egal wer sie durchführt, geht uns alle an.

Ich hoffe sehr, dass auch Hayabusa in Zukunft bekannter wird, vielleicht auch in Europa so viel Begeisterung hervor ruft wie Rosetta. Oder wenigstens annäherungweise. Verdient hat sie es allemal.

*) Rund um die Geschichte von Hayabusa 1 wurden sogar mehrere Spielfilme gedreht:
http://asianwiki.com/Hayabusa_%28Japanese_Movie%29
http://asianwiki.com/Okaeri_Hayabusa
http://asianwiki.com/Hayabusa:_Harukanaru_Kikan
http://asianwiki.com/Hayabusa:_Back_to_the_Earth

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PS: Ein niedliches Comic-Alter-Ego wie Rosetta hat Hayabusa auch schon längst. Wie übrigens eine ganze Reihe von JAXA-Missionen. Auch da sind sie „uns“ voraus. Wenn man denn Comics mag. ;-)

Hayabusa 2, Cartoon. Credit: JAXA

Hayabusa 2, Cartoon. Credit: JAXA