Ramsauer: Guter Tag für deutsche Raumfahrtindustrie
Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat am Mittwoch über den Großauftrag zum Bau neuer und modernerer Wetterbeobachtungssatelliten ("Meteosat - Third Generation", MTG) entschieden. Der für Beschaffung zuständige Ausschuss stimmte mit großer Mehrheit einem Lösungsvorschlag zu, der unter anderem die Verteilung der Industriepakete zwischen Deutschland und Frankreich sowie innerhalb Deutschlands regelt.
Bundesverkehrsminister Peter Ramsauer begrüßte den Beschluss: "Das ist ein guter Tag für die deutsche Raumfahrtindustrie. Deutschland beteiligt sich in hohem finanziellen Maße am Programm "Meteosat - Dritte Generation". Damit verbunden war immer unsere Erwartung, qualitativ hochwertige Arbeitspakete am Industriestandort Deutschland zu realisieren. Das haben wir erreicht. Unsere industriepolitischen Zielsetzungen haben wir in Gesprächen mit der ESA und der Industrie immer wieder deutlich gemacht. Auf unser Drängen wurde ein akzeptabler und zustimmungsfähiger Lösungsvorschlag auf den Tisch gelegt. Dieser geht deutlich über den ursprünglichen Ansatz der ESA hinaus. Es ist uns gelungen, dass die deutschen Unternehmen OHB, Astrium und Kayser-Threde nun in signifikanter Weise am Bau der neuen Meteosat-Satelliten beteiligt sind. Dadurch ist ein angemessener industrieller Rückfluss gesichert. Zudem werden die technologischen Kompetenzen der deutschen Unternehmen weiter ausgebaut und ihre Wettbewerbsfähigkeit auf Systemführerebene nachhaltig gestärkt. Gerade mit Blick auf zukünftige Aufträge."
Mit der vorliegenden Entscheidung im ESA-Beschaffungsausschuss ist nun der Weg frei für Vertragsverhandlungen der ESA mit den beteiligten Industrieunternehmen und die Umsetzung des Satellitenprogramms.
Hintergrund: Die dritte Generation der Meteosat-Serie ist mit verbesserter Technik und neuen Geräten ausgestattet und soll ab 2017 den Betrieb von den derzeitigen Satelliten übernehmen.
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat im Juli 2009 die Entwicklung und den Bau von vier Hauptarbeitspaketen (Systemführerschaft, Plattform, Imager, Sounder) für das Satellitenprogramm "Meteosat - Third Generation" (MTG) ausgeschrieben, nachdem Frankreich und Deutschland zuvor das Programm mit jeweils 34 Prozent gezeichnet hatten. Im Oktober 2009 wurden zwei Angebote eingereicht, eines im Rahmen eines Konsortiums unter Führung des französischen Unternehmens Thales Alenia Space (TAS) und ein weiteres unter Führung des Unternehmens Astrium in Friedrichshafen. Nach Auswertung der Angebote wurden im März vorläufige Verhandlungen mit dem TAS-Konsortium aufgenommen. Das BMVBS kritisierte, dass bei der Angebotsbewertung die Ausschreibungsbedingungen nicht in allen Punkten beachtet worden waren. Die ESA hat daraufhin das Verfahren der Angebotsauswertung überprüft.
OHB-System in Bremen und Astrium in Friedrichshafen teilen sich nun die Systemführerschaft für die Sondierungssatelliten des MTG Programms, womit deren technologische Kompetenzen weiter ausgebaut werden. Zusätzlich erhält Astrium hochwertige Arbeitspakete in der Satellitentechnik. (BMVBS; PM Nr. 192/2010)
Donnerstag, 1. Juli 2010
Freitag, 5. März 2010
Elektromobilität und Galileo gemeinsam voranbringen
Verkehrsminister Ramsauer trifft Industriekommissar Tajani
Bundesverkehrsminister Peter Ramsauer hat heute in Berlin den italienischen EU-Kommissar für Industriepolitik, Antonio Tajani empfangen. Im Anschluss an das Treffen sagte der Bundesminister: "Wir sind uns einig: Verkehrspolitik ist immer auch Wirtschafts- und Industriepolitik. Die deutsche Mobilitätswirtschaft bietet mehr als 2,8 Millionen Arbeitsplätze. Das sind rund acht Prozent aller Erwerbstätigen. Daher ist eine funktionierende Verkehrsinfrastruktur von elementarer Bedeutung für den wirtschaftlichen Aufschwung Europas."
Im Mittelpunkt des Gespräches standen die Projekte Elektromobilität und Galileo.
Ramsauer: "Mit unserem Plan, bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf die Straße zu bringen, liegen wir im europäischen Trend. Nachdem Deutschland die Kommission aufgefordert hat, einen Aktionsplan Elektromobilität vorzulegen, muss es jetzt um Inhalte gehen. Ich stehe für einen technologieoffenen Förderansatz. Beschränkungen in diesem Bereich wären kontraproduktiv. Deutschland und die Kommission ziehen hier an einem Strang. Wir müssen die Elektromobilität als Chance für Wachstum und Arbeit begreifen. Den emissionsarmen Antrieben gehört die Zukunft."
Zum Thema Galileo sagte der Bundesminister: "Mit Galileo sichert Europa seine Unabhängigkeit in einer weltweit hochtechnologisierten Branche. Wir messen dem Projekt hohe Priorität bei und werden die gute Zusammenarbeit mit der Kommission fortsetzen. Mit dem Auftrag an das Bremer Unternehmen OHB zum Bau von 14 Satelliten wurden die ersten entscheidenden Weichen für den Systemaufbau erstellt. Jetzt müssen die nächsten Etappen in Richtung Systembetrieb zügig abgeschlossen werden."(BMVBS; PM Nr. 068/2010)
Bundesverkehrsminister Peter Ramsauer hat heute in Berlin den italienischen EU-Kommissar für Industriepolitik, Antonio Tajani empfangen. Im Anschluss an das Treffen sagte der Bundesminister: "Wir sind uns einig: Verkehrspolitik ist immer auch Wirtschafts- und Industriepolitik. Die deutsche Mobilitätswirtschaft bietet mehr als 2,8 Millionen Arbeitsplätze. Das sind rund acht Prozent aller Erwerbstätigen. Daher ist eine funktionierende Verkehrsinfrastruktur von elementarer Bedeutung für den wirtschaftlichen Aufschwung Europas."
Im Mittelpunkt des Gespräches standen die Projekte Elektromobilität und Galileo.
Ramsauer: "Mit unserem Plan, bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf die Straße zu bringen, liegen wir im europäischen Trend. Nachdem Deutschland die Kommission aufgefordert hat, einen Aktionsplan Elektromobilität vorzulegen, muss es jetzt um Inhalte gehen. Ich stehe für einen technologieoffenen Förderansatz. Beschränkungen in diesem Bereich wären kontraproduktiv. Deutschland und die Kommission ziehen hier an einem Strang. Wir müssen die Elektromobilität als Chance für Wachstum und Arbeit begreifen. Den emissionsarmen Antrieben gehört die Zukunft."
Zum Thema Galileo sagte der Bundesminister: "Mit Galileo sichert Europa seine Unabhängigkeit in einer weltweit hochtechnologisierten Branche. Wir messen dem Projekt hohe Priorität bei und werden die gute Zusammenarbeit mit der Kommission fortsetzen. Mit dem Auftrag an das Bremer Unternehmen OHB zum Bau von 14 Satelliten wurden die ersten entscheidenden Weichen für den Systemaufbau erstellt. Jetzt müssen die nächsten Etappen in Richtung Systembetrieb zügig abgeschlossen werden."(BMVBS; PM Nr. 068/2010)
Samstag, 28. Februar 2009
REXUS-Kampagne beginnt
Forschungsraketen starten mit Studentenexperimenten
27.02.2009
Mehr als ein Jahr Vorbereitung - Studenten fiebern dem Start ihrer Experimente entgegen
Am Montag, den 2. März 2009, beginnt die zweiwöchige Forschungskampagne REXUS 5/REXUS 6. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ermöglicht gemeinsam mit dem Swedish National Space Board (SNSB) und der Europäischen Weltraumorganisation ESA Studenten, erstmals eigene Experimente auf Forschungsraketen durchzuführen. Deutsche und schwedische Experten unterstützen in den kommenden zehn Tagen die Nachwuchswissenschaftler bei der Vorbereitung der beiden Kleinraketen. Hierfür sind sie zur Esrange gereist, der europäischen Startbasis für Forschungsraketen und -ballons nahe der nordschwedischen Stadt Kiruna. Bei Außentemperaturen von minus 20 Grad Celsius beginnt der Countdown.
Abb. Zusammensetzen der Nutzlastmodule
Konzentrierte Vorbereitungen auf die erste Weltraummission
Nach einjähriger Vorbereitung erreicht das Projekt für die Studenten nun den Höhepunkt. Begonnen hat alles mit ihrer Bewerbung auf die Ausschreibung von DLR und ESA im Winter 2007. Im März 2008 wurden fünf Experimente aus Deutschland, Finnland, Norwegen und Spanien ausgewählt. Bereits zur Trainingswoche im April 2008 mussten die Studenten ihre Experimententwürfe der kritischen Prüfung durch Experten von DLR, SSC und ESA während des so genannten PDR (Preliminary Design Review) überprüfen lassen. Während dieser Trainingswoche wurde den Studenten das Wissen vermittelt, wie sie ihr Experiment zu konstruieren haben, damit es den Belastungen eines Raketenstarts standhält.
Drei Monate später mussten die Studenten bei dem Critical Design Review zeigen, dass sie die Forderungen und Anregungen der Fachleute verstanden und umgesetzt hatten. Mit dem abgesegneten Design konnte es nun an den Bau der Flughardware gehen. Vor drei Wochen wurde diese während der elektrischen Tests und mechanischen Integration in die Gesamtraketennutzlast bei der Mobilen Raketenbasis des DLR (MORABA) in Oberpfaffenhofen geprüft. Auch diese Hürde meisterten die Studententeams.
Bis zur Ankunft in Schweden überließen die Nachwuchswissenschaftler ihr Experiment den Ingenieuren und Technikern von DLR und SSC. Bei einem Zwischenstopp auf dem Weg zum Polarkreis wurden die Raketennutzlasten REXUS 5 und REXUS 6 in Stockholm ausgewuchtet und die physikalischen Eigenschaften wie Masse, Schwerpunkt und Trägheitsmomente gemessen.
Start einer REXUS-Rakete Zwei Wochen am Polarkreis
Nun kommen spannende Tage auf die Studenten zu. In der ersten Woche werden weitere Tests der Experimente mit dem Gesamtsystem REXUS durchgeführt. Auch wird überprüft, ob die Telemetrieanlagen auf Esrange die Daten von der Forschungsrakete empfangen können und alle anderen Bodensysteme wie geplant funktionieren. Ebenfalls werden in dieser Zeit die Raketenmotoren und die Flughardware vorbereitet und montiert.
Am Montag, den 9. März 2009, erfolgt dann der Roll-Out der REXUS 6-Rakete, das heißt sie wird zur Startrampe gebracht und für den Start vorbereitet. Am selben Tag ist der Test-Countdown geplant. Hier wird alles wie beim echten Start durchgeführt, es wird auch auf Null herunter gezählt, allerdings wird nicht gezündet. Wenn alles nach Plan geht, geschieht dies am Dienstag, den 10. März. Die Rakete wird dann auf etwa 95 Kilometer Höhe fliegen, wo sie den Weltraum streift, bevor sie sich wieder in Richtung Erde bewegt. Die Luftreibung wird die Nutzlast abbremsen und in etwa vier Kilometer Höhe wird das Bergungssystem aktiviert werden. Die Nutzlast landet daraufhin an einem Fallschirm. Der Start der zweiten Rakete, REXUS 5, ist für Donnerstag, den 12. März, geplant.
Abb. Start einer REXUS-Rakete
REXUS - live dabei!
Die DLR-Kommunikation wird über die Mission REXUS täglich mit einer Internet-Reportage berichten. Das Tagebuch informiert hautnah über die ambitionierten Forschungsprojekte der Studenten und die Arbeit der Raketeningenieure auf Esrange. Interessierte können dort den Werdegang von REXUS 5 und 6 in Wort, Bild und Ton mitverfolgen.
Wissenschaftliche und technologische Fragestellungen
Die Studentenexperimente auf dieser Kampagne beschäftigen sich mit der Geo- und Atmosphärenphysik, sowie technologischen Erprobungen. Das Experiment AGADE (Applied Geomagnetics for Attitude Determination Experiment) von Studenten der Technischen Universitäten Dresden und Freiberg startet auf REXUS 6. Für Kleinst-Satelliten werden kompakte und leichte Mess-Systeme benötigt. AGADE testet hierfür kleine, kommerziell erhältliche Magnetometer.
Es soll festgestellt werden, ob diese zur Messung der Flugorientierung eines solchen Satelliten tauglich sind. Die während des Raketenflugs gewonnenen Messdaten werden mit der Orientierung der Rakete und deren Flugbahn, einem Standard-Modell des Erdmagnetfelds sowie den Daten von hochgenauen Referenzmagnetometern an Bord und auf dem Boden abgeglichen.
Auf der gleichen Nutzlast fliegt das norwegische Experiment NISSE (Nordic Ionospheric Sounding rocket Seeding Experiment) der Universität Bergen mit. Ziel dieses Experimentes ist es, eine künstliche Eiswolke in 90 bis 100 Kilometern Höhe durch Ablassen von Wasser aus der Rakete zu erzeugen. Diese Wolke wird mit drei Radaranlagen in Schweden, Finnland und Norwegen verfolgt. Dadurch kann ihr Verhalten in der Ionosphäre und unter speziellen elektromagnetischen Bedingungen untersucht werden.
Abb. Das NISSE-Experiment
Unter der Nasenspitze von REXUS 5, die in etwa 70 Kilometer Höhe abgetrennt wird, befindet sich das CharPa-Experiment einer Doktorandengruppe des Instituts für Atmosphärenphysik in Kühlungsborn. Mit einer speziellen Elektrode soll ermittelt werden, ob die Ladungen von Teilchen, die sich oberhalb von 60 Kilometern Höhe befinden, natürlichen Ursprungs sind oder durch Reibungsprozesse erzeugt wurden.
Diese Teilchen werden als mesosphärische Rauchteilchen bezeichnet, da sie sich aus Abdampfprodukten von Meteoriten gebildet haben. Ihre Größe beträgt ein bis fünf Nanometer, ihre Konzentration mehrere tausend Stück pro Kubikzentimeter. Es wird vermutet, dass sie eine große Rolle bei atmosphärischen Prozessen wie etwa der Bildung von Nacht-leuchtenden Eiswolken spielen.
Im nächsten Experimentenmodul befindet sich das ITIKKA-Experiment der Universität Tampere, Finnland. Das Studententeam hat für ein eigenes Amateurraketenprojekt eine Inertialplattform entwickelt und gebaut. Diese soll nun auf REXUS zum ersten Mal unter "echten" Bedingungen fliegen. Das Vib-Bip-Team der Technischen Hochschule Castelldefels (Spanien) experimentiert unter den reduzierten Schwerebedingungen die auf REXUS 5 vorhanden sind, mit Luftblasen die in einen vibrierenden Zylinder mit Wasser eingebracht werden.
REXUS-Rakete auf der Startrampe REXUS und BEXUS - ein Programm für den wissenschaftlichen Nachwuchs
Das Deutsch-Schwedische Programm REXUS/BEXUS ermöglicht Studenten, eigene praktische Erfahrungen bei der Vorbereitung und Durchführung von Raumfahrtprojekten zu gewinnen. Ihre Vorschläge für Experimente in der Gondel eines Ballons oder in Höhenforschungsraketen (REXUS - Raketen-EXperimente für Universitäts-Studenten) können jährlich im Herbst eingereicht werden. Jeweils die Hälfte der Raketen- und Ballon-Nutzlasten stehen Studenten deutscher Universitäten und Hochschulen zur Verfügung. Die schwedische Raumfahrtagentur SNSB hat den schwedischen Anteil für Studenten der übrigen ESA-Mitgliedsstaaten geöffnet.
Abb. REXUS-Rakete auf der Startrampe
Die BEXUS-Ballons eignen sich besonders für Atmosphärenforschung und technologische Experimente. Die Helium-Ballone haben ein Volumen von 10.000 bis 12.000 Kubikmeter und steigen bei einer Flugzeit von drei bis sechs Stunden auf 20 bis 35 Kilometer Höhe. Die Gesamtlänge des Ballonsystems kann bis zu 100 Meter betragen, die Nutzlast maximal 100 Kilogramm. Die wissenschaftlichen Fragenstellungen bei den REXUS-Forschungsraketen sind ähnlich. Sie erreichen eine Flughöhe von etwa 100 Kilometer und bieten Experimentierzeiten von einigen Minuten.
Die programmatische Leitung und die Ausschreibung der DLR-Experimente erfolgt durch die DLR Raumfahrt-Agentur in Bonn. Die Organisation, Betreuung und Integration der deutschen Experimente wird durch das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen durchgeführt. Ihm obliegt die DLR-interne Projektleitung. Die Flugkampagnen werden von EuroLaunch, einem Joint Venture der Mobilen Raketenbasis des DLR (MORABA) und dem Esrange Space Center des schwedischen Raumfahrtunternehmens SSC (Swedish Space Corporation), durchgeführt.
Neue Experimentvorschläge für Ballons im September 2010 und Raketen im März 2011 können Studenten wieder im Herbst 2009 einreichen.
27.02.2009
Mehr als ein Jahr Vorbereitung - Studenten fiebern dem Start ihrer Experimente entgegen
Am Montag, den 2. März 2009, beginnt die zweiwöchige Forschungskampagne REXUS 5/REXUS 6. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ermöglicht gemeinsam mit dem Swedish National Space Board (SNSB) und der Europäischen Weltraumorganisation ESA Studenten, erstmals eigene Experimente auf Forschungsraketen durchzuführen. Deutsche und schwedische Experten unterstützen in den kommenden zehn Tagen die Nachwuchswissenschaftler bei der Vorbereitung der beiden Kleinraketen. Hierfür sind sie zur Esrange gereist, der europäischen Startbasis für Forschungsraketen und -ballons nahe der nordschwedischen Stadt Kiruna. Bei Außentemperaturen von minus 20 Grad Celsius beginnt der Countdown.
Abb. Zusammensetzen der NutzlastmoduleKonzentrierte Vorbereitungen auf die erste Weltraummission
Nach einjähriger Vorbereitung erreicht das Projekt für die Studenten nun den Höhepunkt. Begonnen hat alles mit ihrer Bewerbung auf die Ausschreibung von DLR und ESA im Winter 2007. Im März 2008 wurden fünf Experimente aus Deutschland, Finnland, Norwegen und Spanien ausgewählt. Bereits zur Trainingswoche im April 2008 mussten die Studenten ihre Experimententwürfe der kritischen Prüfung durch Experten von DLR, SSC und ESA während des so genannten PDR (Preliminary Design Review) überprüfen lassen. Während dieser Trainingswoche wurde den Studenten das Wissen vermittelt, wie sie ihr Experiment zu konstruieren haben, damit es den Belastungen eines Raketenstarts standhält.
Drei Monate später mussten die Studenten bei dem Critical Design Review zeigen, dass sie die Forderungen und Anregungen der Fachleute verstanden und umgesetzt hatten. Mit dem abgesegneten Design konnte es nun an den Bau der Flughardware gehen. Vor drei Wochen wurde diese während der elektrischen Tests und mechanischen Integration in die Gesamtraketennutzlast bei der Mobilen Raketenbasis des DLR (MORABA) in Oberpfaffenhofen geprüft. Auch diese Hürde meisterten die Studententeams.
Bis zur Ankunft in Schweden überließen die Nachwuchswissenschaftler ihr Experiment den Ingenieuren und Technikern von DLR und SSC. Bei einem Zwischenstopp auf dem Weg zum Polarkreis wurden die Raketennutzlasten REXUS 5 und REXUS 6 in Stockholm ausgewuchtet und die physikalischen Eigenschaften wie Masse, Schwerpunkt und Trägheitsmomente gemessen.
Start einer REXUS-Rakete Zwei Wochen am Polarkreis
Nun kommen spannende Tage auf die Studenten zu. In der ersten Woche werden weitere Tests der Experimente mit dem Gesamtsystem REXUS durchgeführt. Auch wird überprüft, ob die Telemetrieanlagen auf Esrange die Daten von der Forschungsrakete empfangen können und alle anderen Bodensysteme wie geplant funktionieren. Ebenfalls werden in dieser Zeit die Raketenmotoren und die Flughardware vorbereitet und montiert.
Am Montag, den 9. März 2009, erfolgt dann der Roll-Out der REXUS 6-Rakete, das heißt sie wird zur Startrampe gebracht und für den Start vorbereitet. Am selben Tag ist der Test-Countdown geplant. Hier wird alles wie beim echten Start durchgeführt, es wird auch auf Null herunter gezählt, allerdings wird nicht gezündet. Wenn alles nach Plan geht, geschieht dies am Dienstag, den 10. März. Die Rakete wird dann auf etwa 95 Kilometer Höhe fliegen, wo sie den Weltraum streift, bevor sie sich wieder in Richtung Erde bewegt. Die Luftreibung wird die Nutzlast abbremsen und in etwa vier Kilometer Höhe wird das Bergungssystem aktiviert werden. Die Nutzlast landet daraufhin an einem Fallschirm. Der Start der zweiten Rakete, REXUS 5, ist für Donnerstag, den 12. März, geplant.
Abb. Start einer REXUS-RaketeREXUS - live dabei!
Die DLR-Kommunikation wird über die Mission REXUS täglich mit einer Internet-Reportage berichten. Das Tagebuch informiert hautnah über die ambitionierten Forschungsprojekte der Studenten und die Arbeit der Raketeningenieure auf Esrange. Interessierte können dort den Werdegang von REXUS 5 und 6 in Wort, Bild und Ton mitverfolgen.
Wissenschaftliche und technologische Fragestellungen
Die Studentenexperimente auf dieser Kampagne beschäftigen sich mit der Geo- und Atmosphärenphysik, sowie technologischen Erprobungen. Das Experiment AGADE (Applied Geomagnetics for Attitude Determination Experiment) von Studenten der Technischen Universitäten Dresden und Freiberg startet auf REXUS 6. Für Kleinst-Satelliten werden kompakte und leichte Mess-Systeme benötigt. AGADE testet hierfür kleine, kommerziell erhältliche Magnetometer.
Es soll festgestellt werden, ob diese zur Messung der Flugorientierung eines solchen Satelliten tauglich sind. Die während des Raketenflugs gewonnenen Messdaten werden mit der Orientierung der Rakete und deren Flugbahn, einem Standard-Modell des Erdmagnetfelds sowie den Daten von hochgenauen Referenzmagnetometern an Bord und auf dem Boden abgeglichen.
Auf der gleichen Nutzlast fliegt das norwegische Experiment NISSE (Nordic Ionospheric Sounding rocket Seeding Experiment) der Universität Bergen mit. Ziel dieses Experimentes ist es, eine künstliche Eiswolke in 90 bis 100 Kilometern Höhe durch Ablassen von Wasser aus der Rakete zu erzeugen. Diese Wolke wird mit drei Radaranlagen in Schweden, Finnland und Norwegen verfolgt. Dadurch kann ihr Verhalten in der Ionosphäre und unter speziellen elektromagnetischen Bedingungen untersucht werden.
Abb. Das NISSE-ExperimentUnter der Nasenspitze von REXUS 5, die in etwa 70 Kilometer Höhe abgetrennt wird, befindet sich das CharPa-Experiment einer Doktorandengruppe des Instituts für Atmosphärenphysik in Kühlungsborn. Mit einer speziellen Elektrode soll ermittelt werden, ob die Ladungen von Teilchen, die sich oberhalb von 60 Kilometern Höhe befinden, natürlichen Ursprungs sind oder durch Reibungsprozesse erzeugt wurden.
Diese Teilchen werden als mesosphärische Rauchteilchen bezeichnet, da sie sich aus Abdampfprodukten von Meteoriten gebildet haben. Ihre Größe beträgt ein bis fünf Nanometer, ihre Konzentration mehrere tausend Stück pro Kubikzentimeter. Es wird vermutet, dass sie eine große Rolle bei atmosphärischen Prozessen wie etwa der Bildung von Nacht-leuchtenden Eiswolken spielen.
Im nächsten Experimentenmodul befindet sich das ITIKKA-Experiment der Universität Tampere, Finnland. Das Studententeam hat für ein eigenes Amateurraketenprojekt eine Inertialplattform entwickelt und gebaut. Diese soll nun auf REXUS zum ersten Mal unter "echten" Bedingungen fliegen. Das Vib-Bip-Team der Technischen Hochschule Castelldefels (Spanien) experimentiert unter den reduzierten Schwerebedingungen die auf REXUS 5 vorhanden sind, mit Luftblasen die in einen vibrierenden Zylinder mit Wasser eingebracht werden.
REXUS-Rakete auf der Startrampe REXUS und BEXUS - ein Programm für den wissenschaftlichen Nachwuchs
Das Deutsch-Schwedische Programm REXUS/BEXUS ermöglicht Studenten, eigene praktische Erfahrungen bei der Vorbereitung und Durchführung von Raumfahrtprojekten zu gewinnen. Ihre Vorschläge für Experimente in der Gondel eines Ballons oder in Höhenforschungsraketen (REXUS - Raketen-EXperimente für Universitäts-Studenten) können jährlich im Herbst eingereicht werden. Jeweils die Hälfte der Raketen- und Ballon-Nutzlasten stehen Studenten deutscher Universitäten und Hochschulen zur Verfügung. Die schwedische Raumfahrtagentur SNSB hat den schwedischen Anteil für Studenten der übrigen ESA-Mitgliedsstaaten geöffnet.
Abb. REXUS-Rakete auf der StartrampeDie BEXUS-Ballons eignen sich besonders für Atmosphärenforschung und technologische Experimente. Die Helium-Ballone haben ein Volumen von 10.000 bis 12.000 Kubikmeter und steigen bei einer Flugzeit von drei bis sechs Stunden auf 20 bis 35 Kilometer Höhe. Die Gesamtlänge des Ballonsystems kann bis zu 100 Meter betragen, die Nutzlast maximal 100 Kilogramm. Die wissenschaftlichen Fragenstellungen bei den REXUS-Forschungsraketen sind ähnlich. Sie erreichen eine Flughöhe von etwa 100 Kilometer und bieten Experimentierzeiten von einigen Minuten.
Die programmatische Leitung und die Ausschreibung der DLR-Experimente erfolgt durch die DLR Raumfahrt-Agentur in Bonn. Die Organisation, Betreuung und Integration der deutschen Experimente wird durch das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen durchgeführt. Ihm obliegt die DLR-interne Projektleitung. Die Flugkampagnen werden von EuroLaunch, einem Joint Venture der Mobilen Raketenbasis des DLR (MORABA) und dem Esrange Space Center des schwedischen Raumfahrtunternehmens SSC (Swedish Space Corporation), durchgeführt.
Neue Experimentvorschläge für Ballons im September 2010 und Raketen im März 2011 können Studenten wieder im Herbst 2009 einreichen.
Samstag, 14. Februar 2009
Asteroiden-Raumsonde Dawn
Kursänderung am Nachbarplaneten Mars
13.02.2009
Asteroiden-Sonde Dawn: Kursänderung am Mars Forscher beobachten zeitgleich Marsgebiete mit der NASA-Sonde Dawn und der europäischen Sonde Mars Express
Die Schwerkraft unseres Nachbarplaneten Mars bringt die Raumsonde Dawn am 18. Februar 2009 auf den richtigen Kurs für ihren Weiterflug zum Asteroiden Vesta. Die Forscher testen bei diesem nahen Vorbeiflug am Roten Planeten das deutsche Kamerasystem an Bord der Sonde. Diese Aufnahmen sollen mit der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Sonde Mars Express verglichen werden. Die Sonde wird ihr erstes Hauptziel, den Asteroiden Vesta, im August 2011 erreichen.
Abb. Asteroiden-Sonde Dawn: Kursänderung am Mars
Dawn nähert sich dem Mars bis auf 565 Kilometer
Nach anderthalbjähriger Flugzeit und etwa einer Milliarde Kilometer zurückgelegter Reisestrecke, fliegt die NASA-Asteroidensonde Dawn am Mittwoch, den 18. Februar 2009, kurz nach Mitternacht am Mars vorbei. Die Raumsonde nähert sich dem äußeren Nachbarplaneten der Erde mit fast 20.000 Kilometern pro Stunde von der Nachtseite, gelangt dann über die Nordhalbkugel auf die Tagseite und fliegt über die Vulkanregion Tharsis. Um 1.27 Uhr Mitteleuropäischer Zeit (MEZ), dem Zeitpunkt der größten Annäherung, wird Dawn nur 565 Kilometer von der Marsoberfläche entfernt sein.
Nahezu zeitgleiche Marsaufnahmen von zwei verschiedenen Raumsonden
Beim diesem Vorbeiflug am Mars, einem so genannten Swing-By-Manöver, wird zu Testzwecken eine der beiden in Deutschland entwickelten Kameras von Dawn angeschaltet. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), die das Kameraexperiment auf Dawn leiten, haben gemeinsam mit Wissenschaftlern vom DLR und der Freien Universität Berlin die Aufnahmen geplant. Eine Stunde nach dem Vorbeiflug von Dawn wird dann die vom DLR betriebene High Resolution Stereo Camera (HRSC) auf der europäischen Raumsonde Mars Express Aufnahmen von denselben Marsregionen machen.
"Die fast zeitgleichen Beobachtungen desselben Gebiets auf dem Mars dienen dazu, die Leistungsmerkmale der Kamerasysteme von Dawn und Mars Express gegenseitig zu überprüfen", erklärt Dr. Stefano Mottola vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin, der an der Entwicklung der beiden Framing Cameras (FCs) auf der Raumsonde Dawn mitgewirkt hat und Co-Investigator bei der Mission ist. "Die Herausforderung bei diesem Manöver war", ergänzt Professor Ralf Jaumann, HRSC Experiment-Manager im DLR und ebenfalls Co-Investigator bei Dawn, "gemeinsam mit den Flugingenieuren der Europäischen Weltraumorganisation ESA im Weltraum-Kontrollzentrums in Darmstadt auszutüfteln, wie stark sie Mars Express zur Seite auslenken müssen, damit wir eine Stunde nach dem Dawn-Überflug dieses Gebiet auch mit der Mars Express-Stereokamera aufnehmen können."
Marsschwerkraft bringt Asteroiden-Sonde auf den richtigen Kurs
Forscher sprechen bei diesem Vorbeiflug am Mars von einem Mars Gravity Assist (MGA). Er dient zum einen dazu, mit der Schwerkraftwirkung des Mars die Fluggeschwindigkeit der Sonde etwas zu steigern und den Radius der spiralförmigen Flugbahn von Dawn um die Sonne zu erweitern, so dass die Raumsonde in den kommenden Monaten allmählich in Richtung des Asteroiden-Hauptgürtels zwischen Mars und Jupiter gelangt. Vesta ist etwa zweieinhalb Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde (150 Millionen Kilometer).
Abb. Flugbahn der NASA-Raumsonde Dawn: Über den Mars in den Asteroidengürtel
Ein weiteres wichtiges Ziel des MGA-Manövers ist es, den Winkel der Bahnebene von Dawn um die Sonne zu verändern. Der Orbit von Vesta ist gegenüber der Ekliptik, der Ebene der Erdbahn um die Sonne, um über sieben Grad geneigt – Dawn wird durch den Marsvorbeiflug nun in die Bahnebene des Asteroiden gelenkt.
Ungewöhnliches Manöver der europäischen Sonde Mars Express
Um das gleiche Gebiet wie Dawn in einem mehrere hundert Kilometer breiten Streifen zwischen den Tharsis-Vulkanen und dem Olympus Mons, dem höchsten Vulkan auf dem Mars, aufnehmen zu können, wird Mars Express in einem bislang nur selten durchgeführten Manöver um etwa 28 Grad in Richtung Osten geneigt. Die ESA-Marssonde befindet sich seit mehr als fünf Jahren in einer Umlaufbahn um den Roten Planeten. Eines von sieben Experimenten ist die vom DLR betriebene Stereokamera HRSC, die seither gut zwei Drittel des Mars in hoher Auflösung, in Farbe und in 3D aufgenommen hat. Neben den gemeinsamen Aufnahmen der Kameras von Dawn und Mars Express werden auch die Spektrometer beider Sonden Daten aufzeichnen. Die Marsforscher können auch diese Daten anschließend miteinander vergleichen. Nach dem Vorbeiflug wird die Dawn-Kamera aus immer größerer Entfernung etwa eine Woche lang weitere Aufnahmen vom Mars machen.
Zwei Asteroiden als Reiseziele: Vesta im August 2011 und Ceres im Februar 2015
Dawn, englisch für Morgendämmerung, ist eine so genannte Discovery-Mission der NASA zu den Asteroiden Vesta und Ceres, die sich auf Sonnenumlaufbahnen im Asteroidengürtel befinden. Von der detaillierten Untersuchung dieser beiden, seit ihrer Entstehung kaum veränderten Körper, erhoffen sich die Wissenschaftler wichtige Erkenntnisse über die früheste Zeit unseres knapp 4,6 Milliarden Jahre alten Sonnensystems.
Abb. Logo der NASA-Discovery-Mission Dawn
Kamerasysteme aus Deutschland an Bord der Sonde
Neben einem Spektrometer der italienischen Weltraumagentur ASI (Agenzia Spaziale Italiana), das zur Kartierung der mineralogischen Zusammensetzung der Asteroidenoberflächen eingesetzt wird, sowie einem Gammastrahlen-Neutronen-Spektrometer (GRaND, Gammy-Ray and Neutron Detector) der National Laboratories in Los Alamos (USA, New Mexico) befinden sich auf Dawn zwei Aufnahmesysteme, die "Framing Cameras" (FCs). Der Name "Framing Cameras" geht zurück auf den eingebauten, lichtempfindlichen Flächensensor, der ein quadratisches Bild (engl. "frame", (Bilder-) Rahmen) des aufgenommenen Gebiets erzeugt. Die FCs sind der deutsche Beitrag zur Dawn-Mission und wurden unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau in einer Kooperation mit dem DLR-Institut für Planetenforschung gebaut. Verantwortlich für die Aufnahmeplanung und den Betrieb der FCs ist Dr. Holger Sierks vom MPS. Beide Kameras sind baugleich. Sollte eine im Laufe der Mission ausfallen, kann die andere ihre Aufgaben voll erfüllen. Der lichtempfindliche Sensor und die daran angeschlossene Elektronik zum Auslesen der Signale und deren Weiterleitung in den Instrumentenrechner (DPU – Digital Processing Unit) wurden im DLR entwickelt, wo auch Teile der Kamera geeicht wurden.
Abb. Die deutsche "Framing Camera" auf der NASA-Mission Dawn
Angetrieben durch ein Ionentriebwerk erreicht Dawn im August 2011, nach 2,8 Milliarden Kilometern Flugstrecke, den Asteroiden Vesta. Die Sonde wird in eine Umlaufbahn um den mit etwa 500 Kilometer Durchmesser drittgrößten (aber zweitschwersten) Asteroiden im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter einschwenken. Nach Abschluss der Experimente im April 2012 wird Dawn weitere 1,6 Milliarden Kilometer zu Ceres fliegen, der mit einem Durchmesser von knapp tausend Kilometern der größte Asteroid ist und – wie auch Pluto – als Zwergplanet bezeichnet wird. Dawn wird die erste Mission in der Geschichte der Raumfahrt sein, die an zwei unterschiedlichen Körpern in eine Umlaufbahn einschwenken wird.
DLR fördert deutsche Beteiligungen durch sein Raumfahrtmanagement
Der Gesamtaufwand für die Mission Dawn beträgt inklusive Start und Betriebskosten etwa 320 Millionen Euro; der deutsche Beitrag beläuft sich auf drei Prozent. Für die beiden Dawn-Kameras, an deren Bau auch das Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig mitwirkte, wurden Mittel aus dem nationalen Raumfahrtprogramm der Bundesregierung durch das Raumfahrtmanagement des DLR und der DLR-Grundfinanzierung für Forschung und Entwicklung aufgewendet, sowie – zum überwiegenden Teil – von der Max-Planck-Gesellschaft. Ferner beteiligte sich auch das Jet Propulsion Laboratory der NASA an der Finanzierung der deutschen Kameras.
13.02.2009
Asteroiden-Sonde Dawn: Kursänderung am Mars Forscher beobachten zeitgleich Marsgebiete mit der NASA-Sonde Dawn und der europäischen Sonde Mars Express
Die Schwerkraft unseres Nachbarplaneten Mars bringt die Raumsonde Dawn am 18. Februar 2009 auf den richtigen Kurs für ihren Weiterflug zum Asteroiden Vesta. Die Forscher testen bei diesem nahen Vorbeiflug am Roten Planeten das deutsche Kamerasystem an Bord der Sonde. Diese Aufnahmen sollen mit der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Sonde Mars Express verglichen werden. Die Sonde wird ihr erstes Hauptziel, den Asteroiden Vesta, im August 2011 erreichen.
Abb. Asteroiden-Sonde Dawn: Kursänderung am MarsDawn nähert sich dem Mars bis auf 565 Kilometer
Nach anderthalbjähriger Flugzeit und etwa einer Milliarde Kilometer zurückgelegter Reisestrecke, fliegt die NASA-Asteroidensonde Dawn am Mittwoch, den 18. Februar 2009, kurz nach Mitternacht am Mars vorbei. Die Raumsonde nähert sich dem äußeren Nachbarplaneten der Erde mit fast 20.000 Kilometern pro Stunde von der Nachtseite, gelangt dann über die Nordhalbkugel auf die Tagseite und fliegt über die Vulkanregion Tharsis. Um 1.27 Uhr Mitteleuropäischer Zeit (MEZ), dem Zeitpunkt der größten Annäherung, wird Dawn nur 565 Kilometer von der Marsoberfläche entfernt sein.
Nahezu zeitgleiche Marsaufnahmen von zwei verschiedenen Raumsonden
Beim diesem Vorbeiflug am Mars, einem so genannten Swing-By-Manöver, wird zu Testzwecken eine der beiden in Deutschland entwickelten Kameras von Dawn angeschaltet. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), die das Kameraexperiment auf Dawn leiten, haben gemeinsam mit Wissenschaftlern vom DLR und der Freien Universität Berlin die Aufnahmen geplant. Eine Stunde nach dem Vorbeiflug von Dawn wird dann die vom DLR betriebene High Resolution Stereo Camera (HRSC) auf der europäischen Raumsonde Mars Express Aufnahmen von denselben Marsregionen machen.
"Die fast zeitgleichen Beobachtungen desselben Gebiets auf dem Mars dienen dazu, die Leistungsmerkmale der Kamerasysteme von Dawn und Mars Express gegenseitig zu überprüfen", erklärt Dr. Stefano Mottola vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin, der an der Entwicklung der beiden Framing Cameras (FCs) auf der Raumsonde Dawn mitgewirkt hat und Co-Investigator bei der Mission ist. "Die Herausforderung bei diesem Manöver war", ergänzt Professor Ralf Jaumann, HRSC Experiment-Manager im DLR und ebenfalls Co-Investigator bei Dawn, "gemeinsam mit den Flugingenieuren der Europäischen Weltraumorganisation ESA im Weltraum-Kontrollzentrums in Darmstadt auszutüfteln, wie stark sie Mars Express zur Seite auslenken müssen, damit wir eine Stunde nach dem Dawn-Überflug dieses Gebiet auch mit der Mars Express-Stereokamera aufnehmen können."
Marsschwerkraft bringt Asteroiden-Sonde auf den richtigen Kurs
Forscher sprechen bei diesem Vorbeiflug am Mars von einem Mars Gravity Assist (MGA). Er dient zum einen dazu, mit der Schwerkraftwirkung des Mars die Fluggeschwindigkeit der Sonde etwas zu steigern und den Radius der spiralförmigen Flugbahn von Dawn um die Sonne zu erweitern, so dass die Raumsonde in den kommenden Monaten allmählich in Richtung des Asteroiden-Hauptgürtels zwischen Mars und Jupiter gelangt. Vesta ist etwa zweieinhalb Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde (150 Millionen Kilometer).
Abb. Flugbahn der NASA-Raumsonde Dawn: Über den Mars in den AsteroidengürtelEin weiteres wichtiges Ziel des MGA-Manövers ist es, den Winkel der Bahnebene von Dawn um die Sonne zu verändern. Der Orbit von Vesta ist gegenüber der Ekliptik, der Ebene der Erdbahn um die Sonne, um über sieben Grad geneigt – Dawn wird durch den Marsvorbeiflug nun in die Bahnebene des Asteroiden gelenkt.
Ungewöhnliches Manöver der europäischen Sonde Mars Express
Um das gleiche Gebiet wie Dawn in einem mehrere hundert Kilometer breiten Streifen zwischen den Tharsis-Vulkanen und dem Olympus Mons, dem höchsten Vulkan auf dem Mars, aufnehmen zu können, wird Mars Express in einem bislang nur selten durchgeführten Manöver um etwa 28 Grad in Richtung Osten geneigt. Die ESA-Marssonde befindet sich seit mehr als fünf Jahren in einer Umlaufbahn um den Roten Planeten. Eines von sieben Experimenten ist die vom DLR betriebene Stereokamera HRSC, die seither gut zwei Drittel des Mars in hoher Auflösung, in Farbe und in 3D aufgenommen hat. Neben den gemeinsamen Aufnahmen der Kameras von Dawn und Mars Express werden auch die Spektrometer beider Sonden Daten aufzeichnen. Die Marsforscher können auch diese Daten anschließend miteinander vergleichen. Nach dem Vorbeiflug wird die Dawn-Kamera aus immer größerer Entfernung etwa eine Woche lang weitere Aufnahmen vom Mars machen.
Zwei Asteroiden als Reiseziele: Vesta im August 2011 und Ceres im Februar 2015
Dawn, englisch für Morgendämmerung, ist eine so genannte Discovery-Mission der NASA zu den Asteroiden Vesta und Ceres, die sich auf Sonnenumlaufbahnen im Asteroidengürtel befinden. Von der detaillierten Untersuchung dieser beiden, seit ihrer Entstehung kaum veränderten Körper, erhoffen sich die Wissenschaftler wichtige Erkenntnisse über die früheste Zeit unseres knapp 4,6 Milliarden Jahre alten Sonnensystems.
Abb. Logo der NASA-Discovery-Mission DawnKamerasysteme aus Deutschland an Bord der Sonde
Neben einem Spektrometer der italienischen Weltraumagentur ASI (Agenzia Spaziale Italiana), das zur Kartierung der mineralogischen Zusammensetzung der Asteroidenoberflächen eingesetzt wird, sowie einem Gammastrahlen-Neutronen-Spektrometer (GRaND, Gammy-Ray and Neutron Detector) der National Laboratories in Los Alamos (USA, New Mexico) befinden sich auf Dawn zwei Aufnahmesysteme, die "Framing Cameras" (FCs). Der Name "Framing Cameras" geht zurück auf den eingebauten, lichtempfindlichen Flächensensor, der ein quadratisches Bild (engl. "frame", (Bilder-) Rahmen) des aufgenommenen Gebiets erzeugt. Die FCs sind der deutsche Beitrag zur Dawn-Mission und wurden unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau in einer Kooperation mit dem DLR-Institut für Planetenforschung gebaut. Verantwortlich für die Aufnahmeplanung und den Betrieb der FCs ist Dr. Holger Sierks vom MPS. Beide Kameras sind baugleich. Sollte eine im Laufe der Mission ausfallen, kann die andere ihre Aufgaben voll erfüllen. Der lichtempfindliche Sensor und die daran angeschlossene Elektronik zum Auslesen der Signale und deren Weiterleitung in den Instrumentenrechner (DPU – Digital Processing Unit) wurden im DLR entwickelt, wo auch Teile der Kamera geeicht wurden.
Abb. Die deutsche "Framing Camera" auf der NASA-Mission DawnAngetrieben durch ein Ionentriebwerk erreicht Dawn im August 2011, nach 2,8 Milliarden Kilometern Flugstrecke, den Asteroiden Vesta. Die Sonde wird in eine Umlaufbahn um den mit etwa 500 Kilometer Durchmesser drittgrößten (aber zweitschwersten) Asteroiden im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter einschwenken. Nach Abschluss der Experimente im April 2012 wird Dawn weitere 1,6 Milliarden Kilometer zu Ceres fliegen, der mit einem Durchmesser von knapp tausend Kilometern der größte Asteroid ist und – wie auch Pluto – als Zwergplanet bezeichnet wird. Dawn wird die erste Mission in der Geschichte der Raumfahrt sein, die an zwei unterschiedlichen Körpern in eine Umlaufbahn einschwenken wird.
DLR fördert deutsche Beteiligungen durch sein Raumfahrtmanagement
Der Gesamtaufwand für die Mission Dawn beträgt inklusive Start und Betriebskosten etwa 320 Millionen Euro; der deutsche Beitrag beläuft sich auf drei Prozent. Für die beiden Dawn-Kameras, an deren Bau auch das Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig mitwirkte, wurden Mittel aus dem nationalen Raumfahrtprogramm der Bundesregierung durch das Raumfahrtmanagement des DLR und der DLR-Grundfinanzierung für Forschung und Entwicklung aufgewendet, sowie – zum überwiegenden Teil – von der Max-Planck-Gesellschaft. Ferner beteiligte sich auch das Jet Propulsion Laboratory der NASA an der Finanzierung der deutschen Kameras.
Donnerstag, 12. Februar 2009
Space Shuttle "Atlantis" (Flug STS-122)
Herzlichen Glückwunsch Columbus!
10.02.2009
Am 7. Februar 2008 startete das Space Shuttle "Atlantis" (Flug STS-122) vom Kennedy Space Center in Florida und brachte das Weltraumlabor Columbus zur Internationalen Raumstation ISS. Mit der dauerhaften Montage an der ISS und der Inbetriebnahme am 11. Februar 2008 begann der Einsatz des ersten europäischen Raumlabors für die Langzeitforschung unter Weltraumbedingungen.
Abb. Hans Schlegel arbeitet am Columbus-Labor
Columbus ist Europas Hauptbeitrag zur ISS und soll mindestens zehn Jahre lang eingesetzt werden. Unmittelbar nach seinem Andocken an die ISS begann die Forschung. Von Februar bis März 2008 lief beispielsweise das Experiment WAICO (Waiving and Coiling of Arabidopsis). Dieses Experiment aus der Gravitationsbiologie soll klären, wie sich Pflanzen ohne Schwerkraft orientieren. WAICO bildete den Auftakt biologischer Forschungsexperimente im Biolab, einem der Experimentier-Regale im Columbus-Labor. Die Fortsetzung des Experiments WAICO 2 ist für Sommer 2009 geplant.
DLR-Experimente im Columbus-Labor
Ebenfalls seit Februar 2008 in Betrieb ist die Anlage Expose-EuTEF, mit der Experimente zur Strahlen- und Astrobiologie durchgeführt werden. Hier laufen unter anderem die Experimente DOSIS zur Strahlenmessung, ADAPT zur Adaptionsstrategie von Mikroorganismen und PROTECT zur Untersuchung der Widerstandsfähigkeit von Sporen gegenüber extraterrestrischen Bedingungen. Alle drei Experimente stammen vom Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Ein weiteres DLR-Experiment ist SOLO (Sodium Loading in Microgravity). Das Experiment aus der Humanphysiologie untersucht, ob eine erhöhte Aufnahme von Salz über die Nahrung den ohnehin schon stattfindenden Knochenabbau in der Schwerelosigkeit intensiviert.
Insgesamt wurden auf der ISS seit 2001 bereits rund 40 deutsche Experimente begonnen und teilweise schon abgeschlossen. Der Schwerpunkt der Forschung lag dabei in den Bereichen Biotechnologie, Raumfahrtmedizin und Plasmakristallforschung. Rund 60 weitere deutsche Projekte warten derzeit auf ihre Umsetzung. An Forschungsarbeit besteht für die Astronauten also kein Mangel.
Columbus-Kontrollzentrum: 24 Stunden im Einsatz
Mit dem Betrieb von Columbus begann auch die eigentliche Arbeit des Columbus-Kontrollzentrums, das sich im Deutschen Raumfahrt-Kontrollzentrum des DLR in Oberpfaffenhofen befindet. Das Columbus-Kontrollzentrum steuert im Auftrag der ESA den Betrieb des Weltraumlabors und koordiniert das wissenschaftliche Programm. Seit einem Jahr sind hier mehr als 75 Wissenschaftler und Ingenieure vom Industrial Operator Team (IOT) für das europäische Weltraumlabor im Einsatz, um den 24-Stunden-Betrieb zu gewährleisten, und investierten bereits 240.000 Arbeitsstunden in Columbus. So konnten wichtige Erfahrungen gesammelt werden.
Abb. Columbus-Kontrollzentrum
"Das Columbus-Modul läuft seit einem Jahr und bietet die Grundlage für Experimente in der Schwerelosigkeit. Es wird jedoch ständige Überwachung vom Boden benötigt, um eine angenehme und sichere Arbeitsumgebung für die Astronauten zu gewährleisten", sagt Dr. Dieter Sabath, Projektleiter des Missionsbetriebs im Columbus-Kontrollzentrum. "Das Flight Control Team hat alle Arbeiten, die zum Betrieb von Columbus im ersten Jahr notwendig waren, erfolgreich vorbereitet und durchgeführt sowie die notwendigen Wartungsarbeiten unterstützt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass für den langfristigen Betrieb ungefähr genauso viel Vorbereitungsarbeit geleistet werden muss, wie Schichtarbeit an der Konsole anfällt. Doch zur Zeit überwiegt noch die Schichtarbeit."
Ab Mai 2009 sechs Astronauten ständig auf der ISS
Die gewonnenen Erfahrungen haben auch ermöglicht, die Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Teams (Flight Control Team, FCT, Ground Control Team, GCT, European Planning Team, EPT, Engineering Support Team, EST) am Boden effektiver zu gestalten und Konzepte für zukünftige Verbesserungen auszuarbeiten. Diese Effektivitätssteigerungen sind notwendig, um den erweiterten Payload-Betrieb in Columbus durchführen zu können, der mit der Ankunft des belgischen ESA-Astronauten Frank de Winne im Rahmen der europäischen Langzeitmission OasISS im Mai beginnt.
Abb. ISS mit Columbus-Modul
Ab dann wird die Stammbesatzung von bisher drei Astronauten auf sechs verdoppelt. Somit steht mehr Arbeitszeit der Astronauten für den Experimentbetrieb zur Verfügung (Erhöhung von zirka 30 Stunden auf zirka 100 Stunden Astronautenarbeitszeit pro Nutzungsabschnitt für ESA-Experimente). Daher muss mehr Vorbereitungsarbeit für die zusätzlichen Experimente geleistet werden, und während des Betriebs ist mehr Unterstützung vom Boden notwendig, da auch mehrere Experimente gleichzeitig laufen können. Durch die Anwesenheit von Frank de Winne an Bord der ISS erhöht sich der Arbeitsaufwand zusätzlich, da das Columbus-Kontrollzentrum der Hauptansprechpartner für den europäischen Astronauten ist.
10.02.2009
Am 7. Februar 2008 startete das Space Shuttle "Atlantis" (Flug STS-122) vom Kennedy Space Center in Florida und brachte das Weltraumlabor Columbus zur Internationalen Raumstation ISS. Mit der dauerhaften Montage an der ISS und der Inbetriebnahme am 11. Februar 2008 begann der Einsatz des ersten europäischen Raumlabors für die Langzeitforschung unter Weltraumbedingungen.
Abb. Hans Schlegel arbeitet am Columbus-LaborColumbus ist Europas Hauptbeitrag zur ISS und soll mindestens zehn Jahre lang eingesetzt werden. Unmittelbar nach seinem Andocken an die ISS begann die Forschung. Von Februar bis März 2008 lief beispielsweise das Experiment WAICO (Waiving and Coiling of Arabidopsis). Dieses Experiment aus der Gravitationsbiologie soll klären, wie sich Pflanzen ohne Schwerkraft orientieren. WAICO bildete den Auftakt biologischer Forschungsexperimente im Biolab, einem der Experimentier-Regale im Columbus-Labor. Die Fortsetzung des Experiments WAICO 2 ist für Sommer 2009 geplant.
DLR-Experimente im Columbus-Labor
Ebenfalls seit Februar 2008 in Betrieb ist die Anlage Expose-EuTEF, mit der Experimente zur Strahlen- und Astrobiologie durchgeführt werden. Hier laufen unter anderem die Experimente DOSIS zur Strahlenmessung, ADAPT zur Adaptionsstrategie von Mikroorganismen und PROTECT zur Untersuchung der Widerstandsfähigkeit von Sporen gegenüber extraterrestrischen Bedingungen. Alle drei Experimente stammen vom Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Ein weiteres DLR-Experiment ist SOLO (Sodium Loading in Microgravity). Das Experiment aus der Humanphysiologie untersucht, ob eine erhöhte Aufnahme von Salz über die Nahrung den ohnehin schon stattfindenden Knochenabbau in der Schwerelosigkeit intensiviert.
Insgesamt wurden auf der ISS seit 2001 bereits rund 40 deutsche Experimente begonnen und teilweise schon abgeschlossen. Der Schwerpunkt der Forschung lag dabei in den Bereichen Biotechnologie, Raumfahrtmedizin und Plasmakristallforschung. Rund 60 weitere deutsche Projekte warten derzeit auf ihre Umsetzung. An Forschungsarbeit besteht für die Astronauten also kein Mangel.
Columbus-Kontrollzentrum: 24 Stunden im Einsatz
Mit dem Betrieb von Columbus begann auch die eigentliche Arbeit des Columbus-Kontrollzentrums, das sich im Deutschen Raumfahrt-Kontrollzentrum des DLR in Oberpfaffenhofen befindet. Das Columbus-Kontrollzentrum steuert im Auftrag der ESA den Betrieb des Weltraumlabors und koordiniert das wissenschaftliche Programm. Seit einem Jahr sind hier mehr als 75 Wissenschaftler und Ingenieure vom Industrial Operator Team (IOT) für das europäische Weltraumlabor im Einsatz, um den 24-Stunden-Betrieb zu gewährleisten, und investierten bereits 240.000 Arbeitsstunden in Columbus. So konnten wichtige Erfahrungen gesammelt werden.
Abb. Columbus-Kontrollzentrum"Das Columbus-Modul läuft seit einem Jahr und bietet die Grundlage für Experimente in der Schwerelosigkeit. Es wird jedoch ständige Überwachung vom Boden benötigt, um eine angenehme und sichere Arbeitsumgebung für die Astronauten zu gewährleisten", sagt Dr. Dieter Sabath, Projektleiter des Missionsbetriebs im Columbus-Kontrollzentrum. "Das Flight Control Team hat alle Arbeiten, die zum Betrieb von Columbus im ersten Jahr notwendig waren, erfolgreich vorbereitet und durchgeführt sowie die notwendigen Wartungsarbeiten unterstützt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass für den langfristigen Betrieb ungefähr genauso viel Vorbereitungsarbeit geleistet werden muss, wie Schichtarbeit an der Konsole anfällt. Doch zur Zeit überwiegt noch die Schichtarbeit."
Ab Mai 2009 sechs Astronauten ständig auf der ISS
Die gewonnenen Erfahrungen haben auch ermöglicht, die Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Teams (Flight Control Team, FCT, Ground Control Team, GCT, European Planning Team, EPT, Engineering Support Team, EST) am Boden effektiver zu gestalten und Konzepte für zukünftige Verbesserungen auszuarbeiten. Diese Effektivitätssteigerungen sind notwendig, um den erweiterten Payload-Betrieb in Columbus durchführen zu können, der mit der Ankunft des belgischen ESA-Astronauten Frank de Winne im Rahmen der europäischen Langzeitmission OasISS im Mai beginnt.
Abb. ISS mit Columbus-ModulAb dann wird die Stammbesatzung von bisher drei Astronauten auf sechs verdoppelt. Somit steht mehr Arbeitszeit der Astronauten für den Experimentbetrieb zur Verfügung (Erhöhung von zirka 30 Stunden auf zirka 100 Stunden Astronautenarbeitszeit pro Nutzungsabschnitt für ESA-Experimente). Daher muss mehr Vorbereitungsarbeit für die zusätzlichen Experimente geleistet werden, und während des Betriebs ist mehr Unterstützung vom Boden notwendig, da auch mehrere Experimente gleichzeitig laufen können. Durch die Anwesenheit von Frank de Winne an Bord der ISS erhöht sich der Arbeitsaufwand zusätzlich, da das Columbus-Kontrollzentrum der Hauptansprechpartner für den europäischen Astronauten ist.
Mittwoch, 4. Februar 2009
Zehn Jahre DLR-Parabelflüge
02.02.2009
13. Kampagne startet in Bordeaux
Vom 2. bis zum 14. Februar 2009 veranstaltet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zum 13. Mal eine Parabelflug-Kampagne mit dem Airbus A300 ZERO-G. Vom Flughafen Bordeaux aus startet das größte fliegende Labor der Welt zu insgesamt vier Flügen für Forschung in Schwerelosigkeit. Diese nutzen die Wissenschaftler für ihre 16 Experimente in Biologie, Humanphysiologie, Physik, Materialforschung und Technologie.
Abb. Medizinische Forschung in Schwerelosigkeit
Schwerelos für 40 Minuten
Bei den drei- bis vierstündigen Flügen fliegt der Airbus A300 ZERO-G der französischen Firma Novespace je 31 Parabeln. Dabei steigt das Flugzeug aus dem horizontalen Flug in einem Winkel von bis zu 52 Grad steil nach oben. Dann drosselt der Pilot die Schubkraft der Turbinen und fliegt dabei eine Bahn, die einer Wurf-Parabel entspricht. Der Airbus befindet sich dabei mit seinen Passagieren und Experimenten im freien Fall, wobei für etwa 22 Sekunden annähernde Schwerelosigkeit herrscht. Insgesamt stehen bei der 13. Parabelflug-Kampagne an vier Flugtagen mehr als 40 Minuten Schwerelosigkeit zur Verfügung. Neben eigenständiger Forschung werden auch Experimente für die Internationale Raumstation ISS vorbereitet. Medizinische Untersuchungen sollen zudem den Weg für Langzeitaufenthalte im All und damit beispielsweise für Reisen zum Mars ebnen.
So sind die Experimente von Prof. Oliver Ullrich von der Universität Magdeburg die ersten Untersuchungen in Schwerelosigkeit, die das Immunsystem des Gehirns zum Ziel haben. Bei längerem Aufenthalt im Weltraum bekommen Astronauten häufig Probleme mit der Immunabwehr. Gerade im Gehirn ist jedoch eine hochfein regulierte und kontrollierte Immunüberwachung überlebenswichtig. Solange das "Immunproblem" im Weltraum nicht gelöst ist oder mit Medikamenten behandelt werden kann, sind Langzeitflüge bei erdfernen Missionen kaum vertretbar. Denn die Folgen für Gehirn und Körper der Astronauten sind derzeit noch unbekannt.
Abb. Der Airbus A300 ZERO-G im Steilflug
Ein anderes Experiment widmet sich neuen Technologien für zukünftige Raumfahrt-Missionen. Das Team um Marco Straubel vom Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des DLR Braunschweig beschäftigt sich mit aufrollbaren, ultraleichten Kohlenstofffaser-Masten. Diese Bauteile benötigt man beispielsweise für entfaltbare Sonnenkollektoren, und sie sollen möglichst platzsparend ins All gebracht werden. Dabei sind sie ebenso stabil wie Metallmasten, aber wesentlich leichter und damit günstiger beim Transport.
1425 Parabeln in zehn Jahren
Die DLR Raumfahrt-Agentur führt ihre Parabelflüge seit zehn Jahren durch. Mit der 13. Flugkampagne wird der Airbus A300 ZERO-G für das DLR 227 Experimente mit einem Gesamtgewicht von fast 33 Tonnen in den freien Fall gebracht haben. Auch Schüler waren an biologischen und medizinischen Experimenten beteiligt. Selbst zwei künstlerische Experimente waren mit an Bord. Bei 1425 Parabeln standen insgesamt acht Stunden und 20 Minuten Schwerelosigkeit zur Verfügung.
1999 begann alles zunächst mit einer Kampagne pro Jahr mit je drei bis vier Flugtagen. Da Wissenschaftler die Schwerelosigkeit sowie den Wechsel mit normaler und doppelter Schwerkraft immer häufiger als Forschungsumgebung nachfragen, startet das DLR inzwischen meist zweimal im Jahr. Zwar ist die Schwerelosigkeit pro Parabel stets nur kurz, doch ermöglichen Innovationen in der Messtechnik heute vielfältigere Experimente auf Parabelflügen als vor zehn Jahren. Der nächste DLR-Parabelflug findet im September 2009 statt, dann zum vierten Mal vom Flughafen Köln-Bonn aus.
Forschen in der Schwerelosigkeit
Die Evolution des Lebens und alle biologischen, physikalischen und chemischen Prozesse auf der Erde laufen immer unter Einwirkung der Erdschwerkraft ab. Daraus ergeben sich viele Fragen, beispielsweise: Welchen Einfluss hat die Schwerkraft auf physikalische und biologische Vorgänge? Kann man mit entsprechendem Wissen technologische Prozesse oder Produkte verbessern? Inwieweit können grundlegende Untersuchungen an gesunden Menschen in Schwerelosigkeit zur Behandlung von Patienten auf der Erde beitragen? Forschung in Schwerelosigkeit bietet eine einmalige Gelegenheit, Prozesse und Reaktionen ohne die Einwirkung der Schwerkraft zu untersuchen und dabei auf grundlegende Phänomene zu stoßen. Die Parabelflüge sind dabei wissenschaftlich und technologisch eine Brücke ins All.
Abb. Das Flugmanöver während eines Parabelflugs
13. Kampagne startet in Bordeaux
Vom 2. bis zum 14. Februar 2009 veranstaltet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zum 13. Mal eine Parabelflug-Kampagne mit dem Airbus A300 ZERO-G. Vom Flughafen Bordeaux aus startet das größte fliegende Labor der Welt zu insgesamt vier Flügen für Forschung in Schwerelosigkeit. Diese nutzen die Wissenschaftler für ihre 16 Experimente in Biologie, Humanphysiologie, Physik, Materialforschung und Technologie.
Abb. Medizinische Forschung in SchwerelosigkeitSchwerelos für 40 Minuten
Bei den drei- bis vierstündigen Flügen fliegt der Airbus A300 ZERO-G der französischen Firma Novespace je 31 Parabeln. Dabei steigt das Flugzeug aus dem horizontalen Flug in einem Winkel von bis zu 52 Grad steil nach oben. Dann drosselt der Pilot die Schubkraft der Turbinen und fliegt dabei eine Bahn, die einer Wurf-Parabel entspricht. Der Airbus befindet sich dabei mit seinen Passagieren und Experimenten im freien Fall, wobei für etwa 22 Sekunden annähernde Schwerelosigkeit herrscht. Insgesamt stehen bei der 13. Parabelflug-Kampagne an vier Flugtagen mehr als 40 Minuten Schwerelosigkeit zur Verfügung. Neben eigenständiger Forschung werden auch Experimente für die Internationale Raumstation ISS vorbereitet. Medizinische Untersuchungen sollen zudem den Weg für Langzeitaufenthalte im All und damit beispielsweise für Reisen zum Mars ebnen.
So sind die Experimente von Prof. Oliver Ullrich von der Universität Magdeburg die ersten Untersuchungen in Schwerelosigkeit, die das Immunsystem des Gehirns zum Ziel haben. Bei längerem Aufenthalt im Weltraum bekommen Astronauten häufig Probleme mit der Immunabwehr. Gerade im Gehirn ist jedoch eine hochfein regulierte und kontrollierte Immunüberwachung überlebenswichtig. Solange das "Immunproblem" im Weltraum nicht gelöst ist oder mit Medikamenten behandelt werden kann, sind Langzeitflüge bei erdfernen Missionen kaum vertretbar. Denn die Folgen für Gehirn und Körper der Astronauten sind derzeit noch unbekannt.
Abb. Der Airbus A300 ZERO-G im SteilflugEin anderes Experiment widmet sich neuen Technologien für zukünftige Raumfahrt-Missionen. Das Team um Marco Straubel vom Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des DLR Braunschweig beschäftigt sich mit aufrollbaren, ultraleichten Kohlenstofffaser-Masten. Diese Bauteile benötigt man beispielsweise für entfaltbare Sonnenkollektoren, und sie sollen möglichst platzsparend ins All gebracht werden. Dabei sind sie ebenso stabil wie Metallmasten, aber wesentlich leichter und damit günstiger beim Transport.
1425 Parabeln in zehn Jahren
Die DLR Raumfahrt-Agentur führt ihre Parabelflüge seit zehn Jahren durch. Mit der 13. Flugkampagne wird der Airbus A300 ZERO-G für das DLR 227 Experimente mit einem Gesamtgewicht von fast 33 Tonnen in den freien Fall gebracht haben. Auch Schüler waren an biologischen und medizinischen Experimenten beteiligt. Selbst zwei künstlerische Experimente waren mit an Bord. Bei 1425 Parabeln standen insgesamt acht Stunden und 20 Minuten Schwerelosigkeit zur Verfügung.
1999 begann alles zunächst mit einer Kampagne pro Jahr mit je drei bis vier Flugtagen. Da Wissenschaftler die Schwerelosigkeit sowie den Wechsel mit normaler und doppelter Schwerkraft immer häufiger als Forschungsumgebung nachfragen, startet das DLR inzwischen meist zweimal im Jahr. Zwar ist die Schwerelosigkeit pro Parabel stets nur kurz, doch ermöglichen Innovationen in der Messtechnik heute vielfältigere Experimente auf Parabelflügen als vor zehn Jahren. Der nächste DLR-Parabelflug findet im September 2009 statt, dann zum vierten Mal vom Flughafen Köln-Bonn aus.
Forschen in der Schwerelosigkeit
Die Evolution des Lebens und alle biologischen, physikalischen und chemischen Prozesse auf der Erde laufen immer unter Einwirkung der Erdschwerkraft ab. Daraus ergeben sich viele Fragen, beispielsweise: Welchen Einfluss hat die Schwerkraft auf physikalische und biologische Vorgänge? Kann man mit entsprechendem Wissen technologische Prozesse oder Produkte verbessern? Inwieweit können grundlegende Untersuchungen an gesunden Menschen in Schwerelosigkeit zur Behandlung von Patienten auf der Erde beitragen? Forschung in Schwerelosigkeit bietet eine einmalige Gelegenheit, Prozesse und Reaktionen ohne die Einwirkung der Schwerkraft zu untersuchen und dabei auf grundlegende Phänomene zu stoßen. Die Parabelflüge sind dabei wissenschaftlich und technologisch eine Brücke ins All.
Abb. Das Flugmanöver während eines Parabelflugs
Freitag, 30. Januar 2009
DLR 2009 – Forschung für unsere Gesellschaft
28.01.2009
Forschung für unsere Gesellschaft
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist eine der führenden Forschungseinrichtungen Europas. Im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten stehen der Erhalt von Umwelt, Mobilität, Energieversorgung und Sicherheit für die Gesellschaft und die Beantwortung relevanter Fragen im öffentlichen Auftrag. Dabei verbindet das DLR Grundlagenforschung mit innovativen Anwendungen und schafft so den Transfer von Wissen und Forschungsergebnissen zu Industrie und Politik.
Abb. Von der Grundlagenforschung zu innovativen Anwendungen
Die DLR-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler leisten damit einen signifikanten Beitrag zum Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Deutschland und zum europäischen Wachstumsraum, so mit dem Einsatz der Brennstoffzellen-Technologie, einer Satellitenmission zur Erforschung des Universums und neuen Verfahren in der Energieforschung.
Luftfahrt
Das Stärken der Wettbewerbsfähigkeit der nationalen und europäischen Luftverkehrsindustrie und –wirtschaft, sowie das Umsetzen politischer und gesellschaftlicher Anforderungen sind die Ziele der Luftfahrtforschung des DLR. Eine der Hauptaufgaben ist die Senkung der Emissionsbelastungen der Umwelt durch den Luftverkehr. Dazu konzentriert sich das DLR insbesondere auf die Entwicklung und Nutzung neuer Technologien, wie die Brennstoffzelle und Kohlenfaserwerkstoffe (CFK).
Antares: Erstes Flugzeug hebt mit der Brennstoffzelle ab
Antares ist weltweit das erste pilotengesteuerte Flugzeug, das mit einem Brennstoffzellenantrieb abheben kann. Der Erstflug des Hightech-Motorseglers ist für Mai 2009 geplant. Das Flugzeug basiert auf dem Motorsegler Antares 20E. In Kooperation mit der Lange Aviation GmbH hat das DLR ein 20 KW-Brennstoffzellensystem und Wasserstofftanks unter den dafür verstärkten Flügeln angebracht. So liefert das Brennstoffzellensystem genügend elektrische Energie für Motor, Propeller und die Elektronik. Damit kann Antares emissionsfrei starten und fliegen. Notwendige Tests für die Weiterentwicklung der Brennstoffzelle im Flugzeug können in Zukunft auf dem Motorsegler schneller und kostengünstiger gemacht werden, als auf dem großen DLR-Forschungsflugzeug Airbus A320 ATRA, bei dem die Brennstoffzelle bereits im Notfall die Bordstromversorgung übernehmen kann.
Abb. Hightech-Motorsegler fliegt mit der Brennstoffzelle
ATRA: Airbus spart Treibstoff mit elektrisch angetriebenem Bugrad
Das DLR-Forschungsflugzeug A320 ATRA wird im Frühjahr erste Rollversuche mit einem elektrisch angetriebenen Bugrad durchführen. Die Anwendung dieses Antriebes kann zu erheblichen Einsparungen von Treibstoff führen und mindert die Lärmbelastung an Flughäfen.
Leichtere Flugzeuge mit Kohlefasermaterialien
Mit dem CFK-Valley in Stade und dem geplanten Zentrum für Leichtbau und Produktion in Augsburg erhält die Forschung zur Anwendung von Kohlefasermaterialien in Deutschland Anfang Februar eine neue Qualität. Das DLR ist dabei einer der entscheidenden Partner der dort geplanten Aktivitäten. So werden in Augsburg nicht nur bisherige Ergebnisse der Luftfahrtforschung des DLR einfließen, auch die Raumfahrtforschung wird sich mit der Robotik beteiligen.
Raumfahrt
Weltraumteleskop Herschel/Planck startet
Für den 16. April 2009 ist der Start der europäischen Astronomie-Doppelmission Herschel/Planck mit einer Ariane 5 in Kourou (Französisch Guyana) geplant, die letzte Cornerstone-Mission des Horizont 2000-Programms, das die Europäische Weltraumorganisation ESA im Jahr 1984 veröffentlicht hat. Herschel wird das erste Weltraumobservatorium sein, das den kompletten Wellenlängenbereich des Fernen Infrarot (FIR) bis zum Sub-Millimeter-Bereich (60 - 670 Mikrometer) abdeckt. Nach dem Start wird das Observatorium 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt in einem Orbit um den zweiten Lagrange-Punkt (L2, ein Punkt etwa 1,5 Millionen Kilometer außerhalb der Erdumlaufbahn, an dem sich die Gravitationskräfte von Erde und Sonne aufheben) des Erde-Sonne Systems platziert. Dieser Ort ist besonders geeignet, da dort die Störungen durch die Infrarot-Strahlung der Sonne und der Erde minimal sind.
Abb. Weltraumteleskop Herschel/Planck
Der Planck-Satellit (früher COBRAS/SAMBA genannt) trägt ein Teleskop mit einem Spiegelfläche von 1,5 mal 1,75 Metern und zwei Instrumente, die die Mikrowellenstrahlung in unterschiedlichen Frequenzbändern messen. Durch diese Messungen lassen sich fundamentale Fragen beantworten: Wie sah die Frühphase unseres Universums aus? Wie entwickelte es sich in seinen heutigen Zustand? Wie wird die zukünftige Entwicklung aussehen?
Neue Experimente aus Deutschland auf der ISS – Mehr Kapazität mit sechs Astronauten
Nach dem erfolgreichen Start des europäischen Labors Columbus am 7. Februar 2008 begann direkt nach dem Andocken an die Internationale Raumstation ISS und der Inbetriebnahme der Experimentanlagen die wissenschaftliche Forschung. Deutsche Wissenschaftler sind hier führend, 40 Prozent der europäischen Experimente stammen aus deutschen Forschungseinrichtungen. Mitte des Jahres wird die Forschung auf der ISS einen weiteren Schub bekommen, wenn permanent sechs Astronauten an Bord sind und sich damit die zur Verfügung stehende Crewzeit für die Wissenschaft deutlich erhöht. Viele der in 2008 begonnenen Experimente zur Biologie, Medizin, Plasmakristallforschung, Fluidphysik und Strahlenforschung werden in diesem Jahr fortgeführt und teilweise zum Abschluss gebracht. Neue kommen hinzu, wie beispielsweise Projekte der Charité Berlin und der Deutschen Sporthochschule Köln zur Wärme- und Kreislaufregulation des Menschen oder des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin zum Zusammenspiel von Salz-/Wasserhaushalt und Knochenstoffwechsel.
Start TanDEM-X: Dreidimensionales Höhenmodell der Erde
Die TanDEM-X-Mission (TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement), deren Start für September geplant ist, basiert auf den zwei nahezu identischen Erdbeobachtungssatelliten: TerraSAR-X und TanDEM-X. Beide sind mit einem modernen, leistungsfähigen Radarsystem, dem Synthetic Aperture Radar (SAR), ausgestattet. Mit diesem kann die Erde nicht nur bei Tageslicht, sondern auch bei Nacht und Wolkenbedeckung beobachtet werden. Ähnlich wie der Mensch mit seinen beiden Augen räumlich sehen kann, ist das Satellitenpaar mit diesen beiden Antennen erstmalig in der Lage, ein dreidimensionales Höhenmodell hoher Auflösung der gesamten Erdoberfläche zu erstellen.
Abb. TanDEM-X: Die Erde im Stereoblick
Technik für hohe Datenübertragungsraten zum mobilen Endnutzer
Mit der nationalen Satellitenkommunikationsmission Heinrich Hertz sollen neue Kommunikationstechnologien im Weltraum wissenschaftlich und technisch untersucht und getestet werden, beispielsweise die Breitbandkommunikation, die hohe Datenraten zum mobilen Endnutzer bringen kann. Zudem bietet die Mission Wissenschaftsinstituten und der Industrie die Gelegenheit, eine Vielzahl von wissenschaftlich-technischen Experimenten durchzuführen. Mit der Wahl des neuen deutschen SmallGEO-Satelliten wird gleichzeitig das von der ESA und der Bundesrepublik im ARTES 11-Programm verfolgte Ziel unterstützt, Systemkompetenz auf diesem Gebiet in Europa aufzubauen. Noch in diesem Jahr wird mit der Phase A begonnen, der Start ist für das Jahr 2014 geplant.
Energie
Als Basis für alle Bereiche des wirtschaftlichen, öffentlichen und privaten Lebens spielt die Energieversorgung und damit auch die Energieforschung eine große volkswirtschaftliche Rolle. Die gegenwärtigen energiepolitischen Probleme haben gezeigt, dass Deutschland eine strukturelle Veränderung in der Energiepolitik benötigt und wesentlich mehr in die Energieforschung investieren muss. Das DLR setzt auf diesem Gebiet europaweit Maßstäbe und nimmt eine Führungsrolle ein.
Solarthermisches Turmkraftwerk in Jülich nimmt Betrieb auf
Das solarthermische Turmkraftwerk der Stadtwerke Jülich wurde im Dezember 2008 in seiner Funktionalität fertig gestellt. Im Frühjahr 2009 läuft der Testbetrieb an. Planspiegel mit einer Gesamtfläche von 20.000 Quadratmetern lenken dort die Sonnenstrahlen auf einen so genannten Receiver, der in 55 Meter Höhe auf einem Turm installiert ist. Dieser Receiver ist das Herzstück der Anlage und wurde im DLR entwickelt und patentiert. Mit dem Solarturm haben Forscher in Deutschland die Möglichkeit, quasi vor der Haustür Test- und Entwicklungsarbeiten durchzuführen. Die Ergebnisse können dann auf weit größere Anlagen im Sonnengürtel in Südeuropa oder Nordafrika übertragen werden. Solarthermische Kraftwerke haben für die weltweite Stromproduktion in Zukunft ein großes Potenzial.
Abb. Solarturm Jülich nimmt Betrieb auf
Hybrid-Kraftwerk: Gasturbine wird mit Brennstoffzelle gekoppelt
Ebenfalls vom DLR wird ein Hybrid-Kraftwerk entwickelt, das eine Gasturbine mit einer Hochtemperaturbrennstoffzelle (SOFC) koppelt. Die Forscher versprechen sich davon langfristig den höchsten erreichbaren Wirkungsgrad bei der Stromproduktion. Das Geheimnis des innovativen Kraftwerk-Konzepts liegt in der Verschaltung der Hochtemperaturbrennstoffzelle mit der Gasturbine, wobei die heißen Abgase der Brennstoffzelle in die Brennkammer der Gasturbine geleitet werden. Zum Vergleich: Eine Gasturbine hat einen Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung von 40 Prozent, die Brennstoffzelle von 46 Prozent. Im Vergleich zur besten Einzelkomponente kann die Effizienz durch das Hybrid-Kraftwerk um 14 Prozentpunkte gesteigert werden.
Außerdem arbeitet das DLR zusammen mit dem Energieversorgungsunternehmen EnBW Energie Baden-Württemberg AG an der Entwicklung umweltfreundlicher dezentraler Anlagenkonzepte. Für die effiziente Nutzung der Biomasse zur Produktion von Strom und Wärme in kleinen Anlagen im unteren Leistungsbereich bietet sich die Kopplung eines thermischen Vergasers oder eines Biogasreaktors mit einer Mikrogasturbine an. In Pilot- und Demonstrationsanlagen werden die neu entwickelten Komponenten und Konzepte gemeinsam realisiert.
Der Blick aufs große Ganze: Energieleitstudie 2009 für das Umweltministerium
Auch 2009 erarbeitet das DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BmU) die Energie-Leitstudie, die die Entwicklung der Energieversorgung in Deutschland bis 2050 beschreibt. Abgeschätzt wird dabei, ob Deutschland durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien und durch das Ausschöpfen von Energieeinsparpotenzialen die angestrebte Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht.
Verkehr
Staus verursachen enorme volkswirtschaftliche Kosten. Geräusch- und Abgasemissionen belasten die Umwelt. Der Einfluss des Verkehrs auf das Klima wird nicht mehr in Frage gestellt. Die wichtigsten Themen in der Verkehrsforschung des DLR im Jahr 2009 sind Elektromobilität und alternative Antriebe.
Dazu gehört unter anderen die Weiterentwicklung des thermoelektrischen Generators TEG, der aus Abgaswärme elektrische Energie erzeugen kann. 2009 wollen die DLR-Forscher einen Generator mit einer höheren Leistung als bisher entwickeln. Drastische Gewichtseinsparung können bei den Fahrzeugstrukturen erreicht werden. DLR-Forscher arbeiten 2009 an einem Prototypen für den Vorderwagen des SuperLIGHTCars.
Neuartige Fahrzeugenergiesysteme, leichtere Karosserien, Next Generation Train
Bei der Entwicklung des zukunftsweisenden Next Generation Train werden die Wissenschafter in diesem Jahr eine Seitenwind- und Tunnelsimulationsanlage mit einer neuen Untersuchungsmethodik für Züge und Lkw eröffnen. Für das Flughafenmanagement des DLR ist der Projektstart des Total Airport Management Suite für ein integriertes land- und luftseitiges Flughafenmanagement geplant, einem gemeinsamen Projekt mit dem Bundesministerium für Wirtschaft (BmWi) und nationalen Partnern. Im Rahmen der Untersuchung von Zusammenhängen von Verkehrsentwicklung und Umwelt erfolgt die Analyse des heutigen und zukünftigen Potenzials der Elektromobilität aus Sicht der Nutzer für reine Elektrofahrzeuge.
Abb. Zug der Zukunft: Next Generation Train
Sicherheit
Die Sicherheitsforschung im DLR ist nicht in einem einzigen Schwerpunkt konzentriert sondern stellt eine Querschnittsaufgabe aller Forschungsbereiche dar. In der Luftfahrt- und Verkehrsforschung arbeiten DLR-Wissenschaftler beispielsweise an der Flughafensicherheit, im satellitengestützten Krisenmanagement und im Forschungsbereich Energie an einer dezentralen Energieversorgung. Das DLR ist national, europäisch, wie auch international in der Sicherheitsforschung mit anderen Forschungseinrichtungen gut vernetzt. Mit seinen Forschungsaktivitäten unterstützt das DLR dabei die Position Deutschlands im europäischen und internationalen Wettbewerb.
GITEWS: Deutsch-indonesisches Tsunami-Frühwarnsystem nimmt operativen Betrieb auf
Ein Beispiel hierbei ist das deutsch-indonesischen Tsunami-Frühwarnsystems in Djakarta, das im Sommer 2009 seinen operativen Betrieb aufnimmt und damit voll einsatzfähig ist. Zivilgesellschaften auf der ganzen Welt brauchen Schutz und Hilfe bei Naturkatastrophen. Um die Bevölkerung vor Katastrophen zu schützen oder im Ernstfall schnell und effektiv Hilfe leisten zu können, brauchen die Entscheidungsträger und Hilfsorganisationen schelle und zuverlässige Informationen. Um die Tsunami-Frühwarnung in Zukunft noch verlässlicher zu machen, wurde vom DLR die Implementierung neuer Erdbeobachtungstechnologien in ein solches System untersucht und realisiert. Dies ist auch für die Übertragbarkeit des Frühwarnsystems auf andere durch Tsunamis gefährdeten Gebiete, wie zum Beispiel das Mittelmeer, wichtig.
Abb. Sicherheit für die Zivilbevölkerung bei Naturkatastrophen
Nachwuchsförderung - DLR_Graduate_Program
Ziel dieses speziellen Programms ist die besondere Förderung von wissenschaftlichen Nachwuchskräften. Denn eine zentrale Aufgabe des DLR ist es, Zukunft zu sichern - sichern durch Nachwuchsförderung. Das gilt besonders in High-Tech-Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Verkehr und Energie.
Um dem Nachwuchs dabei eine intensive und hochwertige Betreuung zukommen zu lassen und die Attraktivität des DLR für Hochschulabsolventen weiter zu steigern, wurde das DLR_Graduate_Program entwickelt: ein Qualifikationsprogramm, das über die fachliche Arbeit hinaus wichtige Kenntnisse und Fähigkeiten vermittelt. Es zielt darauf ab, fachlichen und interdisziplinären Kontext herzustellen und karrierefördernde Management- und Sozialkompetenzen zu vermitteln. Das DLR bietet allen Doktorandinnen und Doktoranden, die ihre Arbeit ab dem 1. Januar 2009 aufnehmen, die Teilnahme an diesem Programm an, Start ist im Juni 2009.
Forschung für unsere Gesellschaft
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist eine der führenden Forschungseinrichtungen Europas. Im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten stehen der Erhalt von Umwelt, Mobilität, Energieversorgung und Sicherheit für die Gesellschaft und die Beantwortung relevanter Fragen im öffentlichen Auftrag. Dabei verbindet das DLR Grundlagenforschung mit innovativen Anwendungen und schafft so den Transfer von Wissen und Forschungsergebnissen zu Industrie und Politik.
Abb. Von der Grundlagenforschung zu innovativen AnwendungenDie DLR-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler leisten damit einen signifikanten Beitrag zum Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Deutschland und zum europäischen Wachstumsraum, so mit dem Einsatz der Brennstoffzellen-Technologie, einer Satellitenmission zur Erforschung des Universums und neuen Verfahren in der Energieforschung.
Luftfahrt
Das Stärken der Wettbewerbsfähigkeit der nationalen und europäischen Luftverkehrsindustrie und –wirtschaft, sowie das Umsetzen politischer und gesellschaftlicher Anforderungen sind die Ziele der Luftfahrtforschung des DLR. Eine der Hauptaufgaben ist die Senkung der Emissionsbelastungen der Umwelt durch den Luftverkehr. Dazu konzentriert sich das DLR insbesondere auf die Entwicklung und Nutzung neuer Technologien, wie die Brennstoffzelle und Kohlenfaserwerkstoffe (CFK).
Antares: Erstes Flugzeug hebt mit der Brennstoffzelle ab
Antares ist weltweit das erste pilotengesteuerte Flugzeug, das mit einem Brennstoffzellenantrieb abheben kann. Der Erstflug des Hightech-Motorseglers ist für Mai 2009 geplant. Das Flugzeug basiert auf dem Motorsegler Antares 20E. In Kooperation mit der Lange Aviation GmbH hat das DLR ein 20 KW-Brennstoffzellensystem und Wasserstofftanks unter den dafür verstärkten Flügeln angebracht. So liefert das Brennstoffzellensystem genügend elektrische Energie für Motor, Propeller und die Elektronik. Damit kann Antares emissionsfrei starten und fliegen. Notwendige Tests für die Weiterentwicklung der Brennstoffzelle im Flugzeug können in Zukunft auf dem Motorsegler schneller und kostengünstiger gemacht werden, als auf dem großen DLR-Forschungsflugzeug Airbus A320 ATRA, bei dem die Brennstoffzelle bereits im Notfall die Bordstromversorgung übernehmen kann.
Abb. Hightech-Motorsegler fliegt mit der BrennstoffzelleATRA: Airbus spart Treibstoff mit elektrisch angetriebenem Bugrad
Das DLR-Forschungsflugzeug A320 ATRA wird im Frühjahr erste Rollversuche mit einem elektrisch angetriebenen Bugrad durchführen. Die Anwendung dieses Antriebes kann zu erheblichen Einsparungen von Treibstoff führen und mindert die Lärmbelastung an Flughäfen.
Leichtere Flugzeuge mit Kohlefasermaterialien
Mit dem CFK-Valley in Stade und dem geplanten Zentrum für Leichtbau und Produktion in Augsburg erhält die Forschung zur Anwendung von Kohlefasermaterialien in Deutschland Anfang Februar eine neue Qualität. Das DLR ist dabei einer der entscheidenden Partner der dort geplanten Aktivitäten. So werden in Augsburg nicht nur bisherige Ergebnisse der Luftfahrtforschung des DLR einfließen, auch die Raumfahrtforschung wird sich mit der Robotik beteiligen.
Raumfahrt
Weltraumteleskop Herschel/Planck startet
Für den 16. April 2009 ist der Start der europäischen Astronomie-Doppelmission Herschel/Planck mit einer Ariane 5 in Kourou (Französisch Guyana) geplant, die letzte Cornerstone-Mission des Horizont 2000-Programms, das die Europäische Weltraumorganisation ESA im Jahr 1984 veröffentlicht hat. Herschel wird das erste Weltraumobservatorium sein, das den kompletten Wellenlängenbereich des Fernen Infrarot (FIR) bis zum Sub-Millimeter-Bereich (60 - 670 Mikrometer) abdeckt. Nach dem Start wird das Observatorium 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt in einem Orbit um den zweiten Lagrange-Punkt (L2, ein Punkt etwa 1,5 Millionen Kilometer außerhalb der Erdumlaufbahn, an dem sich die Gravitationskräfte von Erde und Sonne aufheben) des Erde-Sonne Systems platziert. Dieser Ort ist besonders geeignet, da dort die Störungen durch die Infrarot-Strahlung der Sonne und der Erde minimal sind.
Abb. Weltraumteleskop Herschel/PlanckDer Planck-Satellit (früher COBRAS/SAMBA genannt) trägt ein Teleskop mit einem Spiegelfläche von 1,5 mal 1,75 Metern und zwei Instrumente, die die Mikrowellenstrahlung in unterschiedlichen Frequenzbändern messen. Durch diese Messungen lassen sich fundamentale Fragen beantworten: Wie sah die Frühphase unseres Universums aus? Wie entwickelte es sich in seinen heutigen Zustand? Wie wird die zukünftige Entwicklung aussehen?
Neue Experimente aus Deutschland auf der ISS – Mehr Kapazität mit sechs Astronauten
Nach dem erfolgreichen Start des europäischen Labors Columbus am 7. Februar 2008 begann direkt nach dem Andocken an die Internationale Raumstation ISS und der Inbetriebnahme der Experimentanlagen die wissenschaftliche Forschung. Deutsche Wissenschaftler sind hier führend, 40 Prozent der europäischen Experimente stammen aus deutschen Forschungseinrichtungen. Mitte des Jahres wird die Forschung auf der ISS einen weiteren Schub bekommen, wenn permanent sechs Astronauten an Bord sind und sich damit die zur Verfügung stehende Crewzeit für die Wissenschaft deutlich erhöht. Viele der in 2008 begonnenen Experimente zur Biologie, Medizin, Plasmakristallforschung, Fluidphysik und Strahlenforschung werden in diesem Jahr fortgeführt und teilweise zum Abschluss gebracht. Neue kommen hinzu, wie beispielsweise Projekte der Charité Berlin und der Deutschen Sporthochschule Köln zur Wärme- und Kreislaufregulation des Menschen oder des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin zum Zusammenspiel von Salz-/Wasserhaushalt und Knochenstoffwechsel.
Start TanDEM-X: Dreidimensionales Höhenmodell der Erde
Die TanDEM-X-Mission (TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement), deren Start für September geplant ist, basiert auf den zwei nahezu identischen Erdbeobachtungssatelliten: TerraSAR-X und TanDEM-X. Beide sind mit einem modernen, leistungsfähigen Radarsystem, dem Synthetic Aperture Radar (SAR), ausgestattet. Mit diesem kann die Erde nicht nur bei Tageslicht, sondern auch bei Nacht und Wolkenbedeckung beobachtet werden. Ähnlich wie der Mensch mit seinen beiden Augen räumlich sehen kann, ist das Satellitenpaar mit diesen beiden Antennen erstmalig in der Lage, ein dreidimensionales Höhenmodell hoher Auflösung der gesamten Erdoberfläche zu erstellen.
Abb. TanDEM-X: Die Erde im StereoblickTechnik für hohe Datenübertragungsraten zum mobilen Endnutzer
Mit der nationalen Satellitenkommunikationsmission Heinrich Hertz sollen neue Kommunikationstechnologien im Weltraum wissenschaftlich und technisch untersucht und getestet werden, beispielsweise die Breitbandkommunikation, die hohe Datenraten zum mobilen Endnutzer bringen kann. Zudem bietet die Mission Wissenschaftsinstituten und der Industrie die Gelegenheit, eine Vielzahl von wissenschaftlich-technischen Experimenten durchzuführen. Mit der Wahl des neuen deutschen SmallGEO-Satelliten wird gleichzeitig das von der ESA und der Bundesrepublik im ARTES 11-Programm verfolgte Ziel unterstützt, Systemkompetenz auf diesem Gebiet in Europa aufzubauen. Noch in diesem Jahr wird mit der Phase A begonnen, der Start ist für das Jahr 2014 geplant.
Energie
Als Basis für alle Bereiche des wirtschaftlichen, öffentlichen und privaten Lebens spielt die Energieversorgung und damit auch die Energieforschung eine große volkswirtschaftliche Rolle. Die gegenwärtigen energiepolitischen Probleme haben gezeigt, dass Deutschland eine strukturelle Veränderung in der Energiepolitik benötigt und wesentlich mehr in die Energieforschung investieren muss. Das DLR setzt auf diesem Gebiet europaweit Maßstäbe und nimmt eine Führungsrolle ein.
Solarthermisches Turmkraftwerk in Jülich nimmt Betrieb auf
Das solarthermische Turmkraftwerk der Stadtwerke Jülich wurde im Dezember 2008 in seiner Funktionalität fertig gestellt. Im Frühjahr 2009 läuft der Testbetrieb an. Planspiegel mit einer Gesamtfläche von 20.000 Quadratmetern lenken dort die Sonnenstrahlen auf einen so genannten Receiver, der in 55 Meter Höhe auf einem Turm installiert ist. Dieser Receiver ist das Herzstück der Anlage und wurde im DLR entwickelt und patentiert. Mit dem Solarturm haben Forscher in Deutschland die Möglichkeit, quasi vor der Haustür Test- und Entwicklungsarbeiten durchzuführen. Die Ergebnisse können dann auf weit größere Anlagen im Sonnengürtel in Südeuropa oder Nordafrika übertragen werden. Solarthermische Kraftwerke haben für die weltweite Stromproduktion in Zukunft ein großes Potenzial.
Abb. Solarturm Jülich nimmt Betrieb aufHybrid-Kraftwerk: Gasturbine wird mit Brennstoffzelle gekoppelt
Ebenfalls vom DLR wird ein Hybrid-Kraftwerk entwickelt, das eine Gasturbine mit einer Hochtemperaturbrennstoffzelle (SOFC) koppelt. Die Forscher versprechen sich davon langfristig den höchsten erreichbaren Wirkungsgrad bei der Stromproduktion. Das Geheimnis des innovativen Kraftwerk-Konzepts liegt in der Verschaltung der Hochtemperaturbrennstoffzelle mit der Gasturbine, wobei die heißen Abgase der Brennstoffzelle in die Brennkammer der Gasturbine geleitet werden. Zum Vergleich: Eine Gasturbine hat einen Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung von 40 Prozent, die Brennstoffzelle von 46 Prozent. Im Vergleich zur besten Einzelkomponente kann die Effizienz durch das Hybrid-Kraftwerk um 14 Prozentpunkte gesteigert werden.
Außerdem arbeitet das DLR zusammen mit dem Energieversorgungsunternehmen EnBW Energie Baden-Württemberg AG an der Entwicklung umweltfreundlicher dezentraler Anlagenkonzepte. Für die effiziente Nutzung der Biomasse zur Produktion von Strom und Wärme in kleinen Anlagen im unteren Leistungsbereich bietet sich die Kopplung eines thermischen Vergasers oder eines Biogasreaktors mit einer Mikrogasturbine an. In Pilot- und Demonstrationsanlagen werden die neu entwickelten Komponenten und Konzepte gemeinsam realisiert.
Der Blick aufs große Ganze: Energieleitstudie 2009 für das Umweltministerium
Auch 2009 erarbeitet das DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BmU) die Energie-Leitstudie, die die Entwicklung der Energieversorgung in Deutschland bis 2050 beschreibt. Abgeschätzt wird dabei, ob Deutschland durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien und durch das Ausschöpfen von Energieeinsparpotenzialen die angestrebte Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht.
Verkehr
Staus verursachen enorme volkswirtschaftliche Kosten. Geräusch- und Abgasemissionen belasten die Umwelt. Der Einfluss des Verkehrs auf das Klima wird nicht mehr in Frage gestellt. Die wichtigsten Themen in der Verkehrsforschung des DLR im Jahr 2009 sind Elektromobilität und alternative Antriebe.
Dazu gehört unter anderen die Weiterentwicklung des thermoelektrischen Generators TEG, der aus Abgaswärme elektrische Energie erzeugen kann. 2009 wollen die DLR-Forscher einen Generator mit einer höheren Leistung als bisher entwickeln. Drastische Gewichtseinsparung können bei den Fahrzeugstrukturen erreicht werden. DLR-Forscher arbeiten 2009 an einem Prototypen für den Vorderwagen des SuperLIGHTCars.
Neuartige Fahrzeugenergiesysteme, leichtere Karosserien, Next Generation Train
Bei der Entwicklung des zukunftsweisenden Next Generation Train werden die Wissenschafter in diesem Jahr eine Seitenwind- und Tunnelsimulationsanlage mit einer neuen Untersuchungsmethodik für Züge und Lkw eröffnen. Für das Flughafenmanagement des DLR ist der Projektstart des Total Airport Management Suite für ein integriertes land- und luftseitiges Flughafenmanagement geplant, einem gemeinsamen Projekt mit dem Bundesministerium für Wirtschaft (BmWi) und nationalen Partnern. Im Rahmen der Untersuchung von Zusammenhängen von Verkehrsentwicklung und Umwelt erfolgt die Analyse des heutigen und zukünftigen Potenzials der Elektromobilität aus Sicht der Nutzer für reine Elektrofahrzeuge.
Abb. Zug der Zukunft: Next Generation TrainSicherheit
Die Sicherheitsforschung im DLR ist nicht in einem einzigen Schwerpunkt konzentriert sondern stellt eine Querschnittsaufgabe aller Forschungsbereiche dar. In der Luftfahrt- und Verkehrsforschung arbeiten DLR-Wissenschaftler beispielsweise an der Flughafensicherheit, im satellitengestützten Krisenmanagement und im Forschungsbereich Energie an einer dezentralen Energieversorgung. Das DLR ist national, europäisch, wie auch international in der Sicherheitsforschung mit anderen Forschungseinrichtungen gut vernetzt. Mit seinen Forschungsaktivitäten unterstützt das DLR dabei die Position Deutschlands im europäischen und internationalen Wettbewerb.
GITEWS: Deutsch-indonesisches Tsunami-Frühwarnsystem nimmt operativen Betrieb auf
Ein Beispiel hierbei ist das deutsch-indonesischen Tsunami-Frühwarnsystems in Djakarta, das im Sommer 2009 seinen operativen Betrieb aufnimmt und damit voll einsatzfähig ist. Zivilgesellschaften auf der ganzen Welt brauchen Schutz und Hilfe bei Naturkatastrophen. Um die Bevölkerung vor Katastrophen zu schützen oder im Ernstfall schnell und effektiv Hilfe leisten zu können, brauchen die Entscheidungsträger und Hilfsorganisationen schelle und zuverlässige Informationen. Um die Tsunami-Frühwarnung in Zukunft noch verlässlicher zu machen, wurde vom DLR die Implementierung neuer Erdbeobachtungstechnologien in ein solches System untersucht und realisiert. Dies ist auch für die Übertragbarkeit des Frühwarnsystems auf andere durch Tsunamis gefährdeten Gebiete, wie zum Beispiel das Mittelmeer, wichtig.
Abb. Sicherheit für die Zivilbevölkerung bei NaturkatastrophenNachwuchsförderung - DLR_Graduate_Program
Ziel dieses speziellen Programms ist die besondere Förderung von wissenschaftlichen Nachwuchskräften. Denn eine zentrale Aufgabe des DLR ist es, Zukunft zu sichern - sichern durch Nachwuchsförderung. Das gilt besonders in High-Tech-Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Verkehr und Energie.
Um dem Nachwuchs dabei eine intensive und hochwertige Betreuung zukommen zu lassen und die Attraktivität des DLR für Hochschulabsolventen weiter zu steigern, wurde das DLR_Graduate_Program entwickelt: ein Qualifikationsprogramm, das über die fachliche Arbeit hinaus wichtige Kenntnisse und Fähigkeiten vermittelt. Es zielt darauf ab, fachlichen und interdisziplinären Kontext herzustellen und karrierefördernde Management- und Sozialkompetenzen zu vermitteln. Das DLR bietet allen Doktorandinnen und Doktoranden, die ihre Arbeit ab dem 1. Januar 2009 aufnehmen, die Teilnahme an diesem Programm an, Start ist im Juni 2009.
Sonntag, 25. Januar 2009
HALO - Neues Forschungsflugzeug auf Heimatflughafen gelandet
24.01.2009
Neue Qualität der Klima- und Atmosphärenforschung möglich
HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft), das neue Mitglied der Forschungsflotte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), ist am 24. Januar 2009 auf dem DLR-Forschungsflughafen in Oberpfaffenhofen gelandet. Die Gulfstream G550 wurde zu einem der modernsten Flugzeuge für die Klima- und Atmosphärenforschung umgebaut. Nach einem rund neunstündigen Überführungsflug vom Werk des Herstellers Gulfstream in Savannah/USA setzte HALO um kurz nach 10.00 Uhr auf der Landebahn seines neuen Heimatflughafens auf.
Abb. Kurz vor dem Überführungsflug - HALO vor der Wartungshalle in Savannah/USA
"Mit HALO können Wissenschaftler die Atmosphäre in einer bisher nicht gekannten Qualität erforschen", sagte Prof. Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR. Wörner sagte weiter: "Ich danke allen Wissenschaftlern, Ingenieuren, Technikern und Piloten, die an der Realisierung dieses Projektes beteiligt waren, für ihre ausgezeichnete Arbeit."
Mit einer Reichweite von mehr als 8000 Kilometern und einer Gipfelhöhe von mehr als 15 Kilometern kann das neue Forschungsflugzeug bis zu drei Tonnen wissenschaftliche Nutzlast auch in bisher nicht erreichbare Regionen über den Ozeanen oder zu den Polen transportieren. HALO übertrifft damit auf vielen Gebieten das bisherige Atmosphären-Forschungsflugzeug des DLR, die Falcon 20E, und bietet den Forschern neue Möglichkeiten.
Im Dienste der Wissenschaft
Für den Forschungseinsatz wurde in der Kabine die Möglichkeit geschaffen, 15 so genannte Messgestelle einzubauen, die bis zu 150 Kilogramm schwere wissenschaftliche Instrumente aufnehmen können. Zudem befinden sich unter dem Rumpf und unter den Tragflächen zusätzliche Befestigungspunkte zum Anbringen von Messgeräten. Für einen solchen Einsatz sind spezielle Unterrumpf- und Unterflügelbehälter von der Firma Aerostruktur entwickelt und gebaut worden.
Abb. Modifikationen bei HALO: Vom Business Jet zum Forschungsflugzeug
"Wir haben uns HALO gewünscht, um höher und weiter als bisher fliegen und messen zu können. Zudem werden wir auf HALO deutlich bessere Instrumente zum Einsatz bringen. Mit dem neuen Atmosphären-Forschungsflugzeug können wir wichtige Lücken im Verständnis der Atmosphäre, insbesondere über die Bildung von Wolken und den Abbau von Treibhausgasen, schließen. Damit schaffen wir die Grundlage für einen wirksameren Klimaschutz und bessere Wettervorhersagen", sagte Prof. Ulrich Schumann, Leiter des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre. Schumann ist Ideengeber und zusammen mit Max-Planck-Forscher Prof. Meinrat Andreae einer der "Väter" von HALO.
Bereits vor der endgültigen Inbetriebnahme von HALO gibt es mehr als 50 Missionsvorschläge. Davon wurden zehn als so genannte Demomissionen ausgewählt. Die ersten wissenschaftlichen Flüge sind ab dem Sommer 2009 geplant. Dabei wird es um die Oxidationsfähigkeit der Troposphäre gehen sowie um den Einfluss des Luftverkehrs auf die Bildung von Eiswolken.
Umfangreicher Umbau vom Geschäftsflugzeug zum Forschungsflugzeug
Zur Umrüstung der als Geschäftsreise-Flugzeug ausgelegten Gulfstream G550 in ein Forschungsflugzeug waren umfangreiche Änderungen notwendig. Nachdem HALO am 25. April 2006 zum ersten Mal in Oberpfaffenhofen gelandet war, wurde es bei RUAG Aerospace Services in Oberpfaffenhofen auf seinen neuen Einsatzzweck vorbereitet. Mehr als 20 zusätzliche Öffnungen für so genannte optische Fenster und Einlasssysteme mussten dafür in den Rumpf geschnitten werden. Knapp ein Jahr und 60.000 Arbeitsstunden später flog das Flugzeug wieder zurück in die USA, zur Vorbereitung für die Übergabe an das DLR. In dieser Zeit entstand in Oberpfaffenhofen der neue HALO-Hangar. Dieser wurde notwendig, da die G550 mit ihren 30 Metern Spannweite im existierenden Hangar in Oberpfaffenhofen nicht den erforderlichen Platz gefunden hätte. Ebenso wurde der DLR-Flugbetrieb auf das neue Flugzeug vorbereitet und die Testpiloten sowie Flugversuchs-, Entwicklungs- und Musterprüfingenieure und Luftfahrtprüfer auf den neuen Typ geschult.
Abb. Blick in die Montagehalle: HALO während der Umbauphase im Jahr 2006
Stand der Dinge
In den vergangenen Wochen erfolgte die Zulassung des Flugzeuges durch die amerikanischen und deutschen Behörden und die Übernahme durch ein Team des DLR. HALO's erste Monate in Oberpfaffenhofen gestalten sich wie folgt: Zunächst werden im Flugzeug noch eine Reihe von zusätzlichen Sensoren dauerhaft montiert, ebenso eine vielseitige Messdatenerfassungsanlage. In anschließenden anspruchsvollen Flugversuchsprogrammen werden diese neuen Komponenten zusammen mit den Unterrumpf- und Unterflügelbehältern in verschiedenen Anbaukonfigurationen getestet und erprobt und dann vom Entwicklungsbetrieb des DLR in Zusammenarbeit mit dem Luftfahrtbundesamt zugelassen.
Abb. HALO auf dem Heimatflughafen des DLR
HALO wurde aus Bundesmitteln, bereitgestellt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), sowie mit Unterstützung des Freistaates Bayern, von der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) und der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren sowie mit Beiträgen der Forschungszentren Jülich (FZJ) und Karlsruhe (FZK) und dem DLR finanziert. Beteiligt ist ebenfalls das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi).
Das DLR ist Eigentümer und Halter von HALO und damit verantwortlich für den Betrieb des Flugzeuges. Die Kosten der Betriebsbereithaltung werden gemeinsam mit den Partnern des DLR sichergestellt. Dazu gehören die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), MPG, FZJ und FZK sowie das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung und das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam.
Neue Qualität der Klima- und Atmosphärenforschung möglich
HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft), das neue Mitglied der Forschungsflotte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), ist am 24. Januar 2009 auf dem DLR-Forschungsflughafen in Oberpfaffenhofen gelandet. Die Gulfstream G550 wurde zu einem der modernsten Flugzeuge für die Klima- und Atmosphärenforschung umgebaut. Nach einem rund neunstündigen Überführungsflug vom Werk des Herstellers Gulfstream in Savannah/USA setzte HALO um kurz nach 10.00 Uhr auf der Landebahn seines neuen Heimatflughafens auf.
Abb. Kurz vor dem Überführungsflug - HALO vor der Wartungshalle in Savannah/USA"Mit HALO können Wissenschaftler die Atmosphäre in einer bisher nicht gekannten Qualität erforschen", sagte Prof. Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR. Wörner sagte weiter: "Ich danke allen Wissenschaftlern, Ingenieuren, Technikern und Piloten, die an der Realisierung dieses Projektes beteiligt waren, für ihre ausgezeichnete Arbeit."
Mit einer Reichweite von mehr als 8000 Kilometern und einer Gipfelhöhe von mehr als 15 Kilometern kann das neue Forschungsflugzeug bis zu drei Tonnen wissenschaftliche Nutzlast auch in bisher nicht erreichbare Regionen über den Ozeanen oder zu den Polen transportieren. HALO übertrifft damit auf vielen Gebieten das bisherige Atmosphären-Forschungsflugzeug des DLR, die Falcon 20E, und bietet den Forschern neue Möglichkeiten.
Im Dienste der Wissenschaft
Für den Forschungseinsatz wurde in der Kabine die Möglichkeit geschaffen, 15 so genannte Messgestelle einzubauen, die bis zu 150 Kilogramm schwere wissenschaftliche Instrumente aufnehmen können. Zudem befinden sich unter dem Rumpf und unter den Tragflächen zusätzliche Befestigungspunkte zum Anbringen von Messgeräten. Für einen solchen Einsatz sind spezielle Unterrumpf- und Unterflügelbehälter von der Firma Aerostruktur entwickelt und gebaut worden.
Abb. Modifikationen bei HALO: Vom Business Jet zum Forschungsflugzeug"Wir haben uns HALO gewünscht, um höher und weiter als bisher fliegen und messen zu können. Zudem werden wir auf HALO deutlich bessere Instrumente zum Einsatz bringen. Mit dem neuen Atmosphären-Forschungsflugzeug können wir wichtige Lücken im Verständnis der Atmosphäre, insbesondere über die Bildung von Wolken und den Abbau von Treibhausgasen, schließen. Damit schaffen wir die Grundlage für einen wirksameren Klimaschutz und bessere Wettervorhersagen", sagte Prof. Ulrich Schumann, Leiter des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre. Schumann ist Ideengeber und zusammen mit Max-Planck-Forscher Prof. Meinrat Andreae einer der "Väter" von HALO.
Bereits vor der endgültigen Inbetriebnahme von HALO gibt es mehr als 50 Missionsvorschläge. Davon wurden zehn als so genannte Demomissionen ausgewählt. Die ersten wissenschaftlichen Flüge sind ab dem Sommer 2009 geplant. Dabei wird es um die Oxidationsfähigkeit der Troposphäre gehen sowie um den Einfluss des Luftverkehrs auf die Bildung von Eiswolken.
Umfangreicher Umbau vom Geschäftsflugzeug zum Forschungsflugzeug
Zur Umrüstung der als Geschäftsreise-Flugzeug ausgelegten Gulfstream G550 in ein Forschungsflugzeug waren umfangreiche Änderungen notwendig. Nachdem HALO am 25. April 2006 zum ersten Mal in Oberpfaffenhofen gelandet war, wurde es bei RUAG Aerospace Services in Oberpfaffenhofen auf seinen neuen Einsatzzweck vorbereitet. Mehr als 20 zusätzliche Öffnungen für so genannte optische Fenster und Einlasssysteme mussten dafür in den Rumpf geschnitten werden. Knapp ein Jahr und 60.000 Arbeitsstunden später flog das Flugzeug wieder zurück in die USA, zur Vorbereitung für die Übergabe an das DLR. In dieser Zeit entstand in Oberpfaffenhofen der neue HALO-Hangar. Dieser wurde notwendig, da die G550 mit ihren 30 Metern Spannweite im existierenden Hangar in Oberpfaffenhofen nicht den erforderlichen Platz gefunden hätte. Ebenso wurde der DLR-Flugbetrieb auf das neue Flugzeug vorbereitet und die Testpiloten sowie Flugversuchs-, Entwicklungs- und Musterprüfingenieure und Luftfahrtprüfer auf den neuen Typ geschult.
Abb. Blick in die Montagehalle: HALO während der Umbauphase im Jahr 2006Stand der Dinge
In den vergangenen Wochen erfolgte die Zulassung des Flugzeuges durch die amerikanischen und deutschen Behörden und die Übernahme durch ein Team des DLR. HALO's erste Monate in Oberpfaffenhofen gestalten sich wie folgt: Zunächst werden im Flugzeug noch eine Reihe von zusätzlichen Sensoren dauerhaft montiert, ebenso eine vielseitige Messdatenerfassungsanlage. In anschließenden anspruchsvollen Flugversuchsprogrammen werden diese neuen Komponenten zusammen mit den Unterrumpf- und Unterflügelbehältern in verschiedenen Anbaukonfigurationen getestet und erprobt und dann vom Entwicklungsbetrieb des DLR in Zusammenarbeit mit dem Luftfahrtbundesamt zugelassen.
Abb. HALO auf dem Heimatflughafen des DLRHALO wurde aus Bundesmitteln, bereitgestellt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), sowie mit Unterstützung des Freistaates Bayern, von der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) und der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren sowie mit Beiträgen der Forschungszentren Jülich (FZJ) und Karlsruhe (FZK) und dem DLR finanziert. Beteiligt ist ebenfalls das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi).
Das DLR ist Eigentümer und Halter von HALO und damit verantwortlich für den Betrieb des Flugzeuges. Die Kosten der Betriebsbereithaltung werden gemeinsam mit den Partnern des DLR sichergestellt. Dazu gehören die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), MPG, FZJ und FZK sowie das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung und das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam.
Donnerstag, 31. Juli 2008
Saturnmond Titan - Ströme und Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen
DLR-Planetenforscher veröffentlichen Artikel im Wissenschaftsmagazin Nature
Verzweigtes System von Abflusskanälen an der Huygens-Landestelle
Bisher galt die Erde als der einzige Ort im Sonnensystem, an dem es regnet und die Niederschläge sich in Flüssen sammeln, bevor sie in ein stehendes Gewässer münden. Nun haben Forscher, darunter auch Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), mit der Raumsonde Cassini einen See auf dem Saturnmond Titan entdeckt.
Ebenso wurde herausgefunden, dass es auf Titan auch regnet und sich aus den Niederschlägen Ströme bilden, die über die Oberfläche fließen und tief eingeschnittene Täler aus der eisigen Landschaft erodieren. "Wir sind uns sicher, dass es auf Titan mindestens einen großen mit Flüssigkeit gefüllten See gibt", erklärt Prof. Ralf Jaumann vom Berliner DLR-Institut für Planetenforschung. "Die Messungen mit dem Spektrometer VIMS an Bord der Cassini-Sonde sind eindeutig: Nahe dem Südpol des Titan haben wir einen See entdeckt, der mit flüssigem Ethan gefüllt ist: In dem See steht gewissermaßen flüssiges Erdgas."
Wahrscheinlich ist, dass sich das Ethan mit anderen Flüssigkeiten vermischt hat, wie beispielsweise Methan oder anderen leichten Kohlenwasserstoffen aus der Familie der Alkane. Der jetzt gefundene See trägt den Namen Ontario Lacus, in Anlehnung an den 300 Kilometer langen Ontariosee in der Nähe der Niagarafälle an der Grenze zwischen den USA und Kanada, dem er in seiner Größe und vom Umriss her ähnelt.
Ontario Lacus, ein See nahe dem Südpol des Saturnmondes Titan zum Bild Ontario Lacus, ein See nahe dem Südpol des Saturnmondes Titan
In einer zweiten Studie, die unter Federführung von Prof. Jaumann entstand, untersuchten die Forscher in anderen Gebieten auf dem Titan weit verzweigte Täler. "Diese können eigentlich nur durch die Erosionswirkung einer Flüssigkeit entstanden sein", erklärt der Berliner Planetenforscher, der auch an der Forschungsarbeit zu Ontario Lacus maßgeblich beteiligt ist. Erstmal wurde dieses "Gewässernetz" in einer hügeligen Landschaft auf dem Titan in Bildern der Atmosphärensonde Huygens entdeckt, die mit Cassini zum Saturn befördert wurde und am 14. Januar 2005 durch die Titanatmosphäre flog, ehe sie sicher auf dem Saturnmond landete.
Täler, in denen fast so viel Flüssigkeit strömt, wie im Rhein
Wissenschaftler vermuteten seit längerem, dass es auf dem Titan, dessen dichte Atmosphäre keinen direkten Blick auf seine Oberfläche ermöglicht, flüssiges Methan, Ethan oder andere leichte Kohlenwasserstoff-Verbindungen gibt. Allerdings ist die Titanatmosphäre so dicht, dass mit gewöhnlichen Kameras nur ein verschwommener Blick auf die eisige Oberfläche des Mondes möglich ist. Nur durch so genannte "atmosphärische Fenster", in ganz bestimmten, eng begrenzten Wellenlängen des nahen Infrarot, ist es möglich, Details der Titanlandschaft zu erkennen.
"Inzwischen haben wir auch an zahlreichen anderen Stellen auf dem Titan mit dem Spektrometer und dem Radar-Instrument derartige Talsysteme entdeckt", erklärt DLR-Forscher Jaumann. "Unsere Auswertungen zeigen, dass in diesen Tälern zumindest zeitweise erhebliche Mengen an Flüssigkeiten geflossen sein müssen." Angepasst an die Bedingungen auf dem Titan könnten bis zu 1600 Kubikmeter Flüssigkeit pro Sekunde in den Gräben geströmt sein – das sind etwa zwei Drittel der Wassermenge, die aus dem Rhein in die Nordsee fließt.
Ontario Lacus, ein mit flüssigen Kohlenwasserstoffen gefüllter See mit "Strand" auf dem Titan
Die flüssigen Kohlenwasserstoffe können nur zwei Quellen haben: Entweder regnet es aus der Atmosphäre des Titan gelegentlich Methan und Ethan, oder vulkanische Wärme aus dem Innern des Mondes mobilisieren die bei minus 180 Grad flüssigen Kohlenwasserstoffe aus dem Innern. "Wir tendieren dazu, Niederschläge als die wahrscheinliche Quelle der Flüssigkeiten anzunehmen, weil die verzweigten Talsysteme sich über weite Gebiete erstrecken und nicht von singulären Quellen ausgehen, beantworten lassen wird sich das aber erst mit weiteren Messungen, die wir für die kommenden zwei Jahre geplant haben."
Erste Hinweise auf Seen und Flüsse auf Titan
Der Nachweis, dass sich im Ontario Lacus tatsächlich eine Flüssigkeit befindet, gelang mit Messungen des Spektrometers VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer), einem abbildenden Spektrometer für das sichtbare Licht und Wellenlängen des nahen Infrarots an Bord von Cassini. Das VIMS-Team, in dem auch Ralf Jaumann Mitglied ist, veröffentlicht seine Forschungsergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature, sowie in der Fachzeitschrift Icarus.
Damit ist ein wichtiger Fortschritt in der Erforschung des Titan und des Saturnsystems markiert worden: Zwar wurde schon vor der Cassini-Mission spekuliert, dass es auf Titan sogar einen Ozean aus Methan oder Ethan gibt. Doch weder die bisherigen Messungen von Cassini aus der Umlaufbahn um den Saturn, noch die Experimente der von Cassini abgetrennten Atmosphärensonde Huygens, die am 14. Januar 2005 auf der Eisoberfläche des Titan landete, lieferten eindeutige Beweise für einen solchen Ozean. Nach insgesamt 40 Titanvorbeiflügen seit der Ankunft von Cassini am 30. Juni 2004 im Saturnsystem ist nun der Nachweis gelungen, daß es zwar keinen Ozean auf Titan gibt, aber doch Seen und einen komplexen Flüssigkeitskreislauf.
Ontario Lacus
Die Vermutung, auf Titan gebe es aber wenigstens vereinzelt stehende Gewässer, existiert seit Mitte 2005, als das Cassini-Kamerasystem Teile der Südhalbkugel mit einem Filter im nahen Infrarot aufgenommen hatte. Darin war Ontario Lacus als ebene, das Licht kaum reflektierende Fläche zu erkennen. Später entdeckte das Radar von Cassini in hohen nördlichen Breiten zahlreiche ausgedehnte, auffallend glatte und an Seen erinnernde Flächen.
Ähnlich wie bei Ontario Lacus stellten die Forscher auch für diese nördliche "Seenplatte" ein ziemlich schwaches Reflexionsvermögen fest. Auch mit VIMS wurde diese Gegend damals untersucht. Doch waren die Messungen wegen der dort dichteren Atmosphäre stark verrauscht und zudem in ihrer Auflösung zu niedrig, so dass keine genaueren Erkenntnisse möglich waren. Wenn Ende kommenden Jahres auf der Nordhalbkugel Titans der Frühling einsetzt, werden der Orbit von Cassini und die Voraussetzungen für genauere Beobachtungen mit VIMS viel günstiger sein. Damit kann vielleicht auch für diese Flächen der Nachweis erbracht werden, dass es sich um Seen handelt.
Titan ist eines der spannendsten "Urzeitlabore" im Sonnensystem
Mysteriöser, von einer dichten Atmosphäre eingehüllter Saturnmond Titan
Titan ist mit einem Durchmesser von 5150 Kilometern der zweitgrößte Mond im Sonnensystem – und der einzige, der von einer nennenswerten Atmosphäre umgeben ist. Die Gashülle des Titan besteht zu etwa 95 Prozent aus Stickstoff, dazu kommen Spuren von Methan und Ethan. Damit ähnelt sie der Erdatmosphäre zu einer Zeit, bevor diese sich vor drei bis vier Milliarden Jahren durch die Evolution des Lebens zu verändern begann. Wegen der Existenz organischer Moleküle, also Kohlenwasserstoff-Verbindungen, ist die Titanatmosphäre ein spannendes Labor, um chemische Prozesse zu studieren, wie sie vor drei bis vier Milliarden Jahren auf der Erde abliefen. Unter der Eiskruste des Titan vermuten einige Forscher sogar eine Schicht geschmolzenen Wassers, einen Ozean in mehreren Kilometern Tiefe. All dies macht den Saturntrabanten zu einem der interessantesten Ziele der Erforschung des Sonnensystems.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein gemeinsames Projekt der NASA, der europäischen Weltraumorganisation ESA und der Italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Einrichtung des California Institute of Technology in Pasadena (Kalifornien), leitet und führt die Mission für die NASA. Das DLR ist mit mehreren Wissenschaftlern an der Mission beteiligt. Die Raumfahrt-Agentur des DLR unterstützt die Mission über die ESA und fördert die an der Mission beteiligten Wissenschaftler an deutschen Universitäten und in der Max-Planck-Gesellschaft. Die Mission Cassini wurde erst am 1. Juli 2008 für zwei weitere Jahre verlängert. Bis Mitte 2010 wird die Sonde noch weitere 60 Saturnumrundungen absolvieren und dabei 26 Mal nahe am Titan vorbeifliegen. (DLR)
Quelle Bild 1: ESA/NASA/JPL/University of Arizona.
Bild 2: NASA/JPL/Space Science Institute.
Bild 3: ESA/NASA/JPL/University of Arizona.
Bild 4, 5: NASA/JPL /University of Arizona/Space Science Institute.
Verzweigtes System von Abflusskanälen an der Huygens-LandestelleBisher galt die Erde als der einzige Ort im Sonnensystem, an dem es regnet und die Niederschläge sich in Flüssen sammeln, bevor sie in ein stehendes Gewässer münden. Nun haben Forscher, darunter auch Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), mit der Raumsonde Cassini einen See auf dem Saturnmond Titan entdeckt.
Ebenso wurde herausgefunden, dass es auf Titan auch regnet und sich aus den Niederschlägen Ströme bilden, die über die Oberfläche fließen und tief eingeschnittene Täler aus der eisigen Landschaft erodieren. "Wir sind uns sicher, dass es auf Titan mindestens einen großen mit Flüssigkeit gefüllten See gibt", erklärt Prof. Ralf Jaumann vom Berliner DLR-Institut für Planetenforschung. "Die Messungen mit dem Spektrometer VIMS an Bord der Cassini-Sonde sind eindeutig: Nahe dem Südpol des Titan haben wir einen See entdeckt, der mit flüssigem Ethan gefüllt ist: In dem See steht gewissermaßen flüssiges Erdgas."
Wahrscheinlich ist, dass sich das Ethan mit anderen Flüssigkeiten vermischt hat, wie beispielsweise Methan oder anderen leichten Kohlenwasserstoffen aus der Familie der Alkane. Der jetzt gefundene See trägt den Namen Ontario Lacus, in Anlehnung an den 300 Kilometer langen Ontariosee in der Nähe der Niagarafälle an der Grenze zwischen den USA und Kanada, dem er in seiner Größe und vom Umriss her ähnelt.
Ontario Lacus, ein See nahe dem Südpol des Saturnmondes Titan zum Bild Ontario Lacus, ein See nahe dem Südpol des Saturnmondes TitanIn einer zweiten Studie, die unter Federführung von Prof. Jaumann entstand, untersuchten die Forscher in anderen Gebieten auf dem Titan weit verzweigte Täler. "Diese können eigentlich nur durch die Erosionswirkung einer Flüssigkeit entstanden sein", erklärt der Berliner Planetenforscher, der auch an der Forschungsarbeit zu Ontario Lacus maßgeblich beteiligt ist. Erstmal wurde dieses "Gewässernetz" in einer hügeligen Landschaft auf dem Titan in Bildern der Atmosphärensonde Huygens entdeckt, die mit Cassini zum Saturn befördert wurde und am 14. Januar 2005 durch die Titanatmosphäre flog, ehe sie sicher auf dem Saturnmond landete.
Täler, in denen fast so viel Flüssigkeit strömt, wie im Rhein
Wissenschaftler vermuteten seit längerem, dass es auf dem Titan, dessen dichte Atmosphäre keinen direkten Blick auf seine Oberfläche ermöglicht, flüssiges Methan, Ethan oder andere leichte Kohlenwasserstoff-Verbindungen gibt. Allerdings ist die Titanatmosphäre so dicht, dass mit gewöhnlichen Kameras nur ein verschwommener Blick auf die eisige Oberfläche des Mondes möglich ist. Nur durch so genannte "atmosphärische Fenster", in ganz bestimmten, eng begrenzten Wellenlängen des nahen Infrarot, ist es möglich, Details der Titanlandschaft zu erkennen.
"Inzwischen haben wir auch an zahlreichen anderen Stellen auf dem Titan mit dem Spektrometer und dem Radar-Instrument derartige Talsysteme entdeckt", erklärt DLR-Forscher Jaumann. "Unsere Auswertungen zeigen, dass in diesen Tälern zumindest zeitweise erhebliche Mengen an Flüssigkeiten geflossen sein müssen." Angepasst an die Bedingungen auf dem Titan könnten bis zu 1600 Kubikmeter Flüssigkeit pro Sekunde in den Gräben geströmt sein – das sind etwa zwei Drittel der Wassermenge, die aus dem Rhein in die Nordsee fließt.
Ontario Lacus, ein mit flüssigen Kohlenwasserstoffen gefüllter See mit "Strand" auf dem TitanDie flüssigen Kohlenwasserstoffe können nur zwei Quellen haben: Entweder regnet es aus der Atmosphäre des Titan gelegentlich Methan und Ethan, oder vulkanische Wärme aus dem Innern des Mondes mobilisieren die bei minus 180 Grad flüssigen Kohlenwasserstoffe aus dem Innern. "Wir tendieren dazu, Niederschläge als die wahrscheinliche Quelle der Flüssigkeiten anzunehmen, weil die verzweigten Talsysteme sich über weite Gebiete erstrecken und nicht von singulären Quellen ausgehen, beantworten lassen wird sich das aber erst mit weiteren Messungen, die wir für die kommenden zwei Jahre geplant haben."
Erste Hinweise auf Seen und Flüsse auf Titan
Der Nachweis, dass sich im Ontario Lacus tatsächlich eine Flüssigkeit befindet, gelang mit Messungen des Spektrometers VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer), einem abbildenden Spektrometer für das sichtbare Licht und Wellenlängen des nahen Infrarots an Bord von Cassini. Das VIMS-Team, in dem auch Ralf Jaumann Mitglied ist, veröffentlicht seine Forschungsergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature, sowie in der Fachzeitschrift Icarus.
Damit ist ein wichtiger Fortschritt in der Erforschung des Titan und des Saturnsystems markiert worden: Zwar wurde schon vor der Cassini-Mission spekuliert, dass es auf Titan sogar einen Ozean aus Methan oder Ethan gibt. Doch weder die bisherigen Messungen von Cassini aus der Umlaufbahn um den Saturn, noch die Experimente der von Cassini abgetrennten Atmosphärensonde Huygens, die am 14. Januar 2005 auf der Eisoberfläche des Titan landete, lieferten eindeutige Beweise für einen solchen Ozean. Nach insgesamt 40 Titanvorbeiflügen seit der Ankunft von Cassini am 30. Juni 2004 im Saturnsystem ist nun der Nachweis gelungen, daß es zwar keinen Ozean auf Titan gibt, aber doch Seen und einen komplexen Flüssigkeitskreislauf.
Ontario LacusDie Vermutung, auf Titan gebe es aber wenigstens vereinzelt stehende Gewässer, existiert seit Mitte 2005, als das Cassini-Kamerasystem Teile der Südhalbkugel mit einem Filter im nahen Infrarot aufgenommen hatte. Darin war Ontario Lacus als ebene, das Licht kaum reflektierende Fläche zu erkennen. Später entdeckte das Radar von Cassini in hohen nördlichen Breiten zahlreiche ausgedehnte, auffallend glatte und an Seen erinnernde Flächen.
Ähnlich wie bei Ontario Lacus stellten die Forscher auch für diese nördliche "Seenplatte" ein ziemlich schwaches Reflexionsvermögen fest. Auch mit VIMS wurde diese Gegend damals untersucht. Doch waren die Messungen wegen der dort dichteren Atmosphäre stark verrauscht und zudem in ihrer Auflösung zu niedrig, so dass keine genaueren Erkenntnisse möglich waren. Wenn Ende kommenden Jahres auf der Nordhalbkugel Titans der Frühling einsetzt, werden der Orbit von Cassini und die Voraussetzungen für genauere Beobachtungen mit VIMS viel günstiger sein. Damit kann vielleicht auch für diese Flächen der Nachweis erbracht werden, dass es sich um Seen handelt.
Titan ist eines der spannendsten "Urzeitlabore" im Sonnensystem
Mysteriöser, von einer dichten Atmosphäre eingehüllter Saturnmond TitanTitan ist mit einem Durchmesser von 5150 Kilometern der zweitgrößte Mond im Sonnensystem – und der einzige, der von einer nennenswerten Atmosphäre umgeben ist. Die Gashülle des Titan besteht zu etwa 95 Prozent aus Stickstoff, dazu kommen Spuren von Methan und Ethan. Damit ähnelt sie der Erdatmosphäre zu einer Zeit, bevor diese sich vor drei bis vier Milliarden Jahren durch die Evolution des Lebens zu verändern begann. Wegen der Existenz organischer Moleküle, also Kohlenwasserstoff-Verbindungen, ist die Titanatmosphäre ein spannendes Labor, um chemische Prozesse zu studieren, wie sie vor drei bis vier Milliarden Jahren auf der Erde abliefen. Unter der Eiskruste des Titan vermuten einige Forscher sogar eine Schicht geschmolzenen Wassers, einen Ozean in mehreren Kilometern Tiefe. All dies macht den Saturntrabanten zu einem der interessantesten Ziele der Erforschung des Sonnensystems.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein gemeinsames Projekt der NASA, der europäischen Weltraumorganisation ESA und der Italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Einrichtung des California Institute of Technology in Pasadena (Kalifornien), leitet und führt die Mission für die NASA. Das DLR ist mit mehreren Wissenschaftlern an der Mission beteiligt. Die Raumfahrt-Agentur des DLR unterstützt die Mission über die ESA und fördert die an der Mission beteiligten Wissenschaftler an deutschen Universitäten und in der Max-Planck-Gesellschaft. Die Mission Cassini wurde erst am 1. Juli 2008 für zwei weitere Jahre verlängert. Bis Mitte 2010 wird die Sonde noch weitere 60 Saturnumrundungen absolvieren und dabei 26 Mal nahe am Titan vorbeifliegen. (DLR)
Quelle Bild 1: ESA/NASA/JPL/University of Arizona.
Bild 2: NASA/JPL/Space Science Institute.
Bild 3: ESA/NASA/JPL/University of Arizona.
Bild 4, 5: NASA/JPL /University of Arizona/Space Science Institute.
Mars Express fotografiert Phobos aus bisher kürzester Distanz
Am 23. Juli 2008 gelangen mit der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen Stereokamera HRSC auf der ESA-Sonde Mars Express die bisher am höchsten aufgelösten Bilder des Marsmondes Phobos. Die Raumsonde flog an dem etwas mehr als 25 Kilometer großen Marstrabanten in einer relativen Geschwindigkeit von 3,0 Kilometer pro Sekunde (knapp 11.000 Kilometer pro Stunde) vorbei und kam Phobos bis auf 93 Kilometer nahe. Dabei wurde eine von der Kamera bislang noch nicht fotografierte Gegend auf der dem Mars abgewandten Seite der Nordhalbkugel beobachtet.
Geometrie des Phobos-Vorbeifluges
Animation: Mars Express-Vorbeiflug am Marsmond Phobos
Das HRSC-Experimentteam am DLR-Institut für Planetenforschung plante die Aufnahmen gemeinsam mit der Freien Universität Berlin und dem ESOC, dem Bodenkontrollzentrum der Europäischen Weltraumorganisation ESA in Darmstadt.
Damit die Bilder bei hoher Vorbeifluggeschwindigkeit und der gleichzeitig sehr kurzen Entfernung zum Mond nicht verwischt werden, schwenkten die Raumflugingenieure am ESOC den Mars Express-Orbiter während der Aufnahmen gegen die Flugrichtung, um optimale HRSC-Aufnahmen zu ermöglichen - ein Manöver, das perfekt gelang. Die wissenschaftliche Auswertung der HRSC-Bilder und der Ergebnisse der anderen Mars Express-Experimente dauert noch an.
Neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Phobos
Die an Bord der Raumsonde befindliche High Resolution Stereo Camera (HRSC) untersuchte den nur 27 Kilometer mal 22 Kilometer mal 19 Kilometer großen Mond, welcher zu den am wenigsten reflektierenden Körpern im Sonnensystem gehört. Es wird vermutet, dass es sich bei Phobos um einen Asteroiden aus der frühen Entstehungsperiode des Planeten handelt, der von der Marsgravitation eingefangen wurde. Die Bilddaten, welche in fünf verschiedenen Kanälen für die bestmögliche stereografische und photogrammetrische Analyse aufgenommen wurden, zeigen bei einer Auflösung von 3,7 Metern pro Pixel noch nie gesehene Details der Mondoberfläche. Die Stereodaten, welche ebenfalls mit einer Auflösung von 3,7 Metern pro Pixel aufgenommen wurden, sind wichtig für die Erstellung eines digitalen Geländemodells sowie für photogeologische Untersuchungen. Die Daten der zusätzlichen photometrischen Kanäle mit einer Auflösung von 7,4 Metern pro Pixel bieten die Möglichkeit, den auf Phobos vorhandenen Regolith genauestens zu untersuchen. (Foto: Der Marsmond Phobos)
Die Daten aus Orbit 5851 bieten völlig neue Möglichkeiten, Phobos zu untersuchen, da Daten älterer Vorbeiflüge der Viking-Sonden oder des Mars Reconnaissance Orbiters (MRO) entweder keine Stereodaten lieferten oder die Auflösung der Bilder geringer war. Neuere HiRISE-Daten (High Resolution Imaging Science Experiment) der NASA zeigen dagegen nur die dem Mars zugewandte Seite des Mondes, während Mars Express überwiegend die dem Planeten abgewandte Seite beobachtet. Dieser Vorbeiflug hatte die größte Annäherung an Phobos von den insgesamt fünf geplanten Vorbeiflügen im Juli und August dieses Jahres.
Die Beobachtungen von Phobos verdankt Mars Express seinem sehr elliptischen Orbit. Die Raumsonde befindet sich dabei zwischen 270 Kilometern und mehr als 10.000 Kilometern über dem Planeten und kreuzt auch die 9000 Kilometer von Mars entfernte Bahn des Mondes. Da Phobos, wie auch der Erdmond, dem Planeten immer die gleiche Seite zuwendet, sind Aufnahmen der abgewandten Seite nur möglich, wenn sich Mars Express außerhalb des Mondorbits befindet. Im Jahr 2009 will die russische Raumfahrtbehörde die Mission "Phobos Grunt" (Phobos Erde) zu dem Mond schicken, um Bodenproben auf der dem Planeten abgewandten Seite bei etwa 5 Grad Süd bis 5 Grad Nord und 230 Grad bis 235 Grad West zu sammeln und zur Erde zu bringen. Dieses Gebiet wurde zuletzt in den 70er-Jahren des letzten Jahrhunderts von den Viking-Sonden aufgenommen. Die Beobachtungen der HRSC wurden sehnlichst erwartet, um die mögliche Landestelle besser festlegen und untersuchen zu können.
Rotation der Sonde beim Vorbeiflug
Mögliche Landestelle der russischen Mission "Phobos Grunt"
Besonders Eindrucksvoll erkennt man auf den neuesten Bildern die außergewöhnlichen Riefen auf der Oberfläche des Mondes. Der Ursprung dieser Riefen (Spuren) ist umstritten. Es könnte sich um Spuren handeln, die von ausgeworfenem Material im Zuge von Einschlagsereignissen auf dem Mars entstanden sind. Möglicherweise ist auch der die Oberfläche bedeckende Regolith in bereits vorhandene Spalten gerutscht. In den Bildern können mindestens zwei verschiedene Riefensysteme mit unterschiedlichen Orientierungen differenziert werden. Ein sinusförmiger Krater beziehungsweise eine Kraterkette sind ebenfalls zu erkennen.
Während der Beobachtungen wurde eine Sondendrehung, ein so genannter "spacecraft slew", durchgeführt. Dabei wird die Sonde entgegen ihrer Bewegungsrichtung rotiert, um die Geschwindigkeit zu reduzieren mit der das beobachtete Objekt an der Sonde vorbeizieht. Auf diese Weise wird verhindert, dass trotz der hohen Fluggeschwindigkeit verschwommene und unscharfe Bilder entstehen, und die Belichtungszeit groß genug gewählt werden kann. Auch der Super Resolution Channel (SCR) der HRSC machte während des Vorbeifluges Aufnahmen mit einer nominellen Auflösung von 90 Zentimetern pro Pixel. Trotz des "spacecraft slew" kam es zu geringer Unschärfe in den SRC-Detailaufnahmen. Diese Aufnahmen werden hier nicht gezeigt, von ihnen wird jedoch nach weiterer Bearbeitung ein höheres Maß an Detailreichtum erwartet.
Das Kameraexperiment HRSC auf der Mission Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Gerhard Neukum (Freie Universität Berlin), der auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen hatte, geleitet. Das Wissenschaftsteam besteht aus 45 Co-Investigatoren aus 32 Institutionen und zehn Nationen. Die Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter der Leitung des PI G. Neukum entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgt am DLR. Die Darstellungen wurden vom Institut für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung erstellt. (DLR)
Quellen Bild 1-5: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).
Geometrie des Phobos-Vorbeifluges
Animation: Mars Express-Vorbeiflug am Marsmond Phobos
Das HRSC-Experimentteam am DLR-Institut für Planetenforschung plante die Aufnahmen gemeinsam mit der Freien Universität Berlin und dem ESOC, dem Bodenkontrollzentrum der Europäischen Weltraumorganisation ESA in Darmstadt.
Damit die Bilder bei hoher Vorbeifluggeschwindigkeit und der gleichzeitig sehr kurzen Entfernung zum Mond nicht verwischt werden, schwenkten die Raumflugingenieure am ESOC den Mars Express-Orbiter während der Aufnahmen gegen die Flugrichtung, um optimale HRSC-Aufnahmen zu ermöglichen - ein Manöver, das perfekt gelang. Die wissenschaftliche Auswertung der HRSC-Bilder und der Ergebnisse der anderen Mars Express-Experimente dauert noch an.Neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Phobos
Die an Bord der Raumsonde befindliche High Resolution Stereo Camera (HRSC) untersuchte den nur 27 Kilometer mal 22 Kilometer mal 19 Kilometer großen Mond, welcher zu den am wenigsten reflektierenden Körpern im Sonnensystem gehört. Es wird vermutet, dass es sich bei Phobos um einen Asteroiden aus der frühen Entstehungsperiode des Planeten handelt, der von der Marsgravitation eingefangen wurde. Die Bilddaten, welche in fünf verschiedenen Kanälen für die bestmögliche stereografische und photogrammetrische Analyse aufgenommen wurden, zeigen bei einer Auflösung von 3,7 Metern pro Pixel noch nie gesehene Details der Mondoberfläche. Die Stereodaten, welche ebenfalls mit einer Auflösung von 3,7 Metern pro Pixel aufgenommen wurden, sind wichtig für die Erstellung eines digitalen Geländemodells sowie für photogeologische Untersuchungen. Die Daten der zusätzlichen photometrischen Kanäle mit einer Auflösung von 7,4 Metern pro Pixel bieten die Möglichkeit, den auf Phobos vorhandenen Regolith genauestens zu untersuchen. (Foto: Der Marsmond Phobos)
Die Daten aus Orbit 5851 bieten völlig neue Möglichkeiten, Phobos zu untersuchen, da Daten älterer Vorbeiflüge der Viking-Sonden oder des Mars Reconnaissance Orbiters (MRO) entweder keine Stereodaten lieferten oder die Auflösung der Bilder geringer war. Neuere HiRISE-Daten (High Resolution Imaging Science Experiment) der NASA zeigen dagegen nur die dem Mars zugewandte Seite des Mondes, während Mars Express überwiegend die dem Planeten abgewandte Seite beobachtet. Dieser Vorbeiflug hatte die größte Annäherung an Phobos von den insgesamt fünf geplanten Vorbeiflügen im Juli und August dieses Jahres.Die Beobachtungen von Phobos verdankt Mars Express seinem sehr elliptischen Orbit. Die Raumsonde befindet sich dabei zwischen 270 Kilometern und mehr als 10.000 Kilometern über dem Planeten und kreuzt auch die 9000 Kilometer von Mars entfernte Bahn des Mondes. Da Phobos, wie auch der Erdmond, dem Planeten immer die gleiche Seite zuwendet, sind Aufnahmen der abgewandten Seite nur möglich, wenn sich Mars Express außerhalb des Mondorbits befindet. Im Jahr 2009 will die russische Raumfahrtbehörde die Mission "Phobos Grunt" (Phobos Erde) zu dem Mond schicken, um Bodenproben auf der dem Planeten abgewandten Seite bei etwa 5 Grad Süd bis 5 Grad Nord und 230 Grad bis 235 Grad West zu sammeln und zur Erde zu bringen. Dieses Gebiet wurde zuletzt in den 70er-Jahren des letzten Jahrhunderts von den Viking-Sonden aufgenommen. Die Beobachtungen der HRSC wurden sehnlichst erwartet, um die mögliche Landestelle besser festlegen und untersuchen zu können.
Rotation der Sonde beim Vorbeiflug
Mögliche Landestelle der russischen Mission "Phobos Grunt"Besonders Eindrucksvoll erkennt man auf den neuesten Bildern die außergewöhnlichen Riefen auf der Oberfläche des Mondes. Der Ursprung dieser Riefen (Spuren) ist umstritten. Es könnte sich um Spuren handeln, die von ausgeworfenem Material im Zuge von Einschlagsereignissen auf dem Mars entstanden sind. Möglicherweise ist auch der die Oberfläche bedeckende Regolith in bereits vorhandene Spalten gerutscht. In den Bildern können mindestens zwei verschiedene Riefensysteme mit unterschiedlichen Orientierungen differenziert werden. Ein sinusförmiger Krater beziehungsweise eine Kraterkette sind ebenfalls zu erkennen.
Während der Beobachtungen wurde eine Sondendrehung, ein so genannter "spacecraft slew", durchgeführt. Dabei wird die Sonde entgegen ihrer Bewegungsrichtung rotiert, um die Geschwindigkeit zu reduzieren mit der das beobachtete Objekt an der Sonde vorbeizieht. Auf diese Weise wird verhindert, dass trotz der hohen Fluggeschwindigkeit verschwommene und unscharfe Bilder entstehen, und die Belichtungszeit groß genug gewählt werden kann. Auch der Super Resolution Channel (SCR) der HRSC machte während des Vorbeifluges Aufnahmen mit einer nominellen Auflösung von 90 Zentimetern pro Pixel. Trotz des "spacecraft slew" kam es zu geringer Unschärfe in den SRC-Detailaufnahmen. Diese Aufnahmen werden hier nicht gezeigt, von ihnen wird jedoch nach weiterer Bearbeitung ein höheres Maß an Detailreichtum erwartet.
Das Kameraexperiment HRSC auf der Mission Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Gerhard Neukum (Freie Universität Berlin), der auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen hatte, geleitet. Das Wissenschaftsteam besteht aus 45 Co-Investigatoren aus 32 Institutionen und zehn Nationen. Die Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter der Leitung des PI G. Neukum entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgt am DLR. Die Darstellungen wurden vom Institut für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung erstellt. (DLR)
Quellen Bild 1-5: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).
Sonntag, 1. Juni 2008
Space Shuttle Discovery (STS-124) erfolgreich gestartet
1. Juni 2008
Wissenschaftliche Möglichkeiten der ISS mit japanischem Kibo-Labor erweitert
Am 31. Mai 2008 um 23.02 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (17.02 Uhr Ortszeit) ist das Space Shuttle Discovery (STS-124) von Cape Canaveral (Florida) mit dem japanischen Wissenschaftslabor Kibo an Bord sowie dem ebenfalls aus Japan stammenden Manipulatorsystem RMS erfolgreich gestartet. Neben dem japanische Astronauten Akihiko Hoshide ist auch Greg Chamitoff an Bord des Shuttle. Er wird Garrett Reisman als Mitglied der Stammbesatzung auf der ISS ablösen.
Start von STS-124
Zur Besatzung gehören des Weiteren der Kommandant Mark Kelly, der Pilot Ken Ham und die Missionsspezialisten Karen Nyberg, Ron Garan und Mike Fossum. Die Mission STS-124 soll 14 Tage dauern. Im Verlauf des Fluges sind drei Außenbordeinsätze vorgesehen. Für die Discovery ist es der 35. Flug, für die Shuttleflotte der dritte in diesem Jahr und der 123. Shuttleflug insgesamt.
Mit dem etwa zehn Meter langen Labor Kibo (japanisch für Hoffnung) wird die größte Forschungseinrichtung an der ISS angedockt. Ausgerüstet ist das Labor mir einer eigenen Luftschleuse für Außenbordeinsätze und dem Roboterarm RMS zur Durchführung externer Experimente. Kibo dient der Forschung auf den Gebieten der Biologie, Medizin und Erdbeobachtung, sowie Materialforschung und Kommunikation. Weitere für Kibo bestimmte Ausrüstungsgegenstände werden mit dem Flug STS-127 zur ISS gebracht. Die Missionskontrolle für das Labor erfolgt durch das nördlich von Tokio gelegene Kontrollzentrum der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. (С) DLR, Bild: NASA.
Wissenschaftliche Möglichkeiten der ISS mit japanischem Kibo-Labor erweitert
Am 31. Mai 2008 um 23.02 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (17.02 Uhr Ortszeit) ist das Space Shuttle Discovery (STS-124) von Cape Canaveral (Florida) mit dem japanischen Wissenschaftslabor Kibo an Bord sowie dem ebenfalls aus Japan stammenden Manipulatorsystem RMS erfolgreich gestartet. Neben dem japanische Astronauten Akihiko Hoshide ist auch Greg Chamitoff an Bord des Shuttle. Er wird Garrett Reisman als Mitglied der Stammbesatzung auf der ISS ablösen.
Start von STS-124Zur Besatzung gehören des Weiteren der Kommandant Mark Kelly, der Pilot Ken Ham und die Missionsspezialisten Karen Nyberg, Ron Garan und Mike Fossum. Die Mission STS-124 soll 14 Tage dauern. Im Verlauf des Fluges sind drei Außenbordeinsätze vorgesehen. Für die Discovery ist es der 35. Flug, für die Shuttleflotte der dritte in diesem Jahr und der 123. Shuttleflug insgesamt.
Mit dem etwa zehn Meter langen Labor Kibo (japanisch für Hoffnung) wird die größte Forschungseinrichtung an der ISS angedockt. Ausgerüstet ist das Labor mir einer eigenen Luftschleuse für Außenbordeinsätze und dem Roboterarm RMS zur Durchführung externer Experimente. Kibo dient der Forschung auf den Gebieten der Biologie, Medizin und Erdbeobachtung, sowie Materialforschung und Kommunikation. Weitere für Kibo bestimmte Ausrüstungsgegenstände werden mit dem Flug STS-127 zur ISS gebracht. Die Missionskontrolle für das Labor erfolgt durch das nördlich von Tokio gelegene Kontrollzentrum der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. (С) DLR, Bild: NASA.
Montag, 28. April 2008
Galileo auf gutem Weg
Der Koordinator der Bundesregierung für die Luft- und Raumfahrt, Parlamentarische Staatssekretär Peter Hintze, beglückwünscht die ESA und die EU zum Start des zweiten Galileo-Testsatelliten. Der Testsatellit Giove B wurde heute mit einer russischen Rakete vom kasachischen Startplatz Baikonur erfolgreich ins All gebracht. Hintze: "Galileo sichert die Unabhängigkeit Europas bei der Satellitennavigation."
Hintze: "Ich freue mich, dass der zweite Testsatellit erfolgreich ins All gebracht wurde. Dies ist die zweite gute Nachricht in dieser Woche für den Aufbau des europäischen Satellitennavigationssystems Galileo, nachdem am Mittwoch das Europäische Parlament den Weg frei gemacht hat für eine zügige Ausschreibung der Aufträge. Damit ist Galileo auf gutem Weg."
Das Europäische Parlament stimmte am 23. April 2008 einer Verordnung über die Finanzierung und Auftragsvergabe dieses europäischen technologischen Schlüsselprojekts zu. Noch vor der Sommerpause sollen die Aufträge zum Aufbau des Systems ausgeschrieben werden: Aufträge werden für die Systemplanung, die Bodeneinrichtungen, das Kontrollsystem, den Satellitenbau sowie für Start und Betrieb der Satelliten vergeben. Deutsche Unternehmen rechnen sich gute Chancen beim Bau der insg. 30 Satelliten aus. Allein im Satellitenbau werden rund 1,2 Mrd. ¤ investiert werden.
Der jetzt gestartete zweite Testsatellit Giove B wurde in Deutschland bei Astrium in Friedrichshafen gebaut. Er ist zwar etwas kleiner als der erste Testsatellit, technisch aber sehr viel anspruchsvoller ausgerüstet. So enthält Giove B einen weiter entwickelten Signalgenerator und erstmals im All eingesetzte Präzisionsuhren. Diese Bauteile ermöglichen eine viel höhere Genauigkeit der Galileo-Signale. Die Uhren sind ein Beitrag unserer schweizer Partner im System Galileo und wurden von der Firma Temex entwickelt und gebaut. (Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie)
Hintze: "Ich freue mich, dass der zweite Testsatellit erfolgreich ins All gebracht wurde. Dies ist die zweite gute Nachricht in dieser Woche für den Aufbau des europäischen Satellitennavigationssystems Galileo, nachdem am Mittwoch das Europäische Parlament den Weg frei gemacht hat für eine zügige Ausschreibung der Aufträge. Damit ist Galileo auf gutem Weg."
Das Europäische Parlament stimmte am 23. April 2008 einer Verordnung über die Finanzierung und Auftragsvergabe dieses europäischen technologischen Schlüsselprojekts zu. Noch vor der Sommerpause sollen die Aufträge zum Aufbau des Systems ausgeschrieben werden: Aufträge werden für die Systemplanung, die Bodeneinrichtungen, das Kontrollsystem, den Satellitenbau sowie für Start und Betrieb der Satelliten vergeben. Deutsche Unternehmen rechnen sich gute Chancen beim Bau der insg. 30 Satelliten aus. Allein im Satellitenbau werden rund 1,2 Mrd. ¤ investiert werden.
Der jetzt gestartete zweite Testsatellit Giove B wurde in Deutschland bei Astrium in Friedrichshafen gebaut. Er ist zwar etwas kleiner als der erste Testsatellit, technisch aber sehr viel anspruchsvoller ausgerüstet. So enthält Giove B einen weiter entwickelten Signalgenerator und erstmals im All eingesetzte Präzisionsuhren. Diese Bauteile ermöglichen eine viel höhere Genauigkeit der Galileo-Signale. Die Uhren sind ein Beitrag unserer schweizer Partner im System Galileo und wurden von der Firma Temex entwickelt und gebaut. (Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie)
Freitag, 16. November 2007
Raumfahrtstandort Ostdeutschland mit großen Potentialen
Entwicklungs-Finanzierung des Erdbeobachtungsinstruments METimage gesichert
Der Haushaltsausschuss des Deutschen Bundestages hat entschieden, aus dem Bundeshaushalt fünf Millionen Euro für die Entwicklung des Erdbeobachtungsinstrumentes METimage in Jena (Thüringen) 2008 bis 2010 bereitzustellen.
Dazu sagte der Beauftragte der Bundesregierung für die neuen Länder, Bundesverkehrsminister Wolfgang Tiefensee:
"Die Entscheidung des Haushaltsausschusses ist ein positives Signal für den Raumfahrtstandort Ostdeutschland. Sie unterstreicht die Kompetenz, die sich im Wachstumskern Optik und Optronik am Standort Jena entwickelt hat und trägt dazu bei, die neuen Länder als Industriestandort weiter zu stärken. Hier zeigt sich auch überzeugend, wie sich in Ostdeutschland die Potenziale aus Wirtschaft und Spitzenforschung ergänzen."
Die Sonde "METimage" ist das zentrale Instrument bei der meteorologischen und ozeanographischen Erdbeobachtungsmission, die in der zweiten Hälfte des kommenden Jahrzehnts in Betrieb gehen soll. Sie ist von großem Nutzen für die Wetter-vorhersage, insbesondere auch bei Extremwetterlagen.
Das Erdbeobachtungsinstrument "METimage" soll als deutscher Beitrag für das in Planung befindliche polarumlaufende Satellitensystem eingesetzt werden.
Die Vorentwicklung des Erdbeobachtungsinstrumentes METimage war vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt im Rahmen des nationale Raumfahrtpro-gramms ermöglicht worden.
"Mit der Finanzierungsentscheidung ist nun die Weiterentwicklung des Erdbeobachtungsinstruments gesichert. Jetzt gilt es, die Potentiale der deutschen Raumfahrtindustrie bei zukünftigen europäischen Missionen stärker einzusetzen. Wir müssen weiterhin offensiv die Chancen nutzen, die sich aus der Mitgliedschaft in internationalen Organisationen im Bereich der satellitengestützten Erdbeobachtung ergeben", so Tiefensee. (Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Nr. 346/2007)
Der Haushaltsausschuss des Deutschen Bundestages hat entschieden, aus dem Bundeshaushalt fünf Millionen Euro für die Entwicklung des Erdbeobachtungsinstrumentes METimage in Jena (Thüringen) 2008 bis 2010 bereitzustellen.
Dazu sagte der Beauftragte der Bundesregierung für die neuen Länder, Bundesverkehrsminister Wolfgang Tiefensee:
"Die Entscheidung des Haushaltsausschusses ist ein positives Signal für den Raumfahrtstandort Ostdeutschland. Sie unterstreicht die Kompetenz, die sich im Wachstumskern Optik und Optronik am Standort Jena entwickelt hat und trägt dazu bei, die neuen Länder als Industriestandort weiter zu stärken. Hier zeigt sich auch überzeugend, wie sich in Ostdeutschland die Potenziale aus Wirtschaft und Spitzenforschung ergänzen."
Die Sonde "METimage" ist das zentrale Instrument bei der meteorologischen und ozeanographischen Erdbeobachtungsmission, die in der zweiten Hälfte des kommenden Jahrzehnts in Betrieb gehen soll. Sie ist von großem Nutzen für die Wetter-vorhersage, insbesondere auch bei Extremwetterlagen.
Das Erdbeobachtungsinstrument "METimage" soll als deutscher Beitrag für das in Planung befindliche polarumlaufende Satellitensystem eingesetzt werden.
Die Vorentwicklung des Erdbeobachtungsinstrumentes METimage war vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt im Rahmen des nationale Raumfahrtpro-gramms ermöglicht worden.
"Mit der Finanzierungsentscheidung ist nun die Weiterentwicklung des Erdbeobachtungsinstruments gesichert. Jetzt gilt es, die Potentiale der deutschen Raumfahrtindustrie bei zukünftigen europäischen Missionen stärker einzusetzen. Wir müssen weiterhin offensiv die Chancen nutzen, die sich aus der Mitgliedschaft in internationalen Organisationen im Bereich der satellitengestützten Erdbeobachtung ergeben", so Tiefensee. (Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Nr. 346/2007)
Donnerstag, 20. September 2007
Galileo als gesamteuropäisches Projekt weiter voranbringen
Zu den Vorschlägen der EU-Kommission zur Zukunft des europäischen Navigationssatellitenprojektes Galileo erklärt Bundesverkehrsminister Wolfgang Tiefensee:
"Ich begrüße grundsätzlich, dass die EU-Kommission jetzt Vorschläge macht, um dies gesamteuropäische Projekt voranzutreiben. Prognosen zeigen, dass in die Navigationssatellitentechnik bis 2020 weltweit 20 bis 30 Milliarden Euro investiert werden und allein in Europa in diesem Bereich rund 150.000 Arbeitsplätze entstehen können.
Wir haben während unserer EU-Ratspräsidentschaft die Probleme bei Galileo beim Namen genannt und Lösungswege mit Kommission und Rat angesprochen. Jetzt dürfen wir nicht nachlassen. Meine Position ist klar: Galileo darf nicht weiter verzö-gert werden, aber wir müssen auch die Kosten begrenzen. Deswegen brauchen wir volle Transparenz bei Kosten und Risiken des Vorhabens.
Der von der Kommission unterbreitete Vorschlag birgt allerdings Risiken, die Anlass zur Skepsis geben.
Das Abweichen von bisher nur mühsam erreichten technologischen Arbeitspaketen gefährdet massiv den Zeitplan und den europäischen Konsens für das Projekt.
Wir benötigen stattdessen so schnell wie möglich ein klares Projektmanagement, damit die Vielzahl der bisherigen komplizierten und bürokratischen Abstimmungsgremien reduziert werden kann.
Beim EU-Verkehrsministerrat in Luxemburg am 2. Oktober wird sich Deutschland dafür einsetzen, Galileo zu einem erfolgreichen Industrieprojekt in Europa werden zu lassen". (Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Nr. 269/2007)
"Ich begrüße grundsätzlich, dass die EU-Kommission jetzt Vorschläge macht, um dies gesamteuropäische Projekt voranzutreiben. Prognosen zeigen, dass in die Navigationssatellitentechnik bis 2020 weltweit 20 bis 30 Milliarden Euro investiert werden und allein in Europa in diesem Bereich rund 150.000 Arbeitsplätze entstehen können.
Wir haben während unserer EU-Ratspräsidentschaft die Probleme bei Galileo beim Namen genannt und Lösungswege mit Kommission und Rat angesprochen. Jetzt dürfen wir nicht nachlassen. Meine Position ist klar: Galileo darf nicht weiter verzö-gert werden, aber wir müssen auch die Kosten begrenzen. Deswegen brauchen wir volle Transparenz bei Kosten und Risiken des Vorhabens.
Der von der Kommission unterbreitete Vorschlag birgt allerdings Risiken, die Anlass zur Skepsis geben.
Das Abweichen von bisher nur mühsam erreichten technologischen Arbeitspaketen gefährdet massiv den Zeitplan und den europäischen Konsens für das Projekt.
Wir benötigen stattdessen so schnell wie möglich ein klares Projektmanagement, damit die Vielzahl der bisherigen komplizierten und bürokratischen Abstimmungsgremien reduziert werden kann.
Beim EU-Verkehrsministerrat in Luxemburg am 2. Oktober wird sich Deutschland dafür einsetzen, Galileo zu einem erfolgreichen Industrieprojekt in Europa werden zu lassen". (Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Nr. 269/2007)
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