Gewähltes Tag ESA

Das Universum im langwelligen Infrarotlicht

Weltraumteleskop Herschel beobachtet Sternentstehungen


Erstmals ist es Astrophysikern möglich, das Weltall bis zehn Milliarden Jahre zurück im extrem langwelligen Licht zu beobachten. Dessen Ursprung: die kältesten uns bekannten Strahlungsquellen wie galaktische Gasnebel. Keine Weltraum-Mission vorher konnte so langwelliges Licht erfassen. Nur aus dem Weltraum können wir diesen Spektralbereich analysieren. Für erdgebundene Teleskope bleibt die Sicht auf das langwellige Infrarot aufgrund der Absorption in der Atmosphäre verschlossen.

Link-Empfehlung der Redaktion zu weiterführenden Informationen:

- mehr Infos zum Projekt Herschel bei der ESA – Link

Mehr zum Inhalt des Videos:

Möglich macht das das 2009 gestartete Weltraumteleskop Herschel; sein 3,5-Meter großer Spiegel ist der größte, der jemals im Weltraum stationiert wurde. Durch dessen Beobachtung der infraroten Strahlungsquellen ist unser astrophysikalisches Wissen bereits in vielen Facetten bereichert worden.

Astrophysiker nutzen diese Infrarot-Beobachtungen von Himmelsobjekten und verbinden sie mit den Erkenntnissen anderer Missionen, die den Himmel in anderen Frequenzbereichen analysieren. Dazu gehören beispielsweise das Weltraumteleskop Hubble, das Strahlungsquellen im sichtbaren Licht sieht, oder die Sonde XMM-Newton, die derzeit Röntgen- und Gammaquellen im kurzen Frequenzspektrum erfasst. Himmelsobjekte sehen abhängig vom beobachteten Frequenzbereich sehr unterschiedlich aus. Ein gutes Beispiel ist der Andromedanebel. Sein Infrarot-Bild zeigt die Strahlung von großen Gaswolken und Staub, der vor allem in den Spiralarmen zu finden ist. In dieser Zone entstehen neue Sterne. Im Röntgen-Licht, aufgenommen von XMM-Newton, offenbart sich eine ganz andere Sicht der uns nächst gelegenen Galaxie. Der Röntgenbereich zeigt erloschene Sterne. Die in diesem Wellenlängenbereich sichtbaren älteren Sterne stehen entweder kurz vor ihrem Lebensende oder sind bereits explodiert. Sie senden dann gewaltige Druckwellen durch den Weltraum.

Die wissenschaftliche Basisauswertung der Daten wird im spanischen ESA-Zentrum für Astronomie vorgenommen. Anschließend steht der wissenschaftliche Schatz aus Terabytes von Daten Wissenschaftlern aus der ganzen Welt für weitere Forschungen zur Verfügung.

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Entdeckungsreise zum Mars

Von Marskanälen, Pionier-Sonden und dem Projekt Exomars


Wie die neue „Space Generation Mars“ von NASA und ESA aussieht und was sie alles kann, das zeigt diese Studiomoderation mit tollen Bewegtbildern. Wir werfen auch einen Blick auf die historischen Erfolge von Marsmissionen und erleben Meilensteine der Marsforschung der Pionier-Sonden oder des Mars-Rovers Spirit noch einmal.

Der rote Planet hat den Menschen seit Jahrtausenden fasziniert. Waren die letzten zwanzig Jahre in der bemannten Raumfahrt vor allem dem Aufbau der Raumstation vorbehalten, rückt jetzt eine bemannte Mission auf den Mars ins Blickfeld der Raumfahrt-Ingenieure von NASA und ESA. Zur Vorbereitung werden Forschungssonden und weiter verbesserte Robot-Rover zum Mars geschickt. Mit dem Projekt Exomars werden zwei Rover schon in den nächsten Jahren Bodenproben sammeln, künftig sollen sie vom Mars auch zur Erde gebracht werden. Am Deutschen Forschungs-Institut für Künstliche Intelligenz in Bremen entwickeln Raumfahrtingenieure autonome Roboter, die Planeten weitgehend selbständig und sogar in extrem steilem Gelände erkunden können.

Welche historischen Forschungserfolge die Raumfahrt in Sachen Mars schon zu verbuchen hat und was künftig auf unserem Nachbarplaneten passieren soll, erläutert Susanne Päch mit vielen Bild- und Filmdokumenten aus unserem Raumfahrtarchiv.

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Cryosat: Wie Eis das Weltklima reguliert

Erstmals Vermessung der Änderungen der globalen Eisdicke


Cryosat vermisst derzeit die Eisdicke über der Arktis und der Antarktis; erstmals entsteht nun eine globale Karte der weltweiten Eislandschaften sowie ihrer jahreszeitlichen Veränderungen.

Neuere Beobachtungen zeigen, dass sich die Polargebiete im Lauf der Jahreszeiten regional schneller verändern als erwartet. Aufgrund der Größe der Antarktis und Grönlands ist jedoch bislang unbekannt, ob die Eismasse global zu- oder abnimmt. Obwohl wir die Ausdehnung des Eises durch Satellitenbeobachtungen seit längerem genau kennen, fehlt bisher eine flächendeckende Übersicht der Dicke der Eisbedeckung der Ozeane und ihre jahreszeitlichen Veränderungen. Bis heute haben wir nur punktuelle Kenntnisse darüber. Sie ist jedoch bezüglich der Wirkung auf das Klima entscheidend.

Mit Cryosat – ein Satellit der ESA, der 2010 startete – werden diese Daten nun erstmals vollständig aus der Umlaufbahn erfasst. Die Basistechnologie der wissenschaftlichen Nutzlast für die glaziale Erkundung ist Radar. Ein Radar-Altimeter sendet kurze Impulse aus und misst die Laufzeit der Signale vom Satelliten zum Boden und zurück. Das Radar-Altimeter von Cryosat wurde speziell für die Mission angepasst und erlaubt erstmals die präzise Messung von scharfen Kanten und Abbrüchen, die für die Ermittlung der tatsächlichen Eisdicke wesentlich ist.

Die mit Cryosat-Daten entwickelte Kartographie des Eises und seiner Massenbilanz bleibt allerdings ein theoretisches Modell. Denn beispielsweise ist die Dichte des Eises nicht homogen, damit können die errechneten Daten faktisch von der Wirklichkeit abweichen. Deshalb sind zusätzlich Expeditionen in die Polargebiete aufgebrochen, die seit dem Start des Satelliten im Eis der polaren Zonen Vergleichsdaten erfassen. Sie präzisieren die Kenntnis der theoretisch abgeleiteten Daten durch Vor-Ort-Messungen im Eis. Das Projekt Cryosat wird unsere Kenntnisse über das irdische Eis erheblich verbessern – und damit auch unsere Klimamodelle mit der Vorhersagbarkeit langfristiger Veränderungen.

Cryosat ist Teil des Earth Explorer Programms, mit dem die ESA in den nächsten Jahren insgesamt 20 Satelliten in Umlaufbahn bringen wird, darunter die Satelliten SMOS, GOCE und SWARM, die unterschiedliche Messdaten von der Wasserzirkulation bis zum Erdmagnetfeld systematisch ermitteln sollen.

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Proba: Low-Cost-Missionen im Kommen

ESA startet Weltraum-Offensive mit neuem Satellitentyp


Mit Proba feiert die Europäische Raumfahrtbehörde ESA im November 2010 das erste erfolgreiche Jahr eines völlig neuen Satellitentyps in Umlaufbahn. Die heute üblichen Projektzeiten von zehn und mehr Jahren für die Entwicklung und den Bau von Satelliten-Missionen könnten damit schon bald der Vergangenheit angehören.

Proba steht für “Project for On-Board Autonomy”. Das Markenzeichen der neuen Generation: hoch-intelligent, dabei klein, leicht und kostengünstig. Proba nimmt weniger als einen Kubikmeter Raum ein und wiegt mit 130 kg nur einen Bruchteil bisheriger Satelliten. Gleichzeitig aber ist der neue Typ nicht nur auffällig preiswert, sondern auch noch besonders leistungsfähig und mit erheblicher Intelligenz ausgestattet – wie keine der großen Missionen vor ihm. Mit der künstlichen Intelligenz an Bord der Sonde lassen sich die hohen Betriebskosten für Weltraumflüge erstmals deutlich senken. Bis dato gehörte die personal-intensive Rund-um-die-Uhr-Überwachung von Satelliten und Raumfahrt-Missionen zum selbstverständlichen und auch erforderlichen Standard. Der kleine Satellit Proba ist nun in der Lage, seine Funktionen weitgehend eigenständig im Orbit zu überwachen. Proba-2 hat als Nutzlast wissenschaftliche Experimente zur Sonnenforschung an Bord. Auch sie sollen von der neuen Technologie profitieren. Institute, die sich bisher keine Satelliten-Erkundung leisten konnten, werden künftig in die Lage versetzt, selbst Missionen zu starten. Auswirkungen sehen Forscher auch bei der grundsätzlichen Konzeption solcher Experimente – vor allem in Hinblick auf Geschwindigkeit und Risikobereitschaft. Mit solchen Low-Cost-Missionen sind Wissenschaftler in die Lage versetzt, Nutzlasten kurzfristig und mit höherem Risiko in Umlaufbahn zu bringen.

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Weltraum-Teleskop Hubble feiert 20. Geburtstag

Neue Dimension der astronomischen Himmelsschau


Das Weltraum-Teleskop Hubble feiert im Jahr 2010 seinen 20. Geburtstag. Nach anfänglichen Problemen, die mit einer Rettungs-Mission 1993 behoben werden konnten, ist Hubble ein verlässlicher Beobachter des Himmels geworden. Das in Erdumlaufbahn stationierte Teleskop hat das uns bekannte Universum weiter vergrößert. Es entdeckte in 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung – in Zonen, die bisher leer erschienen – bisher unbekannte Galaxien. Aber auch in der Milchstraße hat Hubble für ein noch sehr junges Forschungsgebiet, die Entdeckung der extraterrestrischen Planeten, wichtige Beiträge geleistet. Hyperraum.TV stellt die nun zwei Jahrzehnte dauernde Mission vor, zeigt die eindrucksvollsten Bilder von Hubble und lässt auch NASA-Astronauten zu Wort kommen, die das Weltraum-Teleskop seit dem Start des Betriebs mehrfach zu Wartungsarbeiten besucht haben. Experten gehen davon aus, dass Hubble noch bis 2014 Bilder zur Erde funken wird. Inzwischen startete die Entwicklung an seinem Nachfolger, dem James-Webb-Teleskop.

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Das neue Bild der Sonne

Sonnenforschung mit SOHO und STEREO


Die Sonne birgt bis heute viele Geheimnisse, die die Wissenschaftler erst mühsam entschlüsseln. Vor allem dank der jüngsten Sonnensonden und ihrer spektakulären Bilder nehmen wir immer tieferen Einblick in die Geschehnisse auf unserem Zentralgestirn. SOHO und STEREO zeigen uns die gewaltigen Vorgänge auf der Oberfläche der Sonne in atemberaubenden Bildern und veranschaulichen, wie gewaltig die Wirkungen sind, die die Sonne auch auf unseren Planeten ausübt. Susanne Päch berichtet in dieser Studiosendung von Hyperraum.TV über das Bild der Sonne in der Wissenschaft und zeigt Videos der NASA über die solaren Vorgänge.

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Mondflug anno 2010

Revival der Mond-Astronauten


Inventions-TV berichtet über die Pläne der amerikanischen Weltraumbehörde NASA, im Jahr 2010 Astronauten zum Mond zu bringen und dies als Sprungbrett für Flüge zum Mars zu nutzen. Ziel der amerikanischen Raumfahrt-Strategie ist es, bis 2030 amerikanische Astronauten zum roten Planeten zu bringen.

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