Ein Kessel bunter Kosmos zum Jahresende

Dies ist keiner von diesen grässlichen Jahresrückblicken – dies ist ein Rückblick auf die vergangenen 30 bis 35 Stunden, in denen die NASA und die ESA besonders spendabel mit schönen Motiven waren. Und die vermutlich beiden letzten Weltraumstarts des Jahres erfolgten, beide heute.

Vor einer Stunde startete die letzte Rakete des Jahres, eine Ariane 5 mit zwei Satelliten in Kourou: ein Screenshot aus der Live-Übertragung im Moment der Booster-Zündung. [NACHTRAG: ein ESA Release.]

Der Bugschock des Sterns Zeta Ophiuchi im interstellaren Medium, durch das der mit 24 km/s schießt, aufgenomnen vom Spitzer Space Telescope: Eigentlich würde man das Glühen auch im sichtbaren Licht sehen (vgl. ISAN 76-4), das in diesem Fall aber von Staub blockiert wird. Bei 3.6 bis 24 µm kein Problem.

Ein neuer Saturn im Gegenlicht von Cassini aufgenommen am 17. Oktober während des 174. Orbits um den Planeten, als sich die Sonde 19° unter der Ringebene in seinem Schatten befand. 60 Bilder durch verschiedene Filter wurden hier kombiniert.

Der Planetarische Nebel NGC 5189 vom Hubble Space Telescope: Dessen WFC3 gelang das bisher detailreichste Bild der komplexen Struktur. Die dominante S-Form des Gases deutet auf einen Doppelstern im Zentrum hin, doch nur ein einzelner Weißer Zwerg wurde dort bislang aufgespürt.

Der Mars am 15. Dezember von der Visual Monitoring Camera des Mars Express gesehen, die nach längerer Unterbrechung wieder Bilder liefert, während des 11,396. Umlaufs. Mit dem Empfang dieses Bildes wurde gestern die neue ESA-Bodenstation in Argentinien eingeweiht.

Schon wieder etwas Neues bekommt Curiosity zu sehen, nachdem der Marsrover die “Yellowknife Bay” erreicht hat; “Shaler” wurden diese Platten getauft. Irgendwo hier wird Anfang 2013 auch der Bohrer ausprobiert, die einzige noch nie benutzte Hardware. Und das ganze Jahr hindurch wird dann Richtung Aeolis Mons gefahren.

Der andere Start des Tages: Soyuz TMA-07M mit der zweiten Hälfte der Expedition 34 zur ISS: mehr dazu auch hier, hier (eine buchstäblich “coole” Reportage vor Ort), hier und hier.

Der Mars Express hat mit Curiosity geplaudert

Am 19. August hat der betagte europäische Marsorbiter zum ersten Mal Daten des Mars Science Laboratory abgefragt: Während eines Überflugs – die Distanz sank von 3600 auf 1300 km – rief der Orbiter bei Curiosity an und erhielt fast 15 Minuten lang mit 8 Kilobit/Sekunde Daten überspielt. Das Manöver mit jenem Empfangssystem MELACOM des Mars Express, das eigentlich mit dem britischen Beagle 2 sprechen sollte, war Monate lang vorbereitet worden und ist ein treffliches Beispiel für die Kollaboration verschiedener Weltraumagenturen: Der Mars Express schickte die insgesamt 867 Kilobyte aufgezeichneten Daten an die ESA-Bodenstation in Australien, und die ESA hat sie inzwischen an die NASA weiter geleitet (ohne bisher ihren Inhalt zu kennen). Am Dienstag wird auch Telemetrie über die Operation von MELACOM selbst während der Datenaufzeichung abgefragt: Bisherher war das System nur zum Empfang des Curiosity-Funk-Trägers während EDL (“Und so hat der Mars Express den Abstieg gesehen”) eingesetzt worden, ohne dass Telemetrie oder Daten übertragen wurden.

NACHTRAG: ein weiteres MARDI-Video mit ungefähr synchronisiertem O-Ton – hier wird deutlich, wie sorgfältig erst mehrere Informationen nach dem Aufsetzen zusammen getragen wurden (“Es werden immer noch interessante Details über MSLs EDL bekannt”), bis es “touchdown confirmed” hieß und der Jubel losbrach. NACHTRAG ZUM NACHTRAG: In diesem JPL-Feature wird noch mal genau erklärt, wie die sichere Landung in drei Schritten bestätigt wurde. NACHTRAG 2: ein Mission Status Report über die – schon gemeldeten – ersten Bewegungen des Robotarms. Bis zum ersten Einsatz, um Bodenproben in die Bordlabors zu holen, werden aber noch Wochen an Tests vergehen. Und eine große Sammlung Curiosity-Cartoons, meist politische.

Neuer offizieller JWST-Preis: 8.84 Mrd. Dollar …

… für den Bau und 5 Jahre Betrieb des Weltraumteleskops – so steht es im sogenannten Breach Report, den die NASA Ende Oktober an den US-Kongress schickte, was nötig wird, wenn ein Projekt seinen Kostenrahmen um mindestens 30% sprengt. Das ist beim James Webb Space Telescope überreichlich der Fall, dessen Kosten eben noch mit 8.7 Mrd.$ beziffert worden waren – und einst um rund einen Faktor 10 geringer angegeben wurden. In dem Bericht räumt die NASA auch ein, dass zur Rettung des JWST und einem Start 2018 mehrere andere Wissenschaftsprojekte – mit Startterminen nach 2015 – verschoben werden müssen, aber welche das sein sollen, wird erst nächsten Februar verraten, wenn der Haushaltsplan für das FY2013 präsentiert wird. Nach wie vor ist aber nicht einmal klar, ob das JWST im Haushalt des FY2012 – das seit dem 1. Oktober läuft – stehen wird oder nicht: Das Abgeordnetenhaus hat es bekanntlich komplett eliminiert, der Senat dagegen gestern 529.6 Mio.$ für das JWST in seinen mit 17.9 Mrd.$ überhaupt deutlich üppigeren FY2012-Haushalt der NASA geschrieben. Das House hatte dagegen nur 16.8 Mrd.$ vorgesehen und setzte auch andere Schwerpunkte: Das muss in “der Konferenz” zwischen beiden Kammern noch viel geschachert werden … (Space News, Florida Today, Baltimore City Paper, Universe Today 1., EarthSky 2.11.2011)

Substanzielle Speicher-Störung auf dem Mars Express

Klingt ein “attempt to find a solution that will enable a return to normal operations” eher beruhigend oder bedrohlich, wenn es um den europäischen Marsorbiter geht, der seit Monaten unter Störungen seines Bordspeichers und immer neuen Safe Modes leidet? Das wissenschaftliche Programm ist jetzt erst einmal unterbrochen, während Experten von der ESA und auswärts nach einer Lösung suchen: Bei jedem neuerlichen Safe Mode wird viel Treibstoff verschwendet, weil sich der Orbiter dabei aktiv in eine günstige Position zur Sonne dreht. Das Problem liegt im Schreiben ins und Lesen aus dem Solid-State Mass Memory, die Lösung vermutlich in einer Änderung der Prozedur, wie der Orbiter Kommandos von der Erde erhält – und das Ziel ist jetzt “at least partial resumption of science operations”, die später “should evolve into a long-term solution”. Wichtige Tests der neuen Betriebsart stehen nun bevor. (ESA Release 31.10.2011. Auch Russian SpaceWeb, TASS 25.10., Discovery 2.11.2011 mit der Nacht 8./9. November 21:16 MEZ als Startzeitpunkt für Fobos-Grunt und Novosti 18.10.2011 zu prinzipiellem Interesse russischer Planetenforscher, bei ExoMars einzusteigen)

Progress an ISS und Shenzhou an Tiangong angedockt! Mit dem planmäßigen Anlegen von Progress M-13M alias Progress 45 an die International Space Station vor ein paar Stunden ist der Weg endgültig frei für den Start des nächsten Besatzungs-Inkrements am 14. November um 5:14 MEZ, eine Woche bevor die jetzige Stammbesatzung ausziehen muss, weil ihre Soyuz zu alt wird. Und vor einer halben Stunde hat auch Shenzhou 8 problemlos an der Übungs-Raumstation Tiangong 1 fest gemacht: eine Premiere für China, die mutigerweise live im Fernsehen übertragen wurde. (Shenzhous Andocken im chinesischen TV, BBC, Spaceflight Now [früher], People’s Daily, Xinhua 2., Space.com 1.11.2011)

Weitere größere Artikel (und etwas mehr Mars)

Opportunity erreicht Riesen-Marskrater Endeavour und trifft interessante Steine (oben ein von einem Fan prozessiertes Beispiel, besser als was viele Stunden später das JPL selbst zu bieten hatte – und weil’s so schön war noch ein ebenfalls Fan-produziertes Video ziehender Wolken anhand von HRSC-Bildern des Mars Express und ein 35 m großes und 20 m tiefes ‘Skylight’ auf dem Mars, von der HiRISE-Kamera des Mars Reconnaissance Orbiter)

Erstaunliche Galaxien-Statistik: Drehachse des ganzen Kosmos? (Das Longo-Mysterium)

Kamera im Jupiterorbit von Amateurastronomen kontrolliert: was von der JunoCam zu erwarten ist.

Kleinere Artikel

Im September Planeten Weißer Zwerge jagen! Einladung zu einem Pilotprojekt.

»Kernspaltung« beim Kometen 213P/van Ness von Amateuren verfolgt.

Sonnensatellit beobachtet Komet Elenin bei der Annäherung an STEREO-B.

Ein Exoplanet mit einer Albedo von unter einem Prozent ist TrES-2b nach Kepler-Fotometrie.

Über hundert Zwergplaneten im Sonnensystem? Kommt eben auf die Definition an …

Expeditionen zu Totalen Sonnenfinsternissen sinnvoller denn je, dank neu entdeckter Eisen-Linien der Korona.

Nachrichten aus der Weltraumforschung kompakt

Weltraumobservatorien dominieren das “HRD” der Sternwarten: In diesem Diagramm von ASTRON-Direktor Mike Garrett (Anklicken -> groß), das dem Hertzsprung-Russell-Diagramm für Sterne nachempfunden ist, ist die Zahl der wissenschaftlichen Publikationen, die eine Sternwarte produziert hat, in der x-Achse und die Zahl ihrer Google-Treffer in der y-Achse aufgetragen (log-log; größer nach links & oben) – sozusagen die “Leuchtkraft” gegen die wahre “Masse”. Erstaunlicherweise fallen die meisten Einrichtungen auf eine Art “Hauptreihe”, aus der allerdings Hubble (ganz links oben) und das britische Radioobservatorium von Jodrell Bank durch ‘übermäßige’ Popularität ausbrechen. Obacht: Das Diagramm ist nur bzgl. der Radiosternwarten, für die es ursprünglich gezeichnet wurde, relativ komplett. Inspiriert wurde es übrigens durch ein HRD von Astronomen, das es gar zu einem Konferenz-Poster gebracht hatte und viel diskutiert wird.

Hier rotiert der Marsmond Phobos in einer weichen Animation, die ein Fan aus den Daten der HRSC vom Vorbeiflug am 9. Januar mit Morphing-Software & künstlicher Farbe hergestellt hat; das haben auch andere versucht. Und vom Flyby liegt nun auch ein IR-Spektrum vor.

Die Alpen komplett und wolkenlos bekam der NASA-Satellit Terra am 17. Januar zu sehen: ein Bild seines Moderate Resolution Imaging Spectroradiometers in natürlichen Farben. Dieser Teil der Erdkruste hat eine bewegte Geschichte hinter sich, so ist ein Teil der Alpen in den letzten 350 Millionen Jahren zweimal bis auf Tiefen von über 50 Kilometern in den Erdmantel abgetaucht.

Fotowettbewerb für’s NanoSail D läuft – aber noch keine einzige bestätigte Sichtung des Sonnensegelchens

Wie bereits beim Start angekündigt haben die NASA und Spaceweather.com zu einem Fotowettbewerb aufgerufen: Bis zu 500$ gibt es für überzeugende Bilder des NanoSail D im Orbit, die auf dieser Webseite einzureichen sind. Da dem Satelliten planmäßig der Strom ausgegangen ist (“Dem NanoSail …”) ist die optische Beobachtung – neben der Verfolgung durch militärische Radaranlagen – besonders wichtig, um den Zustand des Segels und seine Wechselwirkung mit der Atmosphäre, um die es bei dem Experiment primär geht, zu ergründen. Zwar gibt es bereits Kunde von Fotos aus New Mexico, die eine Strichspur des Sonnenseglers nebst kleinen Flares zeigen könnten, wie auch von einer visuellen Sichtung aus Russland – aber nach wie vor fehlt eine Bestätigung, dass dies wirklich das NanoSail D war. Immerhin sind die Bahnelemente auf dem Dashboard heute aktualisiert worden, so dass die Prognosen von Überflügen z.B. durch CalSky und Heavens Above genauer werden dürften.

Die Meinungen über die zu erwartende Helligkeit reichen derzeit von einem Feldstecherobjekt bis zu “five to 10 times as bright as the planet Venus, especially later in the mission when the sail descends to lower orbits” … NACHTRAG: Ein visueller Beobachtungsbericht mit 7. Größe und eine weitere Strichspur-Aufnahme mit 2. Größe (des o.g. Russen) stammen nach Analyse des Sat-Beobachtungs-Veteranen mit ziemlicher Sicherheit vom NanoSail D; auch Überlegungen zur räumlichen Lage des Segels. NACHTRAG 2: Der kesse Spruch mit der mehrfachen Venus-Helligkeit war am 26.1. von nanosail.org schon wieder verschwunden, wo es nun heisst, dass das “sail will occasionally be visible to the naked eye when sunlight glints off the spacecraft’s 10 m^2 sail, producing a spectacular flash akin to an Iridium Flare.” Und es gibt genaue Regeln für den Fotowettbewerb. NACHTRAG 3: Hier und da tauchen Sichtungen mit +6 bis +7 mag. auf (sowie eine Strichspur neben dem Mond) – aber keine Beobachtungen Iridium-artiger Flares.

Heute vor sieben Jahren landete Opportunity auf dem Mars: Kurz nach 6 Uhr MEZ kam die Bestätigung, und vier Stunden später hagelte es faszinierende Bilder aus Meridiani Planum. Derzeit parkt der Marsrover zwar, um die Sonnenkonjunktion auszusitzen, aber dann geht die Reise weiter. Heute ist übrigens noch eine Art Feiertag auf dem Mars: Opportunity und Spirit befinden sich 2490 bzw. 2510 Sols – Marstage – auf der Oberfläche, macht zusammen genau 5000 Sols! Freilich ist der Zustand von Spirit weiter unklar.

Der neue Blick auf den Süden von Phobos

3 x ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Die Nahaufnahmen vom Mars-Express-Besuch bei Phobos am 9. Januar sind da: oben ein Bild der Kamera HRSC mit 4.1 Metern pro Pixel, darunter ein Ausschnitt rund um den Südpol, um die Auflösung zu demonstrieren, und unten ein anderer, mit einmontierten Bildern des Super Resolution Channel der HRSC, die sogar 3 m/px haben, aber etwas bewegungsunscharf scheinen. Anklicken der Bilder fördert jeweils eine andere Version der heute präsentierten Galerie zutage, darunter insbesondere auf eine spektakuläre 3D-Aufnahme für Rot-Grün-Brillen! Während des Vorbeiflugs in 100 km Höhe scannte die HRSC den etwas über 20 km großen Marsmond mit fünf der neun Sensoren, die auf der Kamera hintereinander angeordnet sind [NACHTRAG: wie die Kamera funktioniert]: Gerade einmal eine Minute waren die Sensoren insgesamt angeschaltet, für jeden Sensor war Phobos nur neun Sekunden im Blickfeld.

Wichtig ist die Auswertung der Aufnahmen unter anderem für die russische Mission Fobos-Grunt, die im November 2011 starten und ein Landemodul auf dem Marsmond absetzen, Gesteins- und Staubproben mit einem Roboterarm einsammeln und diese in einer Rückkehrkapsel zurück zur Erde transportieren soll. Das Landemodul selbst soll dann noch ein Jahr lang von der Phobos-Oberfläche aus wissenschaftliche Messungen in der Marsumgebung vornehmen. Bereits früher waren Messungen der Radaranlage MARSIS von der neuen Phobos-Passage zur Erde gelangt: Möglicherweise hat es Echos von etwas unterhalb der Oberfläche gegeben. Die Datenübertragung war gerade noch vor der Konjunktion des Mars mit der Sonne abgeschlossen worden, wegen der auch die Operation des Marsrovers Opportunity stark eingeschränkt werden muss: Vom 27.1. bis 11.2. werden keine Kommandos geschickt, aber er wird die Zeit sinnvoll nutzen. Und immerhin kann man ihm noch zum 7.(!) Jahrestag seiner Landung am 25.1. (MEZ) gratulieren …

Nicht zuviel erwarten vom Stardust-Besuch bei Komet Tempel 1

sollte man am 15. Februar: Um 5:37 MEZ geht es mit 10 km/s in 200 km am Kern vorbei, und um etwa 10:30 MEZ sollten die ersten Bilder vorliegen – aber weil die 1999 gestartete Raumsonde doch deutlich primitiver als das 6 Jahre so jüngere Mutterschiff von Deep Impact ist, wird, dürften die 72 erwarteten Bilder höchstens 12 Meter/Pixel Auflösung erreichen. Auch sind sie nur Schwarzweiß, da das Filterrad kaputt ist (aber wenigstens in der Clear-Stellung klemmt). Und dass darauf der Krater zu sehen ist, den Deep Impacts Impaktor schlug, ist auch alles andere als sicher: Das Rotationsverhalten des Kerns ist vertrackt, mit zwei sehr ähnlichen Peaks der Lichtkurve, so dass die Chance kaum besser als 50% ist, dass Stardust an der richtigen Seite vorbei geschickt wird.

Ein gelungenes Krater-Bild wäre daher ein “Bonus”, so die Sprachregelung der NASA: Stattdessen geht es darum zu sehen, wie sich der Kern nach einem ganzen Sonnenumlauf verändert hat; zwei Kometenbesuche in solchem Abstand gab es noch nie. Den Ort von Tempel 1 im Raum kennt man vermutlich präziser als von jedem anderen Kometen – aber trotzdem hat ihn die Kamera Stardusts immer noch nicht gefunden, was eine weitere Abänderung der wegen der geringen Treibstoffreserve (“Stardust hat …”) eh schwierigen Encounter-Planung erzwingt: Jetzt werden im Anflug zunächst keine wissenschaftlichen und dafür weitere Navigationsaufnahmen des Kometen gemacht und die letzten Bahnkorrekturen später durchgeführt. (Mission Status 1. Quartal 2011; JPL Release, NASA Visuals, Planetary Society Blog 19., Centauri Dreams 21.1.2011)

Akatsuki ein Jahr früher wieder bei der Venus – und vielleicht auch bei Asteroiden?

Weil das defekte und vielleicht schwer beschädigte Triebwerk der japanischen Venus-Sonde auf Abwegen bei einer zweiten Annäherung an den Planeten vermutlich wieder nicht den nötigen Schub für einen Orbiteintritt zustande bringen dürfte, wird nun erwogen, es stattdessen kontinuierlich einzusetzen, um die Relativgeschwindigkeit zu verringen und auch schon ein Jahr früher – also 2015 – wieder bei der Venus zu sein. Das nötige Delta-v wäre dann geringer als im ersten Notplan, und das Triebwerk – das nach neueren Tests etwa 60% seiner normalen Leistung schaffen sollte – könnte den Orbiteintritt schaffen. Unterwegs könnten ggf. auch noch Asteroiden auf Venus-nahen Bahnen besucht werden; da sind die Aussagen aber noch sehr vage. (Asahi Shimbun [japanisch] 4., Mainichi Daily News, Planetary Society Blog 5.1.2011. Und das Dawn Journal zur Orbit-Planung an Vesta)

Mars Express am Sonntag wieder nah bei Phobos

Zuletzt war der ESA-Orbiter Mars Express im März 2010 dicht am Marsmond Phobos vorbei geflogen (Bild, aus Aufnahmen zweier Flybys dieses Monats; s.a. hier, hier und hier) – aber übermorgen, am 9. Januar um 15:06:30 MEZ, ist es wieder so weit, wenn der Abstand vom Phobos-Zentrum bis auf 111 km schrumpft: die drittnächste Annäherung bisher und die bei weitem nächste der aktuellen Serie von Begegnungen vom 20.12. bis 16.1. Grund genug, am 3.1. das ESA-Missions-Blog zu reaktivieren. Dort lesen wir z.B. gerade, dass heute alle Kommandos für den autonomen Vorbeiflug zum Orbiter gefunkt wurden, wobei die Signallaufzeit für eine Strecke fast 20 Minuten beträgt (Mars ist schließlich fast in Sonnenkonjunktion und 356 Mio. km entfernt). Aber ein “Live”-Erlebnis ist ohnehin nicht zu erwarten: Die Übertragung aller Daten des Flyby wird sich bis zum 18. Januar hinziehen (ab dem 19. Januar sind Mars und Mars Express der Sonne dann so nah, dass gar keine verlässliche Kommunikation mehr möglich ist), und mit Nahaufnahmen sollte nicht vor dem 21. Januar gerechnet werden. Zwar sind diesmal alle Fernerkundungsinstrumente im Einsatz, aber Stereoaufnahmen mit wenigen Metern Auflösung v.a. der wenig erforschten Südhalbkugel stehen im Mittelpunkt; auf Farbe wird verzichtet.

Drei – ziemlich – aktuelle planetare Ansichten

Die Erde aus der Sicht des Lunar Reconnaissance Orbiter und der Narrow Angle Camera des LROC-Systems: ein Schnappschuss vom 12. Juni während einer Kalibrierungssequenz für die Wide Angle Camera, der die Erde als helle Quelle vor dunklem Hintergrund für die Charakterisierung ihres internen Streulichts diente. Die Erde war nicht ganz da, wo sie sein sollte, daher fehlt ein Stück. Der LRO ist nun ein Jahr im Mondorbit und hat dort schon eine Menge zu sehen bekommen. NACHTRAG: Das Bild gibt’s auch mit mehr Pixeln.

Der Mars gestern aus Sicht der Mini-Kamera auf dem Mars Express: Unermüdlich liefert die Visual Monitoring Camera einen Schwall nach dem anderen (aus dem man auch dramatische Filme machen kann) – dabei sollte sie doch eigentlich nur den Abflug des Beagle dokumentieren und dann für immer schweigen. Aber man hat sie später wieder in Betrieb genommen, worüber schon länger ein Blog und nun auch ein Twitter-Feed berichten.

Die Saturnringe und Prometheus vor Rhea am 9. April: Der 86 km große Prometheus, der zwischen den Hauptringen und dem F-Ring läuft, war da 1 Mio., die 1528-km-Rhea 1.6 Mio. km vom Cassini-Orbiter entfernt, der übrigens den engen Titan-Vorbeiflug am 21. Juni (“Cassini wagt sich …”) problemlos absolviert hat, worüber das JPL kurioserweise bisher nur in einem Blog berichtete.

Das gab’s noch nie: ein echter Zeitrafferfilm aus dem Marsorbit!

Dies ist eins von 600 Einzelbildern, die die winzige Visual Monitoring Camera auf dem ESA-Mars-Orbiter Mars Express während eines kompletten Umlaufs am 27. Mai 2010 aufgenommen hat: Aus der Serie (erster und zweiter Teil) ist jetzt – übrigens mit von einem Fan entwickelter Software – ein Videoclip erstellt worden, wie es ihn bisher nur als Computersimulation gab. Auf einer stark elliptischen Bahn saust er Mars Express um den Planeten, so dass die weitwinkelige VMC mal die Polkappe und einzelne Krater im Blick hat, schärfer als jedes irdische Teleskop, und mal ist der ganze Planet im Bild, auch nicht besser als auf modernen Amateuraufnahmen von der Erde aus. Ungefähr so würde ein Astronaut den Planeten sehen, wenn er aus einer solchen Bahn aus dem Fenster schaut.

Der Phoenix wurde von winterlichen Eismassen erdrückt

und hat sich deswegen auch beim gegenwärtig optimalen Sonnenstand nie beim überfliegenden Mars Odyssey gemeldet: Neue Bilder des Mars Reconnaissance Orbiter zeigen zwar noch den polaren Lander von 2008 am alten Platz – aber seine früher auffälligen Solarzellen sind weg, vermutlich abgebrochen unter der Eislast! Rest in Pieces … (NASA Release, UA News, Mars Pages 24., Nature Blog 25., Science Journalism Tracker 26.5.2010)

Ungewöhnliche Bilder von einem frischen Erdrutsch auf dem Mars hat die Kamera des MRO am 31. März geliefert – und da ist auch ein winziger neuer Impaktkrater zu erkennen, der wohl der Auslöser war. Kontextaufnahmen zeigen, dass der Erdrutsch zwischen Nov. 2007 und Feb. 2010 stattgefunden haben muss. (Universe Today 10.5.2010)

Radio Science bei Phobos: die Auswertung der Mars-Express-Bahn bleibt schwierig

Die Daten als solche sind gut vom bisher engsten Vorbeiflug einer Raumsonde am Marsmond Phobos am 3. März – aber die Erhöhung der Distanz zur Oberfläche auf 72 km bereitet größere Probleme für die Analyse als die scheinbar kleine Differenz andeuten mag: So war es gestern auf der DPG-Tagung in Bonn aus erster Hand im Vortrag EP 9.2 zu vernehmen. Denn der Anteil des sphärisch-harmonischen Koeffizienten C20 des Gravitationspotentials, der (wie in Kap. 4 dieses Papers nachzulesen ist) die “Abplattung der Gravitation” eines Körpers beschreibt, ist nun 8-mal geringer und nur noch mit großer Mühe in der Geschwindigkeitsveränderung des Mars Express im Schwerefeld des Phobos zu erkennen. Genau darin steckt aber die erhoffte Information über dessen innere Dichteverteilung: Vielleicht wird es noch gelingen, globale Aussagen darüber zu machen, aber eine Lokalisierung konkreter Hohlräume dürfte nicht eindeutig möglich sein.

Daß der Phobos-Körper zumindest pöros sein muss, steht indes außer Frage: Für alle im Prinzip in Frage kommenden Zusammensetzungen – wie ein C- oder ein D-Asteroid oder die Marskruste – muss der Marsmond mit seiner gemessenen mittleren Dichte von nur 1.88±0.02 g/cm^3 zu 32 bis 36 Prozent hohl sein. Das spricht auch dagegen, dass Phobos ein direkt eingefangener Asteroid ist: Am besten passt noch, dass ein Asteroid mit einem schon im Marsorbit vorhandenen Körper kollidierte und die Trümmer dann neu zusammen fanden. Der genaue Dichte-Wert ist übrigens das Ergebnis eines früheren Vorbeiflugs des Mars Express von 2008, als die Sonde bis auf 275 km heran kam und die Phobos-Masse bis auf 0.3% genau abgeleitet werden konnte – wobei die Beobachtung subtiler Bahnveränderungen von anderen Marsorbitern, die stets tausende km entfernt blieben, über mehrere Jahre hinweg ähnlich gute Phobos-Massen liefert.

Die überzeugendsten Indizien für flüssiges Wasser im Inneren von Enceladus

liefern Massenspektren von Eisteilchen in den Fontänen des Saturnmondes, die der Heidelberger Staubanalysator auf Cassini CDA beim Durchstoßen dieser Gasströme – mit festen Partikeln darin – im Jahre 2008 (Encounter E5) in großer Zahl messen konnte: Das machte der invited talk EP 9.1 o.g. DPG-Session klar. Bereits letzten Sommer war über die Salze in einigen dieser Teilchen in einem Paper berichtet worden (siehe Press Releases von ESA, MPG und JPL): Sie gelten geradezu als ‘Lackmus-Test’ für flüssiges Wasser, das Natrium aus Gestein gelöst hat. Salzarme Partikel sind aus dem Wasserdampf der Fontänen kondensiert, die salzreichen sind schockgefrostete Aerosole, die eher die ursprüngliche Chemie des Wassers repräsentieren. Auch im – von den Enceladus-Fontänen produzierten – E-Ring Saturns hatte der CDA solche Teilchen gefunden, mit einem Anteil von 0.5 bis 2%. In den Fontänen selbst, so zeigen jetzt Modellierungen der CDA-Daten, liegt er jedoch bei 90%!

Die schon Jahre währende Diskussion über den Zustand des Wassers im Inneren von Enceladus war auch durch das CDA-Paper nicht beendet worden, aber vielleicht ist es bald so weit: Die Heidelberger sind sich inzwischen sicher, alle Szenarios bis auf eines ausschließen zu können, bei dem im Mondinneren Wasser von einer großen Fläche – in regelrechten Höhlen oder einer schwammartigen Struktur – verdampft und durch 100 m bis 2 km lange Spalte an die Oberfläche gelangt. Bei den Alternativen würden die Spalten (die berühmten Tiger-Streifen) sofort zufrieren, oder die Fontänen sähen anders aus. Die Temperatur des unterirdischen Ozeans muss dabei mindestens 250 Kelvin betragen, wobei aber nicht gesagt werden kann, ob es eher -20°C (bei denen das Wasser wegen der gelösten Salze auch flüssig wäre) oder 0°C sind. Auch die Wärmequelle, die es flüssig hält, ist unklar, weshalb eine nur zeitweise Aktivität (“Enceladus nur 1-10% der Zeit …”) als gute Erklärung erscheint.

Modellrechungen zu den Polarlichtern von Io im Jupiterschatten wurden im Vortrag EP 9.5 der o.g. Session vorgestellt: Cassini 2001 und New Horizons 2007 haben jeweils leuchtendes Gas über der Oberfläche des Jupitermondes aufnehmen können, während dieser im Schatten des Planeten stand – Auroraerscheinungen sowohl in seiner Atmosphäre wie in der Gaswolke des Vulkans Tvashtar. Die Sondenbilder können durch die Modelle beider Komponenten recht gut reproduziert werden: So kann man zeigen, dass die Säulendichte der dünnen Io-Atmosphäre (die durch Photosublimation der Oberfläche und Ausgasen entsteht) während der Sonnenfinsternis auf 10 bis 1 Prozent absinkt, weil sie weitgehend ausfriert.