Nachrichten vom (Erd-)Mond kompakt

12 1/2 Monate danach: LCROSS-Papers endlich publiziert

Jetzt kann man endlich auch in referierten Papers – gleich 6 an der Zahl: morgen in Science – nachlesen, was beim LCROSS-Impakt heraus gekommen ist, ganz wörtlich gesehen: Es waren Körnchen aus reinem Wassereis, zuzüglich so vieler flüchtiger Beimischungen, dass eine ganze Reihe von Quellen (sowie komplexe chemische Prozesse) angenommen werden müssen. Dominante Lieferanten waren wohl Kometenkerne, ihre Hinterlassenschaften auf dem Mond sind ungleichmäßig verteilt, und allerlei leichte Metalle gibt es auch noch. Die genauen Abläufe während des Impakts liefern auch Aussagen über die physische Beschaffenheit des Regoliths und wie das flüchtige Material darunter gemengt ist. (Ames [telecon visuals], Brown, U of A, JPL, SwRI Releases, Washington Post, New York Times, Space.com, Planetary Society Blog, IO9, Universe Today [more] 21.10.2010)

Der LRO ist nun ein wissenschaftlicher Mondorbiter und keiner mehr, der in erster Linie die Landung von Astronauten vorbereiten soll: Am 16.9. beendete der Lunar Reconnaissance Orbiter seine „Exploration“ – alle Ziele wurden erreicht – und wird nun die kommenden 2 bis 4 Jahre reine Forschung betreiben. Als als Gehilfe der bemannten NASA-Fraktion hat der LRO eine Menge Wissenschaft (und mehr Daten als alle anderen Planetenmissionen zuvor zusammen) abgeworfen: So hat sein Laseraltimeter einen kompletten Katalog von 5185 Impaktkratern > 20 km Durchmesser geliefert, aus dem man schließen zu können glaubt, dass sich die Population der Impaktoren vor 3.8 Gyr veränderte. Und sein IR-Instrument Diviner hat gezeigt, dass der Mond geologisch komplexer als bisher gedacht ist. (Head & al./Greenhagen & al./Glotch & al., Science 329 [17.9.2010] 1504-13; NASA Release 15., JPL, Stony Brook Releases, Diviner Blog, Planetary Society Blog 16., Oxford Release, Science Journalism Tracker 17., Physics World 21.9.2010. Auch LROC-Bilder, Planetary Society Blog und Universe Today zu kleinen Mondbrücken, LROC-Bilder von Mondlöchern und Universe Today, StarStryder, New Scientist Blog mit weiteren LRO-Entdeckungen)

Wieviel über die Ausgasungen des Mondes fand Chandrayaan I schon 2008 heraus?

In Indien erhitzen sich die Gemüter („Zu wenig Anerkennung …“) weiter über die Frage, wie viel der vermeintlichen „NASA-Entdeckungen“ in Sachen Wasser & mehr im Mondboden – durch LCROSS bzw. NASA-Instrumente auf dem indischen Orbiter Chandrayaan I – eigentlich das kleine CHACE-Instrument vorweg genommen („Chandrayaans Moon Impact Probe …“) hat, das 2008 mit der Moon Impact Probe auf die Oberfläche stürzte. Diese Kapsel war primär ein Ingenieur-Experiment mit der Wissenschaft nur als Zugabe – aus diesem Grund war es nicht möglich, CHACE vor dem Abwurf ausgiebig zu eichen. Seine Daten während des Abstiegs, mit H2O, C02 und manchem mehr, sehen zwar gut aus (und scheinen zu den nun publizierten LCROSS-Auswertungen zu passen) – aber der letzte Beweis, dass es sich nicht doch überwiegend um Ausgasungen des Instruments oder der MIP selbst handelt, kann scheint’s nicht geführt werden. Und so ruhen die Hoffnungen nun auf einem ähnlichen Instrument auf dem Orbiter Chandrayaan II, das a) geeicht und b) wesentlich länger und systematischer nach Ausgasungen vom Mondboden – d.h. der Mondexosphäre – schnüffeln soll. (Frontline 25., Beyond Moon & Mars 24., Parallel Spirals 23., 21., Telegraph 19., Beyond Moon & Mars 15.9.2010. Und ein EuroPlaNet Release und Astronomy Now zu Chandrayaan-Beobachtungen zur Wechselwirkung von Mondoberfläche & Sonnenwind)

12 Instrumente werden auf dem russischen Lander von Chandrayaan II sitzen, wurde jetzt bekannt; der Orbiter und vom Lander ausgesetzte Rover („Russischer Lander …“) tragen weitere 5 bzw. 2 Instrumente. Bei der russischen Lander-Nutzlast geht es in erster Linie um die Entstehung des Mondbodens und Prozesse, die darin ablaufen. Derweil scheint es möglich, dass der kleine Rover u.a. in eine Höhle rollen wird. (Parallel Spirals 13., Space.com 9.10., Parallel Spirals 24.9.2010)

Wieder ein chinesischer Satellit im Mondorbit

Chang’e 2 ist das Ersatzmodell des erfolgreichen Orbiters Chang’e 1, das auch wieder mit denselben, wenn auch z.T. verbesserten, Instrumenten auf die Reise gegangen ist – aber diesmal in nur 5 Tagen (1. bis 6. Oktober) statt 12. Und der kurz nach der Ankunft eingenommene 100 km hohe Orbit liegt nur halb so hoch wie beim letzten Mal: Besonderes Interesse soll dem Sinus Iridum gelten, wo die Chinesen mit Chang’e 3 vermutlich die erste Landung wagen werden. (Und sich inzwischen wegen der ganzen lunaren Ausgasungen Sorgen machen, dass ein astronomisches UV-Teleskop auf den Lander womöglich Probleme haben wird.) Die Primärmission von Chang’e 2 dauert 6 Monate: Danach wird sie entweder verlängert oder aber Chang’e 2 in ein Ingenieurexperiment umgewandelt und entweder zur Erde zurück oder noch tiefer in den Raum hinein geschicht, beides als Training für künftige komplexere Missionen. Da diesmal auf der stärkeren Langer Marsch 3C statt der 3A gestartet wurde, konnte reichlich Sprit für exotische Manöver mitgenommen werden. (Beijing Review 18., Space Daily 12., Space Today 7., Xinhua, Spaceflight Now, Space Daily 6., Lunar Networks 4., Xinhua, Planetary Society Blog, Space Today 1.10., EPSC Release 21.9.2010. Und ein EPSC Release und der Spiegel zur 1. Mikrowellenkarte des Mondes von Chang’e 1)

Alle Daten von SMART-1 stehen nun der Wissenschaft zur Verfügung – und vor allem die vielen Bilder der AMIE-Kamera auf dem europäischen Mondorbiter sind bislang kaum ausgewertet worden: Sie zeigen die Mondoberfläche mit 40 m Auflösung unter vielen verschiedenen Beleuchtungen, woraus man einiges über die physische Beschaffenheit des Bodens lernen kann. (ESA Release 21.9.2010. Auch ESA und Astrium Releases und BBC zu einer Studie für einen ESA-Mondlander)

Hervorragende Laser-Echos vom lange verschollenen Lunochod 1, der erst dieses Jahr auf Bildern des LRO gefunden wurde, sind mit dem APOLLO-System des Apache Point Observatory erhalten worden: Sie sind viermal so stark wie von Lunochod 2. Nun eröffnen sich eine Menge Möglichkeiten für detaillierte Vermessungen der Mondbewegungen, „parkt“ doch der 1. sowjetische Mondrover als einziger nahe am Mondrand. Und weil sein Retroreflektor noch so gut ist, kann er sogar in der Sonne benutzt werden. (Murphy & al., Preprint 28.9., arXiv blog 1.10.2010)

Nachrichten aus der Weltraumforschung kompakt

Endlich die ersten Röntgenbilder der Sonne von GOES 15 liefert der Solar X-Ray Imager (SXI) auf dem jüngsten US-Wettersatelliten („Neuester US-Wettersatellit …“) seit Anfang Juni, 1/4 Jahr nach dem Start: Es war zu so gravierenden Problemen gekommen, dass man das Instrument schon fast aufgegeben hatte und die NASA – ungewöhnlich – das Wort „mirakulös“ für die Rettung benutzt … NACHTRAG: Woran’s gelegen hat, weiß man nicht genau, irgendwas Elektrisches.

Sonnensatellit Picard, Satellitenpaar Prisma im Orbit!

Problemlos ist heute in Yasny der Dnepr-Start von drei Satelliten („Nächster Dnepr-Start …“) gelungen: Zwei bilden das Experiment Prisma und werden Formationsflug und Rendezvous demonstrieren, der dritte ist der französische Picard. Mit drei Instrumenten wird er die Variabilität der Sonne und ihre möglichen Auswirkungen auf die Erde überwachen. Das Teleskop SODISM misst hochpräzise den Durchmesser der Sonne (der offenbar konstanter als gedacht ist), während SOVAP und PREMOS die Irradianz der Sonne und ihre Schwankungen in verschiedenen Spektralbereichen verfolgen. (Kosmotras, SSC Releases, Spaceflight Now, Space News, NASA Spaceflight 15.6.2010) NACHTRAG: noch ein bildreicher Artikel über Satelliten & Rakete auf Spanisch und einer auf Deutsch.

Auch China startete heute einen Forschungssatelliten, aber wie so oft erfährt man herzlich wenig über die konkreten Aufgaben von Shijian („Übung“) XII, die grob als „space environment probe, measurement and communications“ beschrieben werden. Der Name für schon früher für Satelliten zum Testen diverser Technologien und Messungen des erdahen Raumes verwendet; der Start war der 125. einer ‚Langer Marsch‘. (Xinhua, Eureka, Spaceflight Now, Space Today 15.6.2010)

Die Einschlagsstelle von SMART-1 auf dem Mond gefunden?

Noch sind es nur die Spekulation eines – allerdings erfahrenen – Planetenkundlers, aber ein kleiner Krater mit hellen „Spritzern“ auf einem Bild des Lunar Reconnaissance Orbiter würde gut dem extrem flachen Absturz des ersten europäischen Mondorbiters im Jahre 2006 passen (siehe Artikel C35 und MEPCO News). Die Stelle ist nicht ganz da, wo es die ESA erwartet hätte, aber sie scheint plausibel – und andere Kandidaten sind nicht in Sicht. (Planetary Society Blog 15.6.2010)

Das Wasser, das LCROSS freischlug, hatte mehr als eine Quelle: So wurde es soeben auf einer Videokonferenz zum Stand der Auswertung des Mond-Crashs vom Oktober 2009 berichtet. Die Kältefalle Cabeus hatte demnach alle Arten von flüchtigen Substanzen eingesammelt, darunter >150 kg Wasser, mit einem Anteil am hochgeschleuderten Material von 6±2 Gewichts-Prozent. Entgegen ersten Berichten haben übrigens doch einige Sternwarten auf der Erde Spuren des freigesetzten Wasserdampfs gesehen, und das HST registrierte sein Abbauprodukt OH. (NLSI Video Conference 15.6.2010)

Nach fünf Jahren festgestellt: Spirit sah einen Karbonat-Klotz

Jetzt hat der seit Monaten „schlafende“ Marsrover Spirit doch tatsächlich eine potenziell bedeutende Entdeckung gemacht – nachdem es endlich gelungen ist, die staubige Verunreinigung seines Mini-TES ‚wegzurechnen‘, die 2005 Messungen am Felsen Comanche behindert hatte. Zusammen mit den (per se nicht schlüssigen) Direktmessungen der beiden Spektrometer APXS und Mößbauer steht nun fest, dass der mindestens 3.5 Mrd. Jahre alte Brocken aus Magnesium-Eisen-Karbonat besteht, chemisch ähnlich einem einsamen aus dem Orbit entdeckten Karbonat-Aufschluss in Nili Fossae und den Einschlüssen im Marsmeteoriten ALH 84001. Nach Karbonaten, wurde auf dem Mars lange gesucht, sollte man sie doch als Rückstand einer weithin vermuteten frühen dichten CO2-Atmosphäre vermuten. Ob Spirits Zufallsfund (der zu 16 bis 34 Gewichtsprozent aus Karnbonat besteht) nun nahelegt, dass es tatsächlich große – aber versteckte – Karbonatvorkommen gibt, ist indes nicht klar: An dieser Stelle tritt es nämlich zusammen mit vulkanischem Olivin auf und kam vermutlich aus der Tiefe, als Wasser hindurchfloss. Welches immerhin einen neutralen pH-Wert hatte und damit lebens(entstehungs)freundlicher gewesen wäre als das extrem saure, dessen Hinterlassenschaften der andere MER Opportunity desöfteren in Meridiani Planum gefunden hat. (ASU, JPL Releases, Uni Tübingen PM 3., Uni Mainz PM 4.6.2010; Nature News, BBC, Scientific American, Space.com 3., Space Today 4., Planetary Society Blog 10.6.2010)

Radarblicke „unter“ die Nordpolarkappe des Mars mit dem SHARAD des Mars Reconnaissance Orbiter haben gezeigt, dass es vor allem die Wirkung des Windes und vom ihm transportierten Materials ist, die in Millionen Jahren das Muster der North Polar Layered Deposits (NPLD) – des größten bekannten Eis-Reservoirs des Planeten – bestimmt: So kommt es sowohl zu auffälligen Spiralmustern wie auch dem 2 km tiefen Canyon Chasma Boreale. (Holt & al./Smith & Holt, Nature 465 [27.5.2010] 446-53; University of Texas, NASA Releases 26.5.2010) NACHTRAG: Science@NASA dazu.

Verfrühte Spekulationen über Methan-basiertes kaltes Leben auf dem Saturnmond Titan

Publizistisches Eigentor der NASA: Da wird aus mehreren schon einige Monate alten Papers eine tolle Story von Methan-verschlingenden eiskalten Organismen auf dem Saturnmond Titan gestrickt, auf die sonst kaum jemand gekommen wäre, die Medien fahren mehr oder weniger drauf ab – und dann sieht sich das Cassini-Team genötigt, auf einer eigenen Webseite dagegen zu halten. Konkret beobachtet worden waren von verschiedenen Cassini-Instrumenten ein unerwartetes Defizit von Azethylen auf der Titanoberfläche und eine überraschende Höhenabhängigkeit von Wasserstoff in der Atmosphäre darüber. Aus letzterer war mit einem Modell berechnet worden, dass es einen großen Strom von Wasserstoff in den Boden gäbe – was zusammen mit den fehlenden Azethylen zu der Hypothese passen würde, dass dort Lebensformen Stoffwechsel betreiben, die flüssiges Methan (praktisch die einzige unter Titan-Temperaturen noch flüssige Substanz) statt Wasser als Lebenselixir verwenden. Nun ist die organische Chemie auf diesem Mond aber bekanntermaßen ziemlich komplex, und ein unbekannter katalytischer Prozess könnte genau so gut für das Azethylen-Defizit sorgen, während der Wasserstoff-Transport als unbewiesen gilt. Ja, wenn man einen Titan-Länder mit ausgefuchsten Detektoren hätte … (JPL Release 3., Bild der Wissenschaft 5., „Gegendarstellung“ des Cassini-Teams, Universe Today, Discovery, Tracker 7., New Scientist, TIME 10., AstroBiology, Washington Examiner 15.6.2010)

Kleine Saturnmonde erst ‚vor kurzem‘ aus den Saturnringen geboren? So erklärt ein zweistufiges – aber immer noch stark vereinfachtes! – Modell die Herkunft von Prometheus, Pandora, Epimetheus und Co., die außerhalb des A-Rings um den Saturn ziehen und dort nicht schon vom Beginn des Sonnensystems gewesen sein können (Kometentreffer hätten die <50 km großen Körper längst zerstört). Nach dem Modell, das ihre Eigenschaften (etwa ihre Dichte von nur ~0.6 g/cm^3) gut produziert, bilden sich in den Ringen Klumpen, die zu Monden zusammen finden – welche dann durch Drehimpuls-Transfer nach draußen geschoben werden. Auch der harte Außenrand des A-Rings wird reproduziert – und der mysteriöse F-Ring erweist sich als Abfallprodukt der Mondbildung, die das mit Abstand jüngste Akkretionsphänomen im Sonnensystem wäre. (Charnoz & al., Nature 465 [10.6.2010] 752-4, auch Burns, ibid. 701-2; Nature News, Scientific American, Space.com 9.6.2010)

Nachrichten vom Mond kompakt

Die Entdeckung eines bisher unbekannten Minerals auf Mond in Daten des Moon Mineralogy Mapper (M3) der NASA auf dem indischen Mondorbiter Chandrayaan-1 belegen diese Bilder: Für die rechte Darstellung des linken Ausschnitts aus der Mondoberfläche wurde für jedes Pixel der Wert des bei 2 µm reflektierten Sonnenlichts durch den Wert bei 1 µm dividiert. In zwei Bereichen der Ebene Sinus Aestuum macht sich so Chromit–Spinell bemerkbar: Insgesamt bedeckt dieses Mineral zehntausende Quadratkilometer der Vorderseite des Mondes – und wurde bisher übersehen, weil es keine Daten bei 2 µm gab. (NASA-Feature 8.4.2010. Auch: Mondkarten – u.a. in Principal Components – von M3)

Chandrayaans Moon Impact Probe registrierte H₂O und CO₂

mit dem Massenspektrometer CHACE, während die 35-kg-Sonde im November 2008 auf den Mond zustürzte: Das ist erst jetzt mit der Veröffentlichung eines Papers bekannt geworden. Der Partialdruck der beiden nachgewiesenen Gase – eine irdische Verunreinigung des Detektors soll ausgeschlossen sein – ist zwar winzig, aber es passt wohl ins (neue!) Bild des Mondes, dass der Boden allerlei Flüchtiges ausdünstet. (Sridharan & al., Plan. & Space Sci. 6., Parallel Spirals 22., 24., 30.3., Plan. Soc. Blog 7.4.2010)

Auch – dicht – unter sonnigem Mondboden kann Wassereis überleben, besagen neue Modellrechnungen, die die mysteriösen Daten des Instruments LEND (1. Item) auf dem Lunar Reconnaissance Orbiter erklären könnten, wonach es auch Eis in Kratern ohne ständig schattigen Boden gibt. Ein paar Dezimeter Mondboden sollten genügen, um Eis zu konservieren: Das wäre eine gute Nachricht für künftige Siedler, die zum Eisholen nicht immer zu den Polen fahren müssten. Die weitere Analyse der LCROSS-Daten hat derweil gezeigt, dass nicht nur Wasserdampf sondern auch Eisteilchen in der Ejektawolke aus dem Krater Cabeus waren: Das Wasser war also nicht nur an irgendwelche Mineralien gebunden. (Science 19.3.2010 S. 1448)

Dänische Mondlande-Amateure wollen Testsatellit in der Südsee starten

Die European Lunar Exploration Association (Euroluna) ist ein dänischer Bewerber um den Google Lunar X PRIZE, bei dem ein kleines Fahrzeug auf dem Mond abgesetzt werden soll – und Computer, Radio, Kamera und v.a. der Raketenantrieb sollen diesen Dezember mit dem Kleinsatelliten MiniRomit1 getestet werden. Der wiederum auf der ersten „Neptune 30“ der US-Firma Interorbital Systems gestartet werden soll. Die dafür eine Startanlage im Südsee-Königreich Tonga auf der Insel ‚Eua errichten darf und dort v.a. einen Markt für Kleinstsatelliten („TubeSats“) anpeilt, die als Bausatz inklusive Start nur 8000 US-Dollar kosten. MiniRomit1 ist da – als Doppel-CubeSat – schon etwas größer (10 x 10 x 20 cm) und wird sich die N30 mit weiteren CubeSats und 26(!) TubeSats teilen: Die werden alle in 310 km Höhe ausgesetzt, was bewusst ihre Lebensdauer begrenzt; MiniRomit1 jedoch soll dank seines Triebwerks bis auf 700 km Höhe steigen. Funkamateure in aller Welt sind aufgerufen, die Bilddaten des Satelliten aufzufangen, so dass in Dänemark aus den Einzelpixeln komplette Bilder zusammengesetzt werden können. (Pacific Islands Report 8.1., Space News 1.2., Euroluna Press Release 25., ORF Future Zone, Science Blogs 29., KySat 31.3.2010) NACHTRAG: Hat’s noch wer gemerkt.

Deutscher GLXP-Bewerber unschlagbar „preiswert“? In einem Radiointerview geben sich die „Part-Time-Scientists“ („Deutsche Computerfreaks …“) ungebrochen optimistisch, dass sie gute Chancen auf den Gewinn des Mond-Preises haben. Und dafür nur 15 Mio. Euro benötigen würden, während die Mitbewerber eher in der 80-Mio.-Euro-Zone lägen – das sei ja wohl zu machen. (MotoFM 30.3.2010, über diese Seite abrufbar) NACHTRAG: Die neue Wikipedia-Seite zu den PTS vermisst auch Details zur Raumfahrttechnik …

Nachrichten vom Mond kompakt

LRO-Erkenntnisse: kalte Krater, heiße Strahlung …

Im halben Jahr seit seinem Eintritt in den Mondorbit hat der Lunar Reconnaissance Orbiter schon eine Menge erreicht:

• Das Diviner-Instrument hat auf polaren Kraterböden Temperaturen bis 25 Kelvin hinab gemessen (diesen Rekord hält Hermite, im Bild lila, aber in Peary und Bosch ist es kaum wärmer) – man muss sonst im Sonnensystem schon jenseits der Kuipergürtels nach so niedrigen Temperaturen suchen. Die Polkrater sind damit als ideale Kältefallen für Volatiles aller Art bestätigt, auch wenn die Extremwerte nur die obersten Millimeter des Bodens zur Zeit der lunaren Wintersonnenwende betreffen: Darunter dürfte etwas Wärme aus sonnigeren Jahreszeiten gespeichert sein.

• Mit der Kamera LROC wurden zu Eichzwecken ausgiebig die Landestellen der Apollo-Missionen abgelichtet aber auch 50 ganz anders geartete Stellen möglicher künftiger Landungen, um die Szenerie dort einschätzen zu können: Der Mond ist weit vielseitiger als es aufgrund der Apollo-Naherkundung besonders sicherer Gebiete erscheinen könnte.

• Das Instrument CRaTER fand heraus, dass neben der Galaktischen Kosmischen Strahlung (GCR) – die wegen der derzeit sehr geringen Sonnenaktivität besonders reich vorhanden ist – auf Astronauten auch überraschend viel sekundäre Strahlung wartet, die die GCR im Mondboden auslöst: Insgesamt liegt die Strahlungsbelastung 30-40% über der Erwartung, würde sich aber gut genug abschirmen lassen.

(NASA Release, Diviner Blog 15., San Francisco Chronicle 16., Discovery 17., Spaceflight Now 20.12.2009. Auch ein Image Prerelease der LROC – der erste große Bilderschwall soll dann Mitte März kommen – und viele Präsentationen von einer Mond-Tagung im November)

Das Wassereis, das LCROSS fand, stammt wahrscheinlich von Kometen: Dafür sprechen einmal die schiere Menge, die der Sonnenwind wohl nicht deponiert haben kann, zum anderen aber die vielen Beimischungen flüchtiger Substanzen, von denen inzwischen CO2, CH4, SO2, NH3 und H2S identifiziert zu sein scheinen – und es gibt auch Anzeichen für Gold sowie (vom LAMP-Instrument auf dem LRO gesehen) Quecksilber, das mobil genug zu sein scheint, um ebenfalls in die polare Kältefalle Cabeus gelangt zu sein. Und die dortige Wassermenge passt auch zu den Signalen, die einst der Lunar Prospector maß und die mancher damals nicht glauben wollte. (Martian Chronicles 17., Lunar Networks 8.12., The Hindu 26., New Scientist, Who hung the Moon 19.11.2009. Auch sehr ausführliche Berichte der letzten und vorletzten Schicht der LCROSS-Controller!)

Ergebnisse der 1., Starttermin der 2., Pläne zur 3. chinesischen Mondmission

Die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse des chinesischen Mondorbiters Chang’e-1 sind gerade publiziert worden (darunter ein 3D-Geländemodell, in dem unbekannte Impaktbecken identifiziert wurden), und nun wird der Oktober 2010 als Starttermin von Chang’e-2 genannt: Diesmal soll der Mond in 100 statt 200 km Höhe umkreist werden. Der Orbiter war einst Back-Up für Chang’e-1, ist aber technisch verbessert worden und soll nun Daten mit höherer Auflösung liefern. Und noch „vor 2013“ ist mit Chang’e-3 die erste weiche Landung – und zwar im Sinus Iridum – geplant, bei der auch ein Rover ausgesetzt werden soll. „Vor 2017“ schließlich soll dann in einer 3. Phase des Mondprogramms eine Bodenprobe zur Erde gebracht werden. (China Daily 27., Lunar C/I 30.11., Science in China Press 1.12.2009; Österreichisches Weltraumforum)

Organische Chandrayaan-Spekulationen und Pläne für Indiens 2. Mondflug: Die Moon Impact Probe von Chandrayaan-1 soll kurz vor dem Aufschlag auf die Mondoberfläche mit einem Massenspektrometer Signaturen organischer Verbindungen registriert haben, wurde jetzt auf einer Tagung erzählt (was die Presse sogleich als „Zeichen von Leben auf dem Mond“ missverstand) – und es scheint jetzt festzustehen, dass Chandrayaan-2 im Jahr 2013 starten und gleich zwei Rover auf dem Mond absetzen soll. Diesmal sollen auch mehr indische Instrumente an Bord sein: Ausländische, die bei Chandrayaan-1 eine wesentliche Rolle spielten, dürfen nur mit, wenn noch Platz ist. (DNA 12., The Hindu 15., Discovery 16.12.2009)

Telemetrie-Bänder von Apollo 11 – mit besseren Videobildern – bleiben verschollen

Es war vor gut drei Jahren die Sensation (siehe ISAN 23-5): Irgendwo auf diesem Planeten könnte es noch ein paar Kisten mit Funkdaten von Apollo 11 geben, in denen auch Fernsehbilder in ungekannter Qualität schlummern würden – nämlich so, wie sie von den Bodenstationen direkt empfangen wurden, bevor man sie für den TV-Gebrauch auf primitive Weise umwandelte. Doch diese Bänder waren unauffindbar, und jetzt hat die NASA bekannt gegeben, dass sie wohl nie gefunden werden dürften: Vermutlich wurden sie entweder überspielt oder entsorgt. Künftig will man besser auf historisches Bildmaterial aufpassen … (NASA Report 22.12.2009) NACHTRAG: Am 22.12. ist der Entwicklungsleiter der Mond-TV-Kamera verstorben, Stan Lebar. NACHTRAG 2: ein detaillierterer Nachruf, auch zur Apollo-Kamera – und ein Video zur Emmy-Verleihung dafür diesen August. NACHTRAG 3: noch ein ganz später Nachruf.

100 kg Wasser – und mehr – in der Impaktwolke von LCROSS nachgewiesen

Jetzt sind sie sicher: In der 10 bis 12 km breiten Wolke, die die LCROSS-Centaur beim Impakt auf dem Mond produzierte (oben eine neu verarbeitete Aufnahme), haben zwei Spektrometer auf dem Shepherding Spacecraft ungefähr 100 kg – oder 12 Eimer voll – Wasser nachgewiesen. Für das NIR-Spektrometer macht es sich durch markante Absorptionsfeatures bemerkbar (die beiden gelben Streifen unten), während das UV/Vis-Spektrometer Emission von OH sah: Das macht die Sonnenstrahlung rasch aus Wassermolekülen. Das IR-Spektrum zeigt aber noch jede Menge weitere Absorption durch andere Chemie: Die rote Kurve ist ein Schwarzkörperspektrum für warmen Staub minus nur Wasserabsorption. Die LCROSS-Auswerter haben es bereits geschafft, auch die zusätzlichen Features zu „fitten“, wollten aber auf einer NASA-Pressekonferenz in der vergangenen Stunde nicht verraten, mit was: Das wollen sie erst sagen, wenn sie genau so sicher sind wie jetzt mit dem Wasser-Nachweis.

Die 100 kg sind wahrscheinlich nur eine Untergrenze der Wassermenge in der Ejektawolke, aber schon dieser Wert lässt sich nicht allein durch adsorbierte Moleküle erklären: Da muss richtiges Eis im Boden des Kraters Cabeus gewesen sein, nicht unbedingt ein gefrorener See sondern eher Eiskörnchen, in den Boden gemischt. Und der Boden ist im Schnitt feuchter als die trockensten Wüsten der Erde, die Atacama zum Beispiel! In welcher Form das Mondeis genau vorliegt, sollte die Hinzunahme der Daten anderer Instrumente auf dem Shepherding Spacecraft zeigen: Die sind perfekt „komplementär“ zu den Messungen der Spektrometer; ob sie auch ein klares Wassersignal enthalten, wird aber noch nicht verraten. Der Impakt war jedenfalls für Beobachtungen von der LCROSS-Sonde aus optimiert, während die Beobachter auf der Erde deutlich schlechtere Karten hatten als es vielleicht bei Cabeus A der Fall gewesen wäre.

Aber auch so gibt es faszinierende Daten über Gas, das hoch über den Mond aufstieg, vielleicht sogar ein bisschen Staub. Die Auswertung ist allerdings sehr mühsam, und vor nächstem Frühjahr sollte man mit keinen klaren Antworten rechnen. Der heutige Bericht ist natürlich nur der Anfang und nicht das Ende der LCROSS-Analysen: Was ist das andere Material in der Wolke? Wo ist das Wasser hergekommen? (Die Spekulationen reichen von Kometen über den Sonnenwind bis zu Gigantischen Molekülwolken, durch die das Sonnensystem mal zog.) Und wieviel gibt es auf dem Mond insgesamt? Das lässt sich heute noch nur schwer hochrechnen, aber die LCROSS-Forscher haben zumindest keinen Zweifel, dass man das Cabeus-Eis schmelzen und trinken könnte. Ein NASA Press Release und ein weiterer mit Bildern, plus die LCROSS-Wasser-Seiten. NACHTRAG: ein paar detailreichere Artikel von Sky & Tel., Planetary Society, Spaceflight Now, Space.com und Universe Today – und The Launchpad denkt schon weiter … NACHTRAG 2: die komplette PK als Video.

Hat LCROSS Wasser gefunden? Am 17. November wissen wir’s

Auf einer Session des Annual Meeting of the Lunar Exploration Analysis Group am 17. November wird der Chefwissenschaftler von LCROSS wohl zum ersten Mal verkünden, ob der Impakt vor knapp zwei Wochen Wasserdampf freigesetzt hat oder nicht: Das erklärte er rund 30 Mondfans – darunter diesem Blogger – während einer spannenden Videokonferenz in der vergangenen Stunde, wo er schon wesentlich mehr zu bieten hatte als auf der viel kritisierten Ames-Pressekonferenz Stunden nach dem Impakt. Dieser habe ihm „data more rich than I honestly expected“ beschert: Sie reichen vom Impaktblitz (durch die Hitze, die die Kompression von Centaur und Boden verursachte) voller Emissions- und Absorptionslinien über die bei mehreren Wellenlängen gesehenen Staubwolke bis zu Nahaufnahmen des frischen 28-Meter-Kraters mit zum Schluss 2 Metern Auflösung – da sei sogar strukturelles Detail zu sehen.

Versteht man inzwischen, warum die Staubwolke so unauffällig geriet? Bei Simulationsrechnungen und Experimenten im Vorfeld der Mission habe man große Unsicherheiten festgestellt, so Colaprete, da kam bei verschiedenen Monte-Carlo-Läufen schon mal ein um einen Faktor 10 unterschiedliches Ergebnis heraus. Seine Vermutung: Die Centaur wurde wie eine Blechdose zusammengepresst, die überdies auf einen „fluffy“ Boden stieß, der sich ebenfalls gut komprimieren ließ – wie bei einem Stoßdämpfer. Und in einer solchen Situation, das hatten die Experimente schon vorher gezeigt, entsteht ein flacher Ejekta-Vorhang, der zu den Seiten davonsprüht. In der Tat haben LCROSS‘ Kameras ein 6-8 km breite Staubwolke gesehen (Abb.: kontrastverstärktes Summenbild), die indes nicht jene 2 km hoch kam, die nötig gewesen wären, um sie von der Erde aus sehen zu können.

Aber diese „plume“ ist ja nicht alles: Messungen des LAMP-Instruments auf dem LRO deuten an, dass aus dem Krater auch eine mindestens 15 km hohe Gaswolke aufgestiegen ist, mit 500-800 m/s – und die hat sich vermutlich in Spektren eines irdischen Teleskops (welches, sagte er nicht) bemerkbar gemacht! Das sei sogar vorteilhafter als wenn viel Staub hoch hinauf gestiegen sei: Ohne Staub ist das Signal/Rausch-Verhältnis der Gasspektren besser. Der LRO hat die letzten Tage den Rand des Mondes im Auge behalten, um Veränderungen der Exosphäre zu verfolgen, aber der Mond hat sich nun wieder so weit gedreht, dass bald neuerliche Blicke auf den Centaur-Krater möglich sind. Nach den ersten wissenschaftlichen Vorträgen auf der LEAG wird es detaillierte Analysen im Dezember auf dem AGU Fall Meeting und bald auch schon die ersten schriftlichen Papers geben. Und in 6 Monaten gehen alle LCROSS-Daten ans Planetary Data System: Dann kann sich jeder damit auseinandersetzen.

Warum der LCROSS-Crash so unauffällig blieb

Inzwischen gibt es eine ganze Reihe Beobachtungen der Effekte, die der Einschlag der LCROSS-Centaur auf dem Mond auslöste (hier z.B. eine Bildserie der Kamera MIR1 mit der thermischen Signatur des Impaktblitzes; Auflösung 1 km/Pixel), aber insgesamt blieben sie weit hinter den geschürten Erwartungen zurück. Insbesondere blieb die Wolke aufgewirbelten Staubes extrem unauffällig und konnte erst nach einer Woche mit brutaler Bildverarbeitung sichtbar gemacht werden – doch im Nachhinein haben es viele im Projekt immer schon gewusst, dass dies ein mögliches Ergebnis sein konnte. Auf einer Planetenforscherkonferenz im März etwa hatte der Projekt-PI gegenüber Fachkollegen die großen Unsicherheiten bei der Vorhersage der Impakteffekte betont, und zuweilen wurde auch in Vorberichten auf die Unwägbarkeiten hingewiesen, wenn sich dies auch eher auf das Treffen isolierter Eisfelder und weniger die sichtbaren Effekte des Crashs bezog.

Jetzt nennt Impaktforscher E. Asphaugh das Modellieren der Vorgänge die „größte Herausforderung“ überhaupt, mit der er bisher konfrontiert war. Denn die Centaur war zwar massereich aber ein Zylinder (man rechnet sonst mit kugelförmigen Impaktoren) und hohl (sonst: homogen), und die physische Beschaffenheit der permanent schattigen Zielregion kannte man auch nicht. Offenbar sind die Raketenstufe und/oder poröser Mondboden beim Aufprall wie ein Stoßdämpfer kollabiert: Wenig kinetische Energie wurde auf das Bodenmaterial übertragen, das dann nicht hoch genug geschleudert wurde, um aus irdischer Perspektive gesehen zu werden. Andererseits sollte ein breiter aber flacher Krater entstanden sein, was sich am Ende sogar als Vorteil erweisen könnte: Schließlich vermutet man Mondeis, so es denn existiert, vor allen in den obersten 70 cm des Bodens. Irgendein Nachweis von H2O oder OH nach dem Impakt steht allerdings weiter aus.

Allerlei LCROSS-Bilder und -Daten vom Impakt und Artikel von New Scientist, LA Times und Spiegel sowie Science vom 16.10.2009 S. 353 (das Asphaug-Zitat gab es bereits hier).

Der Mond bekam eine Natrium-Exosphäre nach dem LCROSS-Crash

GeoEye Satellite Image

Der Eindruck hatte sich schnell durchgesetzt, dass nur LCROSS selbst und der LRO im Mondorbit aus ihren speziellen Blickwinkeln etwas vom Crash der Centaur mitbekommen hatten, während alle Beobachter auf der Erde und in deren Nähe leer ausgingen: So hat z.B. der hochauflösende kommerzielle Erdbeobachtungssatellit GeoEye-1 – gerade über der Nachtseite der Erde in idealer Position für eine kleine Extratour der Lageregelung – schön scharfe Bilder des Zielkraters (Pfeil) geliefert, aber da tat sich nichts, wie hier 47 Sekunden nach dem Crash. Dasselbe Nullresultat auch nach schneller Analyse von Messungen des Hubble Space Telescope und auf den besten Bildsequenzen von Profi- und natürlich erst recht Amateurteleskopen auf dem Boden.

Center for Space Physics, Boston University

Eine Gruppe Astronomen aus Boston hatte aber doch – vom McDonald Observatory in Texas aus – eine klare Konsequenz des Impakts registriert und darüber auch noch am Impakttag in einer Pressemitteilung berichtet, sogar nochmal mit anderem Absender. Die sei an alle wichtigen US-Medien gegangen, betont der Autor gegenüber diesem Blog, allerdings nicht an die NASA, da man von dieser unabhängig gearbeitet habe – und leider auch nicht an die „üblichen“ Vervielfacher astronomischer Press Releases, so dass die Kunde der erstaunlichen Beobachtungen erst Tage später die Runde machte. Beobachtet wurde – spektroskopisch – eine starke Zunahme gasförmigen Natriums in 100 km Höhe über dem Südpol des Mondes, das der Crash aus dem Mondboden befreit hatte: Zwar macht es nur einen geringen Anteil des Bodens aus, streut Sonnenlicht aber besonders effizient. Einen heftigen Natriumanstieg rund um den Mond hatten die Bostoner z.B. auch nach den Leoniden 1998 registriert, als sich drei Tage lang ein Natriumschweif ausbildete.

Von den LCROSS- und LRO-Beobachtungen wurde inzwischen bekannt, dass der Mondboden durch den Impakt stark aufgeheizt wurde und sogar immer noch glühte, als LROs Diviner ein zweites Mal über die Impaktstelle flog. Die Auswertung der LCROSS-Messungen soll gut voran kommen, und as soon as possible werde darüber berichtet. NACHTRAG: Das Skyweek exklusiv zur Verfügung gestellte Bild zeigt Jody Wilson mit einem der McDonald-Spektren nach dem Impakt – die beiden starken Natriumlinien D1 und D2 waren vorher nicht zu sehen gewesen, und 15 Minuten später waren sie auch wieder weg. Außerdem ein Artikel über einen LCROSS-Forscher … NACHTRAG 2: … der ahnte, dass wenig zu sehen sein würde. NACHTRAG 3: Mit viiiel Bildverarbeitung ist es den LCROSS-Forschern nach einer Woche doch noch gelungen, eine kleine Ejektawolke des Centaur-Crashs aus Bildern der LCROSS-Kamera für sichtbares Licht heraus zu kitzeln.

Boden „signifikant aufgeheizt“: So sah der LRO den frischen Impaktkrater

Der helle Punkt auf thermischen IR-Bildern der Mondoberfläche (in vier verschiedenen Wellenlängen) ist der frische Krater, den die Centaur heute geschlagen hat: eindeutig nachgewiesen vom Instrument Diviner auf dem Lunar Reconaissance Orbiter, der 90 Sekunden nach dem Impakt in der Näge vorbeiflog. Zwei Stunden vorher war es an dieser Stelle so kalt wie auch sonst in den „blauen“ Streifen gewesen. Der „Fußabdruck“ von Diviner ist – aus 80 km Entfernung im Schrägblick – mit 300 x 700 Metern um ein Vielfaches größer als der vermutlich nur wenige Dutzend Meter messende Krater: Das klare Signal bedeutet mithin, dass der Impakt den Mond „signifikant lokal aufgeheizt“ hat. Ein weiteres von den vielen Puzzlestücken, aus denen sich ein Gesamtbild der heutigen Vorgänge zusammenfügen wird.

NACHTRAG: Auch die ersten Hubble-Daten liegen vor – keine temporäre Exosphäre oder Hydroxyl nach den Impakten. NACHTRAG 2: Die superscharfen Palomar-Bilder gibt’s jetzt auch als Zeitraffer-Video – da tut sich nix. NACHTRAG 3: die „offizielle“ Version der beiden wichtigsten LCROSS-Bilder, ein möglicher Nachweis des Impaktblitzes im Live-Feed – und jede Menge Links mehr im Header des Cosmic Mirror #331!

Hier leuchtet – im IR – der frische Centaur-Krater!

Die Liveübertragung des LCROSS-Crashes war zwar ein Reinfall, mit keinem auf Anhieb erkennbaren Anzeichen, dass überhaupt etwas passiert war – aber auf der ersten Pressekonferenz 2 1/2 Stunden danach sah das Bild schon ganz anders aus! Infrarotkameras auf LCROSS selbst haben sowohl aus 600 km Abstand den Impaktblitz wie auch kurz vor dem eigenen Aufschlag den noch heißen Einschlagskrater der Centaur (im Bild der Lichtpunkt rechts; verlinkt zu einem PDF mit mehr Bildern von der PK) gesehen und zumindest spektroskopisch möglicherweise auch Anzeichen der Impaktwolke nachgewiesen. Im Impaktblitz selbst, von dem es UV/Vis-Spektren gibt, verriet sich bereits Natrium, und nach Hinweisen auf Wasser wird nun emsig gesucht – dazu äußern will man sich aber erst, wenn Einigkeit im Team besteht.

Die Beobachtungskampagne von der Erde aus war ein voller Erfolg: Alle involvierten Großteleskope hatten gutes Wetter und funktionierten – aber irgendwelche Hinweise auf eine Ejektawolke ist zumindest auf den Bildserien nicht zu erkennen (einen kecken Press Release mit einer anderslautenden Behauptung bzgl. Beobachtungen am MMTO ließ die University of Arizona rasch wieder verschwinden). Serien von Spektren könnten gleichwohl noch etwas zeigen; das MMTO z.B. sieht mysteriöse Vorher/Nachher-Unterschiede. Im Weltraum haben der LRO und das HST den Impakt offenbar planmäßig im Blick gehabt, und aus dem Erdorbit hatten zudem der schwedische Odin-Satellit und die Erdbeobachter IKONOS und GeoEye-1 Richtung Mond geschaut.

Die ersten Beobachtungen des LRO vom Impakt (erst kurz nach der PK bekannt geworden), ein früherer wenig sagender NASA Release, die neuesten Bilder und Erkenntnisse, superscharfe Bilder vom 5-m-Teleskop auf dem Palomar Mtn. mit AO und Videos vom MMTO. NACHTRAG: In diesem Artikel findet sich auch ein Bild des Impaktblitzes. Und es gibt eine Ermahnung für alle, denen heute zu wenig Action geboten wurde. NACHTRAG 2: die meisten Bilder von der PK – und das heutige Medienecho zusammengefasst. NACHTRAG 3: die komplette PK (70-min.-Video) und ein Artikel über deren Atmosphäre …