Posts Tagged ‘Lutetia’

Rosetta passiert Lutetia – endlich auch als Film

10. April 2012

Über die Ergebnisse des Rosetta-Vorbeiflugs an Lutetia (Header) wurde schon berichtet („Rosettas Beobachtungen …“; auch ISAN 150-5 und weitere Erkenntnisse) – aber jetzt sind endlich alle Daten frei verfügbar geworden, und die Fangemeinde hat sie schon veredelt: etwa zu dem Video oben, das etwas flackert, weil dauernd der Farbfilter gewechselt wurde. [NACHTRAG: eine weiter verschönerte Version.] Aber auch aus den Einzelbildern konnte noch eine Menge heraus geholt werden. Bonus-Link: Der Blogger, Stunden nach dem Flyby bei einem Spontanvortrag mit den allerersten Bildern im südargentinischen El Calafate am Vorabend einer gewissen Sonnenfinsternis …

Erkenntnisse über – drei – Asteroiden kompakt

2. November 2011

Dawns Vesta-Impressionen in schreienden Falschfarben: Während in der Version links die Farben R, G und B Aufnahmen mit drei verschiedenen Filtern im nahen Infraroten zugeordnet wurden, sind es rechts jeweils die Intensitätsverhältnisse in zwei Spektralbändern – so kann man mineralogische Feinheiten heraus kitzeln. In Echtfarben würde Vesta dem Auge praktisch grau erscheinen.

Hayabusa-Teilchen zeigen klar: S-Asteroiden wie Itokawa sind gewöhnliche Chondriten – mit Weltraum-Verwitterung

Ein fundamentales Rätsel des Sonnensystems hat offenbar die winzige Menge Oberflächenstaub gelöst, die die japanische Raumsonde Hayabusa vom Asteroiden Itokawa zur Erde holen konnte: Das Material, aus dem dessen häufigste Kleinplaneten-Klasse S besteht, ist identisch mit dem der häufigsten Meteoritengruppe, der gewöhnlichen Chondriten – doch Einflüsse des Weltraums („space weathering“) sorgen für eine Rotfärbung der Asteroiden, die den Zusammenhang gründlich verschleiert. Mineralogisch sind die Itokawa-Partikel – keines größer als 0.2 mm, die meisten kleiner als 10 µm – von Meteoriten des Chondritentyps LL4-6 (mit besonders wenig Eisen) kaum zu unterscheiden. Aber im Detail erkennt man, wie sie ungeschützt auf der Asteroiden-Oberfläche dem Sonnenwind, Strahlung und Mikroimpakten ausgesetzt zu einer doppelten hauchdünnen Kruste gekommen sind, die ihre Farbe deutlich verändert. Selbst über die Vergangenheit und Zukunft Itokawas geben die Hayabusa-Teilchen – 1534 von 3 bis 40 µm Durchmesser wurden mit einem Spachtel aus der Probenkapsel gekratzt, 40 von 30 bis 180 µm heraus geklopft – Auskunft: So wurden sie anfangs bis zu 800°C erhitzt.

Das kann nur im Inneren eines mindestens 20 km großen Asteroiden mit genug radioaktivem Al-26 und seiner Zerfallswärme passiert sein – der dann später zerstört wurde: Itokawa ist sozusagen ein Geröllhaufen, der sich aus Teilen der Trümmer neu formte. Es fällt auch auf, dass in die Hayabusa-Teilchen kaum Ne-21 aus dem Sonnenwind eingelagert wurde: Sie befanden sich demnach nur ca. 8 Mio. Jahre auf der Asteroiden-Oberfläche. Was wiederum bedeutet, dass diese durch ständige Kollisionen mit interplanetarem Staub fortwährend erodiert wird (der 535 x 294 x 209 Meter große Brocken hat kaum Schwerkraft, um Ejekta zurück zu halten), um mehrere Dezimeter pro Jahrmillion: In einer Milliarde Jahren ist Itokawa weg … (Science 26.8.2011 S. 1081 + 1098-9 + 1113-31; AAAS, UCF Releases, Nature News 25., PSRD 31.8., Planetary Society Blog 20.9.2011. Und ein JAXA-Interview zu einem der Hayabusa-Kinofilme sowie zwei Papers 30.8.2011 mit fotografischen und spektroskopischen Beobachtungen des bis zu vollmondhellen Hayabusa-Reentry-Feuerballs über Australien – selbst die letzten Sekunden der Mission wurden noch wissenschaftlich genutzt!)

Rosettas Beobachtungen lassen Lutetia als übriggebliebenes Planetesimal erscheinen, aus der Bauphase des Sonnensystems: Der am 10. Juli 2010 im Vorbeiflug besuchte Asteroid (121 x 101 x ca. 75 km groß, mit dem Volumen einer 98-km-Kugel, und 1.7 Billiarden Tonnen Masse) hat eine mit 3.4±0.3 g/cm^3 ungewöhnlich hohe Dichte, eine bis zu 3.6 Mrd. Jahren alte Oberfläche – bestimmt aus der hohen Verkraterung – und eine komplexe geologische Vergangenheit. Die hohe Dichte (bestimmt aus der Bahnablenkung Rosettas) spricht für eine nicht-chondritische Zusammensetzung von Lutetias Innerem und Bestandteile mit hohen Atomzahlen, etwa Eisen, die Oberfläche ist allerdings chondritischer Natur (Enstatit oder kohlig) und eisenarm und bot Rosettas VIRTIS keinerlei Absorptionsfeatures von Silikaten oder von Wasser veränderten Mineralien. Zwar scheint Lutetia – im Gegensatz zu anderen von Raumsonden besuchten Asteroiden, die eher Trümmerhaufen sind – die Geschichte des Sonnensystems unbeschadet überstanden zu haben und auch bestenfalls partiell aufgeschmolzen und differenziert zu sein, aber manche ihrer Landschaften sind durchaus modern: geformt von Erdrutschen nach Einschlägen, z.T. erst vor 50 bis 80 Mio. Jahren. (Science 28.10.2011 S. 487-94; ESA, Academy of Finland Releases, PM der MPG 27.10.2011)

Nachrichten aus der Planetenforschung kompakt

4. November 2010

Beide ARTEMIS-Sonden kreisen um die Langrangepunkte L1 und L2 des Erde-Mond-Systems

Am 25. August bzw. 22. Oktober haben die beiden ehemaligen THEMIS-Satelliten („Erste ARTEMIS-Sonde …“) den ersten Schritt hin zu ihrer neuen Aufgabe als Mondorbiter geschafft: 60’000 km „vor“ bzw. „hinter“ dem Mond und knapp außerhalb der Erdmagnetosphäre kümmern sie sich zunächst mit ihren je 5 Instrumenten um den Sonnenwind in der Mondumgebung und immer gegen Vollmond auch um den Magnetschweif der Erde. Sechs Monate später sollen sie sich dann noch näher an den Mond heranpirschen und extrem elliptische Bahnen einnehmen, auf denen sie sich meist in bis zu 18’000 km Enfernung aufhalten aber auch gelegentlich in zunächst 100 und später wenigen Dutzend km Höhe über die Mondoberfläche schießen: Nun geht es um die Wechselwirkung von Sonnenwind und Regolith. „Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of Moon’s Interaction with the Sun“ ist schließlich die wahre Bedeutung des neuen Akronyms für die NASA-Mondmission, die fast nichts kostet. Und den größtmöglichen Nutzen aus den beiden Satelliten der ehemaligen Fünferkonstellation zieht, die sonst durch zunehmenden Aufenthalt im Erdschatten erfroren wären; die anderen drei machen als verkleinertes THEMIS – „Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms“ – im Erdorbit weiter. (Berkeley Release, Science@NASA 27., UCLA Release 28.10.2010. Und eine NASA-Notiz über einen möglichen – harmlosen – Treffer eines Mikrometeoriten)

Chang’e ist jetzt auf einer 15×100-km-Bahn um den Mond, so dass sich der neue chinesische Mondorbiter („Wieder ein chinesischer …“) den Sinus Iridum aus der Nähe ansehen kann: Hier wird vermutlich eines Tages die erste Landung versucht. (Xinhua 26., Peoples‘ Daily 25.10.2010. Und Voice of Russia über die bevorstehende Wiederaufnahme des russischen Mondprogramms)

Analyse der Teilchen in Hayabusas Kapsel zieht sich hin

Inzwischen sind schon über 150 µm-große Partikel in der Probenkapsel von Hayabusa entdeckt und geborgen worden, aber noch immer vermag die japanische Weltraumbehörde nicht mit Sicherheit zu sagen, ob auch nur eins davon vom Asteroiden Itokawa stammt. Inzwischen ist von „mindestens Februar“ 2011 für eine Verlautbarung die Rede, aber der Optimismus ist doch gewachsen, denn um metallische Splitter von der Sondentechnik selbst handelt es sich nicht: Die meisten sind offenbar felsiger Natur. Bisher ist auch nur an einer von zwei Kammern („A“) gearbeitet worden: Die Kammer B, in der beim Kontakt mit Itokawa noch mehr Bodenmaterial gelangt sein müsste, wird erst dieser Tage angegangen. (Daily Yomiuri 28., Mainichi Daily News 9., Nature Blog 7., Science Journalism Tracker 6.10., Spaceflight Now 29.9.2010)

Erste Erkenntnisse des Rosetta-Vorbeiflugs an Lutetia im Juli sind im Oktober auf einer Konferenz berichtet worden: Danach zeigt der bis zu 130 km große Asteroid eine Menge geologische Strukturen (Header-Box) aber auch Anzeichen für eine bis zu 600 m dicke Regolith-Schicht, wie sich aus der Flachheit von Einschlagskratern ergibt. Fast 240 Felsbrocken bis 100 m Größe hinab wurden gezählt – und die Masse Lutetias durch die Ablenkung von Rosettas Bahn bestimmt, was wiederum zu einer Dichte von etwa 3.1 oder 3.4 g/cm^3 führt: Ein Konglomerat aus kleineren Körpern mit viel Hohlräumen dazwischen ist das nicht, die Zahl entspricht viel mehr unserem Mond. Bei der Volumenbestimmung helfen auch Aufnahmen mit Adaptiver Optik von der Erde aus, die zusätzliche Blickwinkel liefern. Zu welchem Typ Lutetia gehört, weiß man übrigens immer noch nicht: Wichtige IR-Daten harren noch der Auswertung. (Keck, SwRI Releases, ESO Announcement, Scientific American 7., ESA Tweet 6., Space.com 5.10.2010. Und ein ESA-Statement zu Ärger mit Rosettas Reaction Control System, der Änderungen beim Betrieb der Sonde erzwingt aber die Mission nicht gefährdet)

Staubdetektor auf New Horizons nun der sonnenfernste aller Zeiten

Nachdem die Raumsonde am 10. Oktober die Marke von 18 Astronomischen Einheiten oder 2.7 Mrd. km Sonnenabstand passierte, kann sich der Venetia Burney Student Dust Counter an Bord nun rühmen, das am weitesten von der Sonne entfernt arbeitende Staubinstrument zu sein: Ungefähr in dieser Distanz gaben Anfang der 1980-er Jahre entsprechende Detektoren auf Pioneer 10 & 11 den Geist auf. Bisher stimmten die Messungen des SDC zum interplanetaren Staub gut mit Daten von Galileo und Ulysses auf dem Weg zum Jupiter überein. (New Horizons Headlines, Colorado Daily 11.10.2010; SDC Homepage. Auch eine Headline zum Verbleib der Oberstufe – und ein Nature-Editorial mit einer möglichen makabren Beigabe zur Juno-Mission zum Jupiter …)

New Horizons hat genau die halbe Reisezeit zwischen Erde und Pluto hinter sich: Diese Marke zwischen Start im Januar 2006 (siehe Artikel B77 und Pluto-Passage im Juli 2015) wurde am 17. Oktober um 3:24 UTC passiert. Kurz zuvor hatten sich die Flugkontrolleure mächtig erschrocken: Am 6.10. war wie schon viele Male nach Telemetrie der Sonde gelauscht worden – aber da war gar nichts! Das gab’s in den fünf Reisejahren noch nie, und man fürchtete schon das Schlimmste – doch es war nur die Antenne am Boden falsch konfigutiert gewesen … (PI Perspective 18.10.2010 – man beachte die bizarre Bildunterschrift, die alles Mögliche zu „kleinen Planeten“ erklärt …)

Eintauchen in Venus-Atmosphäre liefert verblüffende Dichte-Daten

Immer wieder wird – unter streng kontrollierten Bedingungen – die Periapsis der Bahn des Venus Express etwas abgesenkt („Der Venus Express …“), auf dass die ESA-Sonde den Widerstand der oberen Atmosphäre spürt: Er wirkt sich auf die Bahn aus und verursacht auf ein Drehmoment auf die Sonde mit ihren zwei um 90° gegeneinander versetzten Solarsegeln. Beide Informationen können ausgewertet werden und haben u.a. zu der Erkenntnis geführt, dass die Dichtemodelle der Venusatmosphäre nicht stimmen: Über den Polen ist die Dichte 60% geringer als angenommen. Diese Erkenntnisse sind auch operationell interessant, denn Anfang 2012 soll die Bahnhöhe des VEX durch Aerobraking permanent verringert werden: Das ermöglicht neue Beobachtungen und auch eine weitere Missionsverlängerung, da eine niedrigere Bahn in der Apoapsis weniger von der Sonne gestört und Treibstoff für Korrekturen eingespart wird. (ESA Release. ESA Science Release 7.10.2010. Auch EPSC Releases zur Variabilität des Venus-Vortex und Venus-Blitzen, die irdischen vergleichbar sind)

Nachrichten von Kleinplaneten kompakt

8. Juni 2010

Rosettas Ziel Lutetia ein kosmischer 125-km-Camembert

So beschreibt jedenfalls eine große Schar von Autoren – von 19 verschiedenen Institutionen – den Kleinplaneten Nr. 21, der nach dem antiken Namen von Paris benannt ist und an dem die Kometensonde Rosetta am 10. Juli vorbei fliegen wird. Schon lange ist Lutetia Gegenstand von irdischen Beobachtungen („Nächstes Rosetta-Ziel“); diesmal wurden zahlreiche Lichtkurven sowie 324 Aufnahmen mit Adaptiver Optik an den Keck-Teleskopen und dem VLT analysiert, von denen hier eine Auswahl zu sehen ist. Die Gestalt des von mehreren großen Impaktkratern mitgenommenen Asteroiden ist „well described by a wedge of Camembert cheese (justifying the Parisian name of Lutetia)“, heißt es in der Analyse, nach der der mittlere Durchmesser 105±5 km beträgt und Lutetia etwa 124 x 101 x grob 93 km groß ist. Die Rotationsachse liegt dabei – wie beim Uranus – praktisch in der Bahnebene (Neigung 95°), so dass die lutetischen Jahreszeiten extrem sind und wir über die Ausdehnung entlang der Rotationsachse nur wenig wissen: Derzeit scheint die Sonne steil auf die Nordhalbkugel, und jenseits von 35° Süd herrscht Polarnacht.

Rosetta sollte aber mit dem MIRO-Instrument auch die derzeitige Nachtseite im IR glimmen sehen – und weitere erdgebundene Beobachtungen sind im Juli 2011 sinnvoll, um die Volumenbestimmung aus anderer Perspektive abschließen zu können. Erst dann wird sich nämlich die Massenbestimmung Lutetias durch ihren bald zu messenden Einfluss auf Rosettas Bahn auch in eine exakte Dichte umrechnen lassen. (Carry & al., Preprint 28.5., BBC Blog 8.6.2010; das Rosetta-Blog der ESA ist schon wieder erwacht) NACHTRAG: Und die ESA behauptet, niemand wisse, wie Lutetia aussieht – während das IMCCE ein Shape Model rotieren lässt … NACHTRAG 2: Nach einer Beschwerde dieses Blogger via Twitter hat die ESA den o.g. Press Release korrigiert – zum Vergleich der Originaltext vom 15. Juni! Statt „no one knows what it looks like“ steht da jetzt: „Although recent high resolution ground-based images have given some idea of the overall shape of Lutetia, we have no idea what it looks like in detail.“ Inzwischen hat Rosetta übrigens Lutetia bereits im Blick, allerdings nur als Lichtpunkt.

Ab 600 km Durchmesser wird ein felsiger Asteroid rund durch seine eigene Schwerkraft und ein Eismond eines äußeren Planeten ab 400 km: Dieser schon lange bekannte Beobachtungsbefund lässt sich auch ‚aus ersten Prinzipien‘ herleiten. Und hat nun zu der Forderung geführt, dass die Grenze zwischen Kleinplaneten und Zwergplaneten bereits kategorisch hier, an der Demarkation „zwischen Kartoffel und Kugel“, gezogen werden sollte: Damit würde auch die Zahl der letzteren gewaltig anschwellen. (Lineweaver & Norman, Preprint 7.4.2010) NACHTRAG: Dieses neue 700-km-KBO wäre dann auch ein Kandidat.

Hayabusa bereits auf Australien-Kurs, morgen letzte Korrektur

Seit am Wochenende auch die 3. Bahnkorrektur gelang, zeigt die Bahn der zurückkehrenden Asteroidensonde („Hayabusa …“) nicht mehr an der Erde vorbei sondern auf Australien – und das letzte TCM am 9. Juni wird den Eintritt von Mutterschiff und Probenkapsel am 13. Juni vorbereiten, dem die japanische Öffentlichkeit inzwischen entgegenfiebert. Während gleichzeitig gerade – etwas verspätet – die Entfaltung des Sonnensegels von IKAROS stattfinden sollte: In Sachen kühne Weltraumexperimente ist Japan im Augenblick nicht zu schlagen … (JAXA Tweet 8., JAXA Release 5.6.2010; AFP, Daily Yomiuri, Planetary Society Blog, Space Today 8., BBC, Space.com, Adelaide Now, Planetary Society Blog 7., Sky News Oz, Moon, Mars & Beyond 6.6.2010)

Asteroidensonde Dawn schaffte größte Geschwindigkeitsänderung im All: Dank ihres unermüdlich arbeitenden Ionentriebwerks hat der künftige Vesta- und Ceres-Orbiter („Dawns Orbit …“) bis zum 5. Juni 4.3 km/s Beschleunigung aufsummiert und damit die erste Raumsonde mit Ionenantrieb überhaupt abgehängt, Deep Space 1. 620 Tage war Dawns Triebwerk insgesamt im Betrieb und verbrauchte dabei nicht einmal 165 kg Xenon. (JPL Release 7., Eureka 8.6.2010)

WISE hat bereits über 60’000 Asteroiden beobachtet

und davon etwa 11’000 neu entdeckt, wovon wiederum etwa 50 Near Earth Objects sind: Das ist die Bilanz der ersten 960’000 Bilder des Wide-field Infrared Survey Explorer, der im Juli seine erste Himmelsdurchmusterung abgeschlossen haben wird. Einige der Asteroiden (der genaue Anteil wird noch nicht verraten) sind sehr dunkel und daher im IR besser als im Sichtbaren zu sehen – noch ist WISE allerdings auf keinen gestoßen, der so dunkel wäre, dass man ihn im sichtbaren Licht überhaupt nicht gefunden haben könnte. Auch schon gesehen hat WISE etwa 800 Jupiter-Trojaner, die er besonders systematisch erfasst, und 72 Kometen, davon ein Dutzend seine Entdeckungen. Das Kühlmittel aus festem Wasserstoff sollte noch für eine halbe weitere Himmelsdurchmusterung reichen, danach wird WISE vermutlich abgeschaltet: Beantragte drei Monate weitere Beobachtungen in warmem Zustand hält die NASA für nicht sinnvoll genug, um die dafür nötigen 6.5 Mio.$ zu rechtfertigen. (Nature News 6., Space News 11., JPL Release, Space.com 24., Centauri Dreams 26., Planetary Society Blog 28.5.2010)

Erdnaher „Asteroid“ wohl ein altes Raumfahrt-Relikt: Der am 16. Mai von der Catalina Sky Survey entdeckte 2001 KQ war der Erde im Jahr 1975 sehr nahe und beschreibt eine so erdähnliche Bahn um die Sonne, dass es sich eigentlich nur um einen künstlichen Himmelskörper handeln kann – den eindeutig zu identifizieren allerdings noch nicht gelungen ist. Vermutlich ist es eine Raketenoberstufe, die eine Nutzlast auf eine sehr hohe oder interplanetare Bahn gebracht hatte. (LCOGT Blog 26., JPL Release, Transient Sky, Eureka 27.5., Discovery 3.6.2010)

Auch organische Substanzen im Eis auf dem Asteroiden Themis

Dass die gesamte Oberfläche von (24) Themis überraschend von Wassereis bedeckt ist, wurde hier schon vor längerer Zeit berichtet („Gefrorenes Wasser …“) – aber in den Spektren zweier unabhängiger Teams sind überdies noch Strukturen zu erkennen, die durch Beimischung organischer Verbindungen erklärt werden können. Wie verbreitet vereiste Hauptgürtelasteroiden – deren Beschichtung aus dem Inneren nachgeliefert werden muss, sonst würde sie sich nicht halten – wohl sind, weiß man nicht, aber hier dürften jene flüchtigen Bestandteile, die einst auf die junge Erde regneten (Wasser inklusive), noch in recht reiner Form vorzufinden sein. Und die Erforschung der – wohl mit Themis verwandten („‚Hauptgürtel-Kometen‘ …“) – Kometen im Hauptgürtel auch durch Raumsonden wird noch reizvoller. (Campins & al., Nature 464 [29.4.2010] 1230-1, Rivkin & Emery, ibid. 1232-3, Hsieh, ibid. 1286-7; UCF, JPL, UTN Releases, Nature News, Scientific American, Science News 28., Space Today 29.4.2010)