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ISS soll bis 2030 im Orbit bleiben

Die Internationale Raumstation ISS stellt derzeit den größten Versuch der Menschheit dar, dauerhaft außerhalb der Erde zu leben und zu arbeiten. Die Station hat eine Spannweite von 110 Metern, kann neun Menschen beherbergen und wird von 16 Staaten gemeinsam betrieben. Hier werden Auswirkungen kosmischer Strahlung und Schwerelosigkeit auf den Menschen untersucht, astronomische Beobachtungen durchgeführt, neue Materialien in der Schwerelosigkeit getestet und auch Touristen haben die Station besucht. Nicht zuletzt ist die Raumstation des Paradebeispiel für gelungene Völkerverständigung und zeigt, was die Menschheit erreichen kann, wenn sie an einem Strang zieht. Dennoch ist der Betrieb der Station gefährdet. Technische Schwierigkeiten und nationale Interessen könnten ihn vorzeitig beenden. Doch derzeit stehen die Zeichen gut, dass die Station bis zu ihrem technischen Verfallsdatum im Jahr 2030 besucht werden kann.

Vom Pioniergeist zur Routine

Schon lange vor der ersten Mondlandung gab es Ideen für Raumstationen. Realistischere Vorhaben sahen eine internationale Station mit bis zu 20 Bewohnern, einige Physiker und Ingenieure träumten jedoch von riesigen bewohnten Röhren, die hunderttausenden Menschen ein dauerhaftes Zuhause bieten und ein eigenständiges Ökosystem bilden. Doch die Realität holte die NASA schnell ein. Nach Ende des Apollo-Programms war die Sowjetunion in Sachen Raumstationen meilenweit voraus. Erst nach Ende des Kalten Krieges zog man wieder den Bau einer internationalen Raumstation in Betracht. Das erste Modul der ISS sollte jedoch erst 1998 ins All starten. Schon über 20 Jahre umkreist die Station nun in einer Höhe von etwa 400 Kilometern die Erde. Doch langsam ist man dem stupiden Umkreisen der Erde überdrüssig.

Raumfahrt ist zur Routine geworden und hat wenig mit dem zu tun, in dessen Zeichen der Aufbruch ins All anfangs stand, das Entdecken neuer Welten, die Kolonialisierung anderer Himmelskörper, die Ausdehnung der Menschheit auf das Sonnensystem. Daher haben NASA und ESA gemeinsam ein neues Programm aufgelegt mit dem Ziel der Errichtung einer permanenten menschlichen Präsenz auf dem Mond. „Auf dem Mond“ ist hierbei nicht wörtlich zu verstehen, denn geplant ist eine neue internationale Raumstation im Orbit des Mondes, die vier Menschen für drei Monate beherbergen und mit der neuen Orion-Kapsel angeflogen werden kann. Von dort aus sollen Astronauten 2024 zum Südpol des Mondes fliegen. Doch dieses Projekt wird eine Menge Geld verschlingen, was ist dann mit der ISS?

Labor, Fabrik und Weltraumhotel

Urprünglich stellte sich die US-Regierung eine Mischung aus privatem Labor, schwereloser Fabrik und Weltraumhotel vor. Im Grunde genommen war ihr eigentlich alles recht, was kein weiteres Steuergeld kostet. Doch kein privates Unternehmen scheint in der Lage, bis 2024 eine Versorgung der Station errichten zu können, auch das Interesse hält sich bisher gering. Zudem gibt es auch wissenschaftliche Experimente, die 2024 noch nicht abgeschlossen sein werden. ESA und NASA sicherten die Finanzierung jedoch nur bis dahin zu. Die Frage um die Zukunft der Station blieb vor allem zwischen den USA und Russland lange ungeklärt, Europa trägt zwar acht Prozent der ISS-Kosten, hat jedoch genau wie die Amerikaner derzeit keinen eigenen bemannten Raumtransporter. Russland verhöhnte die Amerikaner daher und meinte, der russische Teil könne unabhängig vom amerikanischen betrieben werden, aber der amerikanische nicht unabhängig vom russischen. Ansonsten müssten die USA ihre Astronauten zukünftig „mit dem Trampolin zur ISS bringen“. Russland plante lange, die russischen Module abzukoppeln und eine eigene Station zu bauen. Die USA wollen ihre Abhängigkeit beenden, indem sie private Firmen bemannte Raumkapseln zur Versorgung der ISS bauen lassen.

Rein technisch ließe sich die Raumstation bis circa 2030 betreiben.

Betrieb bis 2030 wahrscheinlich

Doch kürzlich kamen auch aus Russland wieder optimistischere Worte. Dmitri Rogosin, der Leiter der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos meinte, man würde die Station bis 2030 weiter betreiben wollen, bis dahin sei es in etwa technisch möglich. Viel länger kann man die Station nicht mehr sinnvoll betreiben, denn die Leistung der Solarkollektoren lässt durch Mikrometeoriten stetig nach und auch die schützenden Außenwände der ISS sind regelrecht durchlöchert. Dann soll die Station durch ein gezieltes Manöver in die Erdatmosphäre eindringen. Noch nie zuvor wurde ein so großes Objekt aus dem Orbit entfernt. Man erwartet, dass große Stücke der Station den Eintritt überstehen und im Südpazifik abstürzen werden, einem Gebiet fernab jeglichen menschlichen Lebens. Bis dahin werden aber schon längst wieder Menschen auf dem Mond gelandet sein.

CHEOPS: Start des weltweit ersten Weltraumteleskops zur Exoplanetenkunde verschoben

Die Entdeckung des ersten Exoplaneten ist nun schon fast 30 Jahre her, in diesem Jahr wurde dafür sogar der Nobelpreis für Physik verliehen. Doch bis heute sind diese Planeten meist nicht viel mehr als Kurven aus Diagrammen in den Büros von Wissenschaftler. In einigen Fällen lassen sich die Oberflächenbedingungen grob simulieren, doch das Erfassen von Details oder sogar direkte Beobachtungen sind bis heute nicht möglich. Dies soll die CHEOPS-Mission der ESA ändern. Das Weltraumteleskop soll erstmals Details von bereits bekannten Exoplaneten erfassen. Doch der Start im Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana schlug gestern fehl und soll am heutigen Tag um 09:45 MESZ wiederholt werden.

Detaillierte Untersuchung von Exoplaneten

CHEOPS steht für „Characterising Exoplanet Satellite“, die primäre Aufgabe des Weltraumteleskops ist es also nicht, neue Planeten zu entdecken, sondern bereits bekannte einmal genauer unter die Lupe zu nehmen, gerade erdähnliche Planeten um nahe Sterne, also etwa Himmelskörper zwischen der Größe von Erde und Neptun. Dies sind sogenannte Supererden, also Gesteinsplaneten, von denen einige auch lebensfreundliche Bedingungen aufweisen können, allerdings auch Wüsten- oder Wasserplaneten sein können. Etwa 500 Sterne sollen beobachtet werden, um all diese Sterne wurden bereits Planeten entdeckt.

Die Planeten sollen bei Transits um ihren Stern beobachtet werden, so kann zunächst die Größe und somit geklärt werden, ob es sich um Gesteins- oder Gasplaneten hält. Gasplaneten sind für Lebenssuche recht uninteressant, handelt es sich jedoch um Gesteinsplaneten, kann aus Masse und Durchmesser die Dichte berechnet werden, was Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung zulässt. Im nächsten Schritt sollen eventuelle Atmosphären und deren Zusammensetzung untersucht werden. Sollte man Elemente wie Sauerstoff oder Methan finden, wäre das ein starker Hinweis auf einen bewohnbaren oder sogar bewohnten Planeten.

CHEOPS soll unter anderem herausfinden, ob es sich bei Planeten um Gasriesen oder Gesteinsplaneten handelt.

Aufbau der Sonde

CHEOPS soll die Erde in 700 Kilometern Höhe umkreisen, also noch im niedrigen Erdorbit leicht über der ISS und Hubble, aber deutlich unter den Bahnen der TV-Satelliten. Es ist 2,6 Meter hoch und wiegt 290 Kilogramm. Das Teleskop selbst hat eine Öffnung von 32 Zentimetern und eine Länge von 1,2 Metern. Die Mission wird von der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA in Kooperation mit der Schweiz und andere internationalen Partnern betrieben. Durch Solarpaneele zur Energieversorgung und einen Hitzeschild, ähnlich wie ihn Parker Solar Probe hat, nur deutlich kleiner, wird die empfindliche Technik vor der Sonnenstrahlung geschützt. So soll eine Lebensdauer von 3,5 Jahren erreicht werden, evtl. sogar mehr, sodass die Mission auch spontan verlängert werden kann.

Start kurzfristig abgebrochen

Der Start von CHEOPS markiert die Entstehung eines neuen Astronomischen Forschungsgebiets, der Exoplanetenkunde, in der Exoplaneten studiert und nicht nur entdeckt werden. Jedenfalls wird er den markieren, denn obwohl der Start für gestern Morgen geplant war, ist CHEOPS noch am Boden, heute 09:54 Uhr MESZ soll ein erneuter Startversuch erfolgen. Derzeit ist noch nicht sicher, wieso der Start 90 Minuten vor Ablauf des Countdowns automatisiert abgebrochen wurde. Da die Sojus-Fregat-Rakete von der Russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos produziert wurde, leitet diese derzeit die Untersuchungen.

Nur der Anfang

Läuft alles nach Plan, ist CHEOPS nur der Anfang dieses neuen Forschungszweigs, so ist es auch die erste von sogenannten S-Class-Missionen der ESA, die kostengünstig sind und in recht kurzer Zeit hintereinander gestartet werden sollen. Und auch zur Erforschung von Exoplaneten gibt es noch viele Möglichkeiten. So ist es etwa denkbar, ein Teleskop am Gravitationslinsenpunkt unserer Sonne, weit außerhalb des Kuipergürtels, zu platzieren. Dieses Teleskop könnte quasi die Sonne als Spiegel nutzen und so eine Auflösung erzielen, die mehrere Pixel große Bilder von Exoplaneten ermöglichen würden. Noch ist dies eine Vision, doch mit dem Start von CHEOPS werden wir dieser Version womöglich einen Schritt näher kommen.