Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (HERTS)

Links ist die beleuchtete Sichel der Erde. Vor der dunklen Nachtseite breitet ein Raumschiff seinen futuristischen Antrieb aus.

Bildcredit: NASA, Marshall-Raumfahrtzentrum

Möchtet ihr schnell mal zum Rand des Sonnensystems gelangen? Dann wäre vielleicht eine Reise mit einem Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (HERTS) interessant. Das Konzept wird derzeit getestet.

Die Reise wäre weiter als 100 Astronomische Einheiten (AE), das sind 15 Mrd. km und würde etwa 10 bis 15 Jahren dauern. Das ist schnell, wenn man es mit der Reisezeit der aktuell fernsten Raumsonde der Menschheit vergleicht. Die Raumsonde ist Voyager 1, sie brauchte 35 Jahre bis zur Heliopause, das ist die äußere Grenze, wo der Einfluss des Sonnenwindes endet.

HERTS verwendet ein modernes elektrisches Sonnensegel. Es hat mehrere positiv geladene Drähte, die etwa 20 km lang und 1 mm dünn sind. Sie sind von einer rotierenden Raumsonde ausgebreitet. Dabei wird eine elektrostatische Kraft erzeugt, die schnelle Protonen im Sonnenwind abstößt. So entsteht Schub.

Ein Sonnenlichtsegel ist ein weiteres treibstoffloses Antriebssystem für den fernen Weltraum. Anders als ein reflektierendes Sonnenlichtsegel könnte das elektrische Sonnenwindsegel auch in größerer Entfernung zur Sonne weiter beschleunigen und immer noch Schub generieren, während es zu den äußeren Planeten reist.

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Ahuna Mons auf Ceres als 3D-Anaglyphe

Dieses Anaglyphenbild zeigt den riesigen Berg Ahuna Mons auf dem Zwergplaneten Ceres. Das Bild wurde von der Raumsonde DAWN aufgenommen. Links hinter dem Berg ist ein Krater erkennbar.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS/DLR/IDA

Nehmt eure rotblauen Brillen und schaut den geheimnisvollen Berg Ahuna Mons auf Ceres an. Die perspektivische 3-D-Anaglyphe ist ein Mosaik aus Bildern, die im Dezember 2015 von der Raumsonde Dawn in einem niedrigen Kartierungsorbit aufgenommen wurden. Die Sonde zog etwa 385 Kilometer über die Oberfläche die Zwergplaneten.

Ahuna Mons ist eine interessante, kuppelförmige Struktur auf Ceres. Ihre Seiten sind steil und glatt. Der Durchmesser an der Basis beträgt ungefähr 20 km. Der Berg ist bis zum abgeflachten Gipfel 4 km hoch. Somit ist er ähnlich groß wie Berge auf der Erde.

Keine andere Oberflächenstruktur auf Ceres ist so riesig und klar umrissen wie Ahuna Mons. Wir wissen nicht, bei welchen Prozessen den einsame Ahuna Mons entstand oder ob das helle Material, das Streifen auf seiner steilsten Seite bildet, das gleiche ist wie jenes in den berühmten hellen Flecken auf Ceres.

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Weiße Felsfinger auf dem Mars

Aus einem dunklen Untergrund ragen helle Strukturen hervor, die an spitze Finger erinnern. Im dunklen Material sind kleine runde Krater verteilt.

Bildcredit: THEMIS, Mars-Odyssey-Team, ASU, JPL, NASA

Wie entstand dieses ungewöhnliche helle Felsgebilde auf dem Mars? Die Möglichkeit, es könnten Salzablagerungen sein, fasziniert. Sie blieben vielleicht zurück, als ein urzeitliches Seebett austrocknete. Doch eine genaue Untersuchung der Finger lässt eine banalere Vermutung zu: Es handelt sich wohl um Vulkanasche. Als man die exakte Farbe des Gebildes untersuchte, zeigte das Ergebnis einen möglichen vulkanischen Ursprung.

Das helle Material erodierte anscheinend aus der umgebenden Fläche. Das lässt eine Substanz mit sehr geringer Dichte vermuten. Der starke Kontrast zwischen den Steinen und dem Sand außen herum entsteht, weil der Sand ungewöhnlich dunkel ist.

Das Bild stammt vom Thermal Emission Imaging System (THEMIS), das sich an Bord der Raumsonde Mars Odyssey befindet. Sie ist die am längsten operierenden Raumsonde, die derzeit um den Mars kreist. Das Bild zeigt einen Ausschnitt, der zirka 10 Kilometer groß ist. Er befindet sich in einem größeren Krater.

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Zwergplanet Ceres

Der Zwergplanet Ceres ist flächendeckend von Kratern übersät. Links verläuft die Schattenlinie zur Nacht. In der Mitte und rechts daneben sind helle Flecken zu sehen.

Bildcredit und Lizenz: NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA – Komposit: Justin Cowart

Der Zwergplanet Ceres hat einen Durchmesser von etwa 950 Kilometern. Damit ist er das größte Objekt im Hauptasteroidengürtel des Sonnensystems. Ceres ist hier fast in Echtfarben dargestellt. Die Bilddaten wurden am 4. Mai 2015 von der Raumsonde Dawn aufgenommen. Damals verlief ihre Bahn 13.642 km über der Oberfläche der kleinen Welt.

Zwei von Ceres‘ berühmten rätselhaften hellen Flecken bei den Kratern Oxo und Haulani liegen auf dieser Ansicht in der Mitte und etwas weiter rechts. Der kegelförmige einsame Berg Ahuna Mons auf Ceres wirft unten einen vielsagenden Schatten. Derzeit kreist die Raumsonde Dawn mit ihrem Ionentriebwerk etwa 385 km über der Oberfläche von Ceres. Sie schickt Bilder aus ihrem engsten Kartierungsorbit.

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Raumsonde Rosetta zeigt den Kometen 67P

Der Kern des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko ist schwarz wie Kohle. Er ist bildfüllend dargestellt, seine Lappen und der dünne Steg sind gut erkennbar. Außen strömen Strahlen aus Gas und Staub von der Oberfläche weg.

Bildcredit und Lizenz: ESA, Rosetta, NAVCAM

Die Raumsonde Rosetta umkreist und kartiert den Kometen Tschurjumow-Gerassimenko. Die Roboter-Raumsonde kreuzte zehn Jahre lang durchs innere Sonnensystem. 2014 gelangte sie in die Nähe des Kometen. Sie fotografiert immer noch den ungewöhnlichen doppellappigen Kometenkern.

Das Bild entstand vor einem Jahr. Es zeigt Staub und Gas, die vom Kometenkern aufsteigen. Die Kometenoberfläche erscheint hier hell, doch sie reflektiert nur etwa vier Prozent des sichtbaren Lichts, das sie trifft. Der Kern ist schwarz wie Kohle.

Komet 67P/Tschurjumow-Gerassimenko ist ungefähr vier Kilometer lang. Er hat eine so geringe Oberflächengravitation, dass ein Astronaut* von ihm wegspringen könnte. Mit Rosetta im Schlepptau passierte der Komet 67P letztes Jahr die Sonnennähe. Nun ist er unterwegs zum Aphel, dem sonnenfernsten Punkt seiner Bahn. Das Aphel seiner Bahn liegt außerhalb der Jupiterbahn.

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Lunar Reconnaissance Orbiter zeigt einen Erduntergang

Hinter der welligen grauen Mondoberfläche am Mondrand geht die blaue, voll beleuchtete Erde unter. Der Kontinent Afrika ist markant erkennbar.

Bildcredit: NASA/GSFC/Arizona State U. / Lunar Reconnaissance Orbiter

Auf dem Mond geht die Erde niemals auf oder unter. Wenn ihr auf der vorderen Mondoberfläche steht, würdet ihr die Erde immer am Himmel hängen sehen, weil der Mond immer die gleiche Seite zur Erde richtet. Seltsamerweise zeigt dieses Bild einen Erduntergang am Mondrand. Das war möglich, weil das Bild von einer Raumsonde fotografiert wurde, die um den Mond kreist. Das Bild stammt vom Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).

Der LRO kreist so schnell um den Mond, dass die Erde für die Raumsonde ungefähr alle zwei Stunden scheinbar untergeht. Das Bild zeigt so einen Erduntergang, er wurde vor etwa drei Monaten fotografiert. Auf der Erdoberfläche geht der Mond etwa einmal pro Tag unter. Das ist vorwiegend der Erdrotation geschuldet.

Der LRO startete 2009. Er erstellt eine detailreiche dreidimensionale Karte der Mondoberfläche. Dabei sucht er außerdem nach Wasser auf dem Mond und möglichen guten Landeplätzen für künftige Astronauten.

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Der hellste Fleck auf Ceres

Der Zwergplanet Ceres ragt von unten ins Bild. Oben in der Mitte befindet sich ein großer Krater mit sehr hellen Flecken. Die Flecken bestehen wahrscheinlich aus einer Mischung aus Wassereis uns Salz, wobei das Wasser vermutlich sublimierte.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS/DLR/IDA

Der Zwergplanet Ceres hat einen Durchmesser von ungefähr 950 Kilometern. Damit ist er das größte Objekt im Hauptasteroidengürtel des Sonnensystems. Die Raumsonde DAWN erforscht Ceres seit März vom Orbit aus.

DAWNs Kamera zeigte etwa 130 rätselhafte helle Flecken. Sie treten meist zusammen mit Einschlagskratern auf, welche über die dunkle Oberfläche der kleinen Welt verteilt sind. Der hellste Fleck liegt mitten im 90 Kilometer großen Krater Occator. Er ist auf dieser dramatischen Falschfarbenansicht dargestellt. Für das Bild wurden Bilddaten im nahen Infrarot und sichtbaren Licht kombiniert.

Untersuchungen zeigten, dass das Licht, das vom hellsten Fleck reflektiert wird, am ehesten eine Art Magnesiumsulfat ist. Es wird als Hexahydrit bezeichnet. Leute auf der Erde kennen Magnesiumsulfat auch als Bittersalz. Im Inneren des Kraters Occator beobachtete man Nebel. Das lässt vermuten, dass das salzige Material übrig blieb, als eine Mischung aus Salz und Wassereis auf der Oberfläche sublimierte.

Das Material wurde durch Einschläge freigelegt. Daher sind die vielen hellen Flecken, die auf Ceres überall verbreitet sind, vielleicht ein Hinweis auf eine Schicht unter der Oberfläche, die aus einer Eis-Salz-Mischung besteht. Mitte Dezember beginnt DAWN mit Beobachtungen in ihrer niedrigsten Umlaufbahn und erstellt Karten von Ceres.

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Ein plötzlicher Strahl auf dem Kometen 67P

Links unten ist raues, felsiges Gestein zu sehen, der Hintergrund ist schwarz. Das Bild ist eine Animation, sie zeigt den Ausbruch eines starken, hellen Strahlt.

Bildcredit: ESA/Rosetta/MPS

Wal in Sicht! Ende Juli zeigte die Raumsonde Rosetta auf dramatische Weise, wie kurzlebig manche Ausströmungen von Kometen sein können. Rosetta kreist derzeit um den Kern des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko.

Diese Animation zeigt die Veränderung des rotierenden Kometen auf drei aufschlussreichen Einzelbildern. Das erste Bild zeigt noch nichts Ungewöhnliches. Das zweite Bild zeigt einen starken Strahl. Er schoss nur 20 Minuten später plötzlich aus der Oberfläche von 67P hoch. Das dritte Bild wurde wieder 20 Minuten später aufgenommen. Es zeigt nur einen leichten Rest des zuvor aktiven Strahls.

Wenn sich Kometen der Sonne nähern, können sie lange, schöne Schweife entwickeln, die ins innere Sonnensystem strömen. Wie Kometenstrahlen diese Schweife erzeugen, wird noch erforscht. Dabei helfen solche Bilder. Weitere aktuelle Daten von Rosetta liefern Hinweise, dass das Wasser auf der Erde nicht von Kometen wie 67P stammen kann, weil die Zusammensetzung ganz anders ist.

Komet 67P ist etwa vier Kilometer lang. Er umkreist die Sonne zwischen Erde und Jupiter. Seit August 2014 ist er Heimat der ESA–Raumsonde Rosetta. Derzeit ist geplant, dass sich Rosetta Ende 2016 langsam auf die Oberfläche des Kometen 67P setzt.

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