Transcript Die Mission New Horizons zum äußersten Ende des Sonnensystems

Die Mission New Horizons zum
äußeren Ende des Sonnensystems:
Pluto
Gliederung
1. Entwicklungsgeschichte
2. Missionsziele
3. Aufbau und Technik
3.1 Struktur
3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur
3.3 Energieversorgung
3.4 Kommunikation
3.5 Instrumente
4. Ablauf der Mission
5. Resümee
6. Quellen
1. Entwicklungsgeschichte
„Pluto-Kuiper-Express“ wurde aus Kostengründen gestrichen
1. Entwicklungsgeschichte
Das „New Horizons“-Team
2. Missionsziele
Hauptaufgaben
Wünschenswert
2. Missionsziele
Hauptaufgaben
Nahaufnahmen
von Oberfläche
Wünschenswert
2. Missionsziele
Hauptaufgaben
Nahaufnahmen
von Oberfläche
Chemische
Zusammensetzung der
Oberfläche
Wünschenswert
2. Missionsziele
Hauptaufgaben
Nahaufnahmen
von Oberfläche
Chemische
Zusammensetzung der
Oberfläche
Wünschenswert
2. Missionsziele
Hauptaufgaben
Nahaufnahmen
von Oberfläche
Chemische
Zusammensetzung
der Oberfläche
Zusammensetzung und
Aufbau von Atmosphäre
und deren Fluchtrate
Wünschenswert
2. Missionsziele
Hauptaufgaben
Nahaufnahmen
von Oberfläche
Chemische
Zusammensetzung
der Oberfläche
Zusammensetzung
und Aufbau von
Atmosphäre und
deren Fluchtrate
Wünschenswert
Messung der
Oberflächentemperatur
2. Missionsziele
Hauptaufgaben
Nahaufnahmen von
Oberfläche
Chemische
Zusammensetzung der
Oberfläche
Zusammensetzung und
Aufbau von Atmosphäre
und deren Fluchtrate
Wünschenswert
Messung der
Oberflächentemperatur
Suche nach weiteren
Trabanten und Ringen
3. Aufbau und Technik
3.1 Struktur
3. Aufbau und Technik
3.1 Struktur
2,1 m
2,7 m
0,7 m
3. Aufbau und Technik
3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur
Spinstabilisation
Dreiachsenstabilisation
3. Aufbau und Technik
3. 3 Energieversorgung
1/900 der Energie würde ankommen
Sonnenstrahlung
nicht ausreichend
3. Aufbau und Technik
3. 3 Energieversorgung
RTG
Nutzung der beim Zerfall
von 238 Pu entstehende
Wärmeenergie
3. Aufbau und Technik
3.4 Kommunikation
3. Aufbau und Technik
3.4 Kommunikation
600-700 Bits/sec
4000 mal schneller
3. Aufbau und Technik
3.5 Instrumente
Untersuchung der Atmosphäre
Erkundung der Oberfläche
Erkundung aus
größerer Distanz
Kombination der Aufnahmen von LEISA und LORRI
Erkundung des Umfelds -> Atmos- und Ionosphäre
Bestimmung der Massen,
Temperatur, Aufbau der
Atmosphäre
Erkundung
Wechselwirkung des
Sonnenwinds
Untersuchung der Atmosphäre
Erkundung der Oberfläche
Erkundung aus
größerer Distanz
Messung von Staubpartikelchen
4. Ablauf der Mission
9,5 Jahre und 5 Milliarden Kilometer…
Start
Januar 2006
4. Ablauf der Mission
Start
Januar 2006
Nach 9h außerhalb des
Erde-Mond- System mit 16km/s
→ Schnellste Sonde
Jupiter-Vorbeiflug
Februar-März 2007
Start
Januar 2006
4. Ablauf der Mission
Jupiter-Vorbeiflug
Februar-März 2007
• Test der Bordinstrumente
• Beschleunigung durch „Swing-by-Manöver“
Das Swing-by-Manöver
Das Swing-by-Manöver
Relative Geschwindigkeit der Sonde
Sondengeschwindigkeit
Planetengeschwindigkeit
Das Swing-by-Manöver
Geschwindigkeitsvektor
wird in Richtung der Planetenbewegung gedreht
Das Swing-by-Manöver
Dem Flugkörper wird die Geschwindigkeit des Planeten aufgeprägt
4. Ablauf der Mission
Jupiter-Vorbeiflug
Februar-März 2007
• Test der Bordinstrumente
• Beschleunigung durch „Fly-by-Manöver“
• „Winterschlaf“ für New Horizons
Ankunft bei Pluto
14.Juli 2015
Jupiter-Vorbeiflug
Februar-März 2007
„Observatoriumsphase“
„Winterschlaf“
2007-2014
Start
Januar 2006
2018-2020
Untersuchung
andere Kuiperobjekte
5. Resümee
5. Quellen
Literatur
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[1] Nasa, „Mission Information“, http://starbrite.jpl.nasa.gov/pds/viewMissionProfile.jsp?MISSION_NAME=NEW%20HORIZONS, Stand: 28.05.2010,
Aufrufdatum: 06.11.11
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[2] S. Alan Stern, „Aufrbuch zum Pluto, SdW 24, Nr.07, 36-43 (2002)
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[3] Kayser Rainer, „Gesucht: Eisige Ziele für Raumsonde“, http://www.wissenschaftaktuell.de/artikel/Gesucht__Eisige_Ziele_fuer_Raumsonde1771015587745.html, Stand: 29.06.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
•
[4] Bernd Leitenberger, „Solarzellen oder nukleare Stromversorgung?“, http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2008/08/05/solarzellen-oder-nuklearestromversorgung/, Stand: 05.08.2008, Aufrufdatum: 06.11.11
•
[5] „Nuklear Stromversorgung mit RTG“, http://www.gym-vaterstetten.de/faecher/astro/Raumfahrt/Raumfahrt.htm#RTG, 11.10.2009, Aufrufdatum:
06.11.11
•
[6] Tilmann Althaus, „New Horizons auf dem Weg zum Pluto“, SuW 45, Nr.3, 14 (2006)
•
[7] „Thermoelektrizität“, http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelektrizit%C3%A4t#Seebeck-Effekt, Stand: 25.09.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
•
[8] „Thermoelement“, http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement, Stand: 20.09.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
•
[9] Dr.-Ing. E.h. Richard van Basshuysen und Prof. Dr.-Ing. Fred Schäfer, „Thermoelektrischer Generator (TEG)“,
http://www.motorlexikon.de/?I=9624&R=E, , Aufrufdatum: 06.11.11
•
[10] Bernd Leitenberger, „Struktur“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
•
[11] Bernd Leitenberger, „Lageregelung und Kurskorrekturen“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum:
06.11.11
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[12] Raumfahrer.net Redaktion, „New Horizons ist unterwegs zu Pluto! “, http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/17012006090445.shtml, Stand: 17.01.2006, Aufrufdatum: 06.11.11
[13] Stefan Deiters, „ Aufbruch zu Pluto und Charon“, http://www.astronews.com/news/artikel/2006/01/0601-012.shtml, Stand: 17.01.2006, Aufrufdatum: 08.09.2011
[14] Stefan Deiters, „Schnellste Sonde wurde noch schneller“, http://www.astronews.com/news/artikel/2007/03/0703-004.shtml, Stand: 05.03.2007, Aufrufdatum: 08.09.2011
[15] Bernd Leitenberger, „New Horizons – Die Mission“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons3.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
[16] Stefan Deiters, „Plutos Atmosphäre dehnt sich aus“, http://www.astronews.com/news/artikel/2003/07/0307-008p.html, Stand: 10.06.2003, Aufrufdatum: 09.09.2011
[17] Lowell Observatory, „Pluto's Atmosphere is Changing“,http://ftp.lowell.edu/media/releases.php?release=20020814, Stand: 14.08.2002 , Aufrufdatum: 06.11.11
Übersetzung (1): „Wir können nicht vollständig erklären was diese dramatischen Veränderungen der Pluto-Atmosphäre hervorgerufen hat.“
Übersetzung (2): „[…] eines der wohl faszinierenden Objekte des Sonnensystems.“
[18] Applied Physics Laboratory der Johns-Hopkins-University, „New Horizons auf Kurs“, SuW 45, Nr.4, 11 (2006)
[19] Tilmann Althaus, „New Horizons: Stippvisite im Jupitersystem, Vorbeiflug am Jupiter liefern spektakuläre Bilder" SuW 46 , Nr. 07, 22-23 (2007)
[20] Bithika Khargarhia, „NASA's New Horizons gets Gravity Boost from Jupiter”, http://www.themoneytimes.com/articles/20070301/nasas_new_horizons_gets_gravity_boost_from_jupiterid-102996.html, Stand: 03.01.2007, Aufrufdatum: 09.09.11;
Übersetzung: Das Swing-by-Manöver verlief erfolgreich; die Sonde befindet sich auf Kurs und verhielt sich so wie wir es erwartet hatten”
[21] S. Alan Stern, „The New Horizons Pluto Kuiper belt Mission: An Overview with Historical Context", http://www.boulder.swri.edu/pkb/ssr/ssr-intro.pdf, Aufrufdatum: 06.11.11
[22] Bernd Leitenberger, „Die Experimente“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
[23] JHU/APL Webmaster, „Science Payload“ http://pluto.jhuapl.edu/spacecraft/sciencePay.html, Stand: 20.12.2007, Aufrufdatum: 06.11.11
[24] Bernd Leitenberger „Kommunikation“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
[25] JHU/APL Webmaster, „Communications with Earth“, http://pluto.jhuapl.edu/spacecraft/commEarth.php, Stand: 26.10.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
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[26] Shannon McConnell, „About the Deep Space Network“, http://deepspace.jpl.nasa.gov/dsn/, Stand: 11.11.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
[27] Bernd Leitenberger „Die Geburt der Raumsonde“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
[28] JHU/APL Webmaster, „Mission FAQs“, http://pluto.jhuapl.edu/mission/missionFAQs.php, Stand: 26.10.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
[29] „Blinkkomperator“, http://www.wissen.de/wde/generator/wissen/ressorts/natur/weltraum/index,page=1064758.html, Aufrufdatum: 06.11.11
[30] Harro Zimmer „Achtzig Jahre Pluto, Aus der Geschichte eines (Zwerg-)Planeten", SuW 49 , Nr. 6, 42-51 (2010)
[31] Christoph Gunkel, „Jagd auf Planet X" http://einestages.spiegel.de/external/ShowTopicAlbumBackground/a6326/l0/l0/F.html#featuredEntry , Stand: 09.03.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
[32] Tilmann Althaus, „Ein neues Sonnensystem - Wie sollen die Trabanten der Sonne klassifiziert und eingestuft werden?", SuW 45, Nr 10, 14 (2006)
[33] Hans-Ulrich Keller, „Astro-Tipps Juni 2006", http://www.pro-physik.de/details/news/1122985/Astro-Tipps_Juni_2006.html , Stand: 29.05.2006, Aufrufdatum: 06.11.11
[34] „Pluto-Raumsonde, Start zum zweiten mal verschoben", http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,395990,00.html, Stand: 18.01.2006, Aufrufdatum: 06.11.11
[35] Bernd Leitenberger, „Der Start“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons3.shtml, 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11
[36] Donald Wiss, „Swing-by-Manöver-Was steckt dahinter?", SuW 42, Nr.12, 22-26 (2003) , Aufrufdatum: 06.11.11
[37] Dr. Oliver Schwarz, „Swing-by-Manöver-Ein Thema für die Schule?", http://www.wissenschaft-schulen.de/sixcms/media.php/1308/Peatec-Heft_12_03.pdf, Aufrufdatum: 06.11.11
[38] „Das Swingby Manöver“, http://www.gym-vaterstetten.de/faecher/astro/Facharbeit/Facharbeit-Dateien/Swingby.htm, Stand: 14.05.2004, Aufrufdatum: 06.11.11
[39] Tilman Althaus, „Rendezvous mit Jupiter", SuW 46, Nr. 03, 19-20 (2007)
[40] JHU/APL Webmaster „Mission Design“ http://pluto.jhuapl.edu/mission/missionDesign.php , Stand: 26.10.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
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[41] Mission Press Kit, „The New Horizons spacecraft",
http://www.spaceflightnow.com/atlas/av010/060108spacecraft.html , Stand: 08.01.2006, Aufrufdatum: 06.11.11
[42] Tilmann Althaus, „New Horizons: Stippvisite im Jupitersystem, Vorbeiflug am Jupiter liefern spektakuläre Bilder" SuW
46 , Nr. 07, 22 (2007)
[43] Joachim Müller, „Sonnenwind-Kometen- Wechselwirkung", https://www.tubraunschweig.de/theophys/research/plasma/res5 , Stand: 10.11.2008, Aufrufdatum: 06.11.11
[44] Rainer Kayser, „Hubble entdeckt vierten Pluto-Mond", http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=2922 ,
21.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
[45] „NASA´s Discovers Another Moon Around Pluto“, http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/plutomoon.html, Stand: 20.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11 Übersetzung: "Das ist eine fantastische Entdeckung. […] Jetzt, wo wir
einen weiteren Mond des Pluto-Systems kennen, können wir die Nahbeobachtung für den Vorbeiflug planen ", nach Rainer
Kayser, "Hubble entdeckt vierten Pluto-Mond", http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=2922 , 21.07.2011
[46] NASA, „Astronomen entdecken vierten Mond um Pluto, Hubble-Weltraumteleskop liefert erste Aufnahmen von PlutoTrabant P4", http://www.g-o.de/wissen-aktuell-13711-2011-07-22.html, Stand: 22.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
[47] Stefan Deiters, „Pluto, Hubble entdeckt Mond Nummer 4", http://www.astronews.com/news/artikel/2011/07/1107022.shtml , Stand: 20.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
[48] „NASA´s Discovers Another Moon Around Pluto“, http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/plutomoon.html, Stand: 20.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11
5. Quellen
Filmmaterial/Animationen:
http://www.youtube.com/watch?v=2C3h2AU9kj8, Aufrufdatum 24.06.11
http://www.messengereducation.org/Interactives/ANIMATIONS/grav_assist/gravity_assist_p3.html,
Aufrufdatum 24.06.11
5. Quellen
Bilder:
• S. Alan Stern: "Aufbruch zum Pluto", in: SuW 41, Nr.06, 39 (2002)
• S. Alan Stern: "Aufbruch zum Pluto", in: SuW 41, Nr.06, 40 (2002)
• Tilmann Althaus: "New Horizons auf dem Weg zum Pluto", SuW 45, Nr. 03, 14 (2006)
• http://www.drfreund.net/astronomy_pluto.htm, Aufrufdatum: 20.01.2012
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20.01.2012
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http://www.surveyor.in-berlin.de/himmel/astro/Pluto-Charon-Nix-Hydra.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11
http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2008/06/11/pluto.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11
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Bilder „neu“
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