Der Gravity Assist am Jupiter wäre unter diesen Umständen nicht mehr möglich, und die Ankunft am Pluto - derzeit für 2015 geplant - würde sich um mindestens drei Jahre verspäten. Geld gespart würde dabei sinnigerweise nicht, im Gegenteil: Die insgesamt längere Mission würde 70-80 Mio.% teurer! Der Hintergrund der absurden Kürzung ist um so mysteriöser als der Kongreß die Pluto-Mission in den letzten Jahren massiv unterstützt und sogar gegen den Wunsch der NASA durchgesetzt hatte. Die hatte sich inzwischen mit dem Projekt angefreundet (Artikel 644) und gerade auch die Atlas V als Trägerrakete und den Januar 2006 als Starttermin benannt - jetzt werden in den USA wieder Unterschriftenkampagnen gestartet, um New Horizons in der ursprünglichen Form zu retten. [30.7.2003]

[720] Links: ein Rundschreiben der Division of Planetary Sciences und Artikel von Space.com und Space Today zum NASA-Etat und Pressemitteilungen von NASA und LockMart zur Auswahl der Atlas V.

Die Wiedergeburt des Mount Stromlo Observatory nach dem verheerenden Feuer

im Januar (siehe Artikel 593) ist beschlossene Sache: Die Australian National University will zwei neue Teleskope auf dem Originalstandort in der Nähe von Canberra aufstellen, ein drittes am dunkleren Siding Spring Observatory (das aber vom Mt. Stromlo aus ferngesteuert wird), und außerdem sollen die historischen Gebäude auf dem Mt. Stromlo sowie das Besucherzentrum restauriert werden. Der Berg bleibt das mit »die Heimat der australischen Astronomie« (ANU), auch wenn die Gesamtfinanzierung noch keineswegs steht - daher wird jetzt schrittweise vorangegangen. Konkret soll auf dem Mt. Stromlo ein 1.9-m-Teleskop mit dem treffenden Namen Phoenix aufgestellt werden, das 92 Jahre alte 23-cm-Odie-Teleskop und das 1924-er Verwaltungsgebäude werden restauriert, und es enstehen neue Wohnungen für Mitarbeiter und Studenten sowie ein neues »Virtual Reality Theatre« für Besucher. In Siding Spring dagegen wird der 1.8-Meter-Skymapper gebaut, der das schnelleste Teleskop für Himmelsdurchmusterungen auf der Welt werden soll. [30.7.2003]

[719] Links: ein ANU Press Release, die Homepage des Feuers und ein Artikel von Astronomy.

Columbia-Dokumente freigegeben: Die NASA ahnte einfach nichts

von dem fatalen Schaden, die die Columbia bei ihrem letzten Start ereilt hatte - das machen auch die kompletten Abschriften der Diskussionen im Mission Management Team während des Fluges deutlich, die inzwischen publik geworden sind. Das MMT ist das wichtigste Gremium, während ein Shuttle im Orbit ist, und sollte eigentlich jeden Tag zusammentreten - im Januar traf es sich indes (u.a. wegen Feiertagen) nur 5-mal während der 16-tägigen Mission. Dabei kam der Startzwischenfall mit dem Schaumstoff bei drei Gelegenheiten zur Sprache, und alle, die sich zu Wort meldeten, hielten die Konsequenzen für harmlos. Die Basis dieser, wie man nun weiß, irrigen Sicherheit waren unzulässige Extrapolationen aus früheren Experimenten, die Erfahrung bei früheren Starts, daß fallender Schaumstoff immer harmlos geblieben war, und das Fehlen der Erkenntnis, daß der Impakt vom 16. Januar der schwerste überhaupt gewesen war.

Die Abschriften belegen auch, daß sich zumindest während der Sitzungen keine Ingenieure mit ernsten Sorgen an die MMT-Spitze wandten. Genauso wenig wurde bei dieser Gelegenheit die Forderung erhoben, die Columbia im Orbit von Aufklärungssatelliten ablichten zu lassen, obwohl dieser Wunsch durchaus bestand. Das eindeutige Fazit, das auch die MMT-Chefin Linda Ham (unter Tränen) auf einer Pressekonferenz zog: Niemand hat vorgebrachte Sorgen über den Zustand der Columbia leichtfertig unter den Teppich gekehrt - weil sie niemand vorbrachte! Persönlich verantwortlich für den Verlust der Columbia und ihrer Besatzung ist also vermutlich niemand: Vielmehr ist (wie auch schon beim Challenger-Unglück) ein Versagen des ganzen Systems festzustellen, das sich mit den unaufhörlich vom Außentank ablösenden Schaumstoff-Fragmenten abgefunden hatte. Weitere Entwicklungen:

Nach wie vor gibt es keinen auch nur halbwegs konkreten Termin für die Wiederaufnahme der Shuttle-Flüge. Das derzeit intern benutzte Datum 11. März 2004 (vom Dezember 2003 ist schon lange keine Rede mehr) für den Start der Atlantis zur ISS dient in erster Linie allgemeinen Planungszwecken aber auch der Motivation der Mitarbeiter, die ein konkretes Ziel vor Augen haben sollen. US-Politiker (wie auch der Chef der russischen Raumfahrtbehörde) erwarten den nächsten Start übrigens frühestens in der zweiten Jahreshälfte 2004. Eine vollständige Beseitigung des Problems mit dem fallenden Schaumstoff, mit dem die NASA seit Jahrzehnten ringt, ist keine zwingende Voraussetzung für den nächsten Start, wohl aber eine umfangreiche Überprüfung der internen Verkabelung der Atlantis, die turnusmäßig fällig ist - schon deswegen ist der 11. März kaum zu erreichen.

Die diversen Modifikationen am Shuttle-System, die das CAIB schon gefordert hat oder fordern dürfte (oder die die NASA selbst für unabdingbar hält) sind unterschiedlich weit gediehen. Fast gelöst ist das Problem der »bipod ramp« auf dem Außentank, wo sich (so auch am 16.1.) besonders große Schaumstoffstücke abzulösen pflegten: Es ist praktisch beschlossen, daß man hier auf den Schaum verzichten und das Gestänge zur Vermeidung von Eisbildung stattdessen heizen wird. Doch die Forderung nach Reparaturmöglichkeiten im Orbit für beschädigte Hitzekacheln und RCC-Panels ist schwerer bzw. viel schwerer zu erfüllen. In erster Linie lästig sind dagegen die Einschränkungen der Starttermine durch die Forderungen nach Tageslicht sowohl beim Abheben - für optimale Fotos ggf. fallender Teile - und beim Abwurf des Außentanks.

Noch völlig unklar ist, ob einer öffentlichen Ausstellung von Columbia-Trümmern zugestimmt werden wird. Es gibt bereits Anfragen mehrerer (buchstäblich) betroffener Gemeinden in Texas und Louisiana, die Columbia-Teile in Denkmäler integrieren wollen, wie auch des National Air & Space Museums in Washington, wo man (bis auf kleine Reste der Hindenburg) noch nie Hardware von L&R-Katastrophen gezeigt hat. Sicher ist nur, daß man die geborgenen Überreste der Columbia nicht verschwinden lassen wird wie die Apollo-1-Kapsel (die in einem verschlossenen Raum im Langley-Zentrum der NASA steht) oder die Reste der Challenger (die am Cape Canaveral in zwei alten Raketensilo beerdigt wurden): Wissenschaftlern werden Proben auf jeden Fall zur Verfügung stehen. Zur Zeit lagern alle 84'000 Trümmerstücke im 16. Stock des Vehicle Assembly Building am KSC. [30.7.2003]

[718] Links: zu den MMT-Abschriften Fla. Today (mit Links zu den Texten) und Spaceflight Now, zur Ham-PK eine vollständige Abschrift und Artikel von Wash. Post, Fla. Today, Spaceflight Now und AP, und ein CAIB Release mit der Prelim. Rec. # 5. Außerdem Fla. Today zu den Gründen, warum die Shuttles keine neuen Rettungssysteme bekommen, und NASA Releases zur Festlegung der ISS-Expedition 8 (Foale & Kaleri), die am 18.10. mit Duque starten soll, und zu 1000 Tagen permanent bewohnter ISS.

Erster »Neuschwanstein« in Nördlingen gelandet - und noch ein zweiter Meteorit gefunden!

Seit dem 19. Juli hat der berühmte Meteorit (siehe Artikel 663) ein endgültiges Zuhause gefunden: das Rieskrater-Museum in Nördlingen, wo er jetzt in einer aufwendig gestalteten Vitrine zu bestaunen ist und Teil der permanenten Ausstellung dieses Museums für Impaktforschung und Meteoritenkunde geworden ist. Bei der Übergabe war neben weiteren Honoratioren sogar der Bayerische Staatsminister für Wissenschaft, Forschung und Kunst anwesend, der den Neuschwanstein als »wissenschaftliches Unikat und deutsches Kulturgut ersten Ranges« beschrieb. Unterdessen ist, wie erst jetzt bekannt wurde, bereits am 27. Mai ein weiteres Stück des Neuschwanstein - 1.6 kg - gefunden worden: Nach ersten Analysen ist es mit Neuschwanstein Nr. 1 chemisch eng verwandt. [30.7.2003]

[717] Links: Bilder des ersten Meteoriten und der Übergabe an das Museum und eine DLR Pressemitteilung und das Highlight der Woche über den 2. Fund. Zusätzliche Quelle: ein Rundschreiben von D. Heinlein vom 22.7.

Was die neuen Ideen zum Asteroiden-Zerfall in der Atmosphäre bedeuten (siehe Artikel 708), diskutieren die NEO News: Das bei weitem dominierende Risiko für die Menschheit, durch Brocken > 1 km, ändert sich nicht!

Galaktische Halos mit Weak Lensing direkt gesichtet!

Mit der Technik des Weak Lensing haben Astronomen die Halos aus Dunkler Materie von typischen Galaxien direkt nachweisen und auch vermessen können: Sie sind mindestens 5-mal so groß wie diese Galaxien im sichtbaren Licht - womit der Halo unserer Milchstraße etwa 500'000 Lichtjahre Durchmesser (und 880 Mio. Sonnenmassen) haben müßte. Beobachtet wurden, mit dem Canada France Hawaii Telescope auf Hawaii, 1.5 Mio. Galaxien in der Nähe von nähergelegenen Galaxien, deren Schwerefeld die Bilder der ferneren Objekte geringfügig verzerrt: Das ist zwar im Einzelfall gar nicht nachweisbar, wohl aber statistisch, und die Massenverteilung der Vordergrundgalaxien läßt sich aus dem Verzerrungsmuster eindeutig ableiten (siehe auch Artikel 706 - Meldung 3).

Mit einem exotischen Alternativvorschlag, der statt der geheimnisvollen Dunkler Materie lieber das Gravitationsgesetz ändern wollte (»Modified Newtonian Dynamics« oder MOND) dürfte es damit wohl zuende gehen: An ausgedehnten dreidimensionalen Halos aus Kalter Dunkler Materie (CDM), ungefähr abgeflacht um einen Faktor 2, führt nun wirklich kein Weg vorbei. Bisher basierte die Evidenz für CDM vor allem auf den Rotationskurven von Spiralgalaxien (die von MOND noch erklärt werden konnten) sowie Modellrechnungen über die Strukturbildung im Kosmos, die nur mit gehörigen Mengen dieser unsichtbaren aber klumpenden Substanz funktionieren. Das Weak Lensing an den dunklen Massen der Galaxienhalos ist nun der direkteste Beweis für die Existenz der CDM. [30.7.2003]

[716] Link: ein U Toronto Press Release und Astronomy.

Weitere Überraschungen in Sachen Dunkle Materie (siehe auch Artikel 640) hat derweil eine Zwerggalaxie (dwarf spheroidal) im UMi geliefert - hier nimmt die Konzentration der DM zum Zentrum hin einmal nicht stark zu, und außerdem ist zu erkennen, wo der Dunkle Halo schlagartig zuende ist: Cambridge Univ. Press Release.

20 Mrd. Sonnenmassen molekulares Gas im fernsten bekannten Quasar

mit einer Rotverschiebung von z=6.42 (siehe Artikel 587 - Meldung 1) haben Radioastronomen mit dem Very Large Array und dem Radiointerferometer auf dem Plateau de Bure in Frankreich nachgewiesen. Das ist die erste Sichtung von Molekülen zu einer Zeit, als das All mit 850 bis 870 Mio. Jahren nur 1/16 des heutigen Alters hatte und die Reionisation des Kosmos gerade erst zuende ging (siehe Artikel 309); bisher war der Nachweis nur bis z=4.7 gelungen. Konkret beobachtet wurde nun in dem sehr hellen Quasar SDSS J114816.64+525150.3 (10¹⁴ Sonnenleuchtkräfte bolometrisch!) die Emission von Kohlenmonoxid: Die enorme Gesamtmasse des molekularen Gases - überwiegend Wasserstoff - ist eine Hochrechung.

Doch die Entdeckung beweist, daß bereits sehr früh in großer Menge schwere Elemente erzeugt worden sind: Schon deutlich vor z=6.42 muß es signifikante Sternbildung in der Galaxie gegeben haben, in deren Zentrum der Quasar sitzt. Dafür sprechen auch starke Metall-Emissionslinien und warmer Staub, die hier bereits früher nachgewiesen wurden. Die Anreicherung des interstellaren Mediums dieser Galaxie begann vermutlich bereits bei Rotverschiebungen größer als 8, was zu der Entdeckung des WMAP-Satelliten paßt, daß die Sternbildung schon bei z~15...17 einsetzte, nur 250 Mio. Jahre nach dem Urknall (siehe Artikel 606). Ein paar 100 Mio. Jahre später explodierten diese ersten Sterne dann schon als Supernovae und entließen die schweren Elemente in den Raum: Die Anreicherung begann. [25.7.2003]

[715] Links: Paper von Walter & al. und Bertoldi & al., Pressemitteilungen von NRAO und MPIfR und Artikel von New Scientist, Astronomy und NetZeitung.

Ein weiteres Indiz für die Dunkle Energie als dominanter Kraft im gesamten Universum hat der »späte integrierte Sachs-Wolfe-Effekt« geliefert, der durch Kombination der 2dFGRS-Galaxiendurchmusterung und der CMB-Karten des WMAP-Satelliten nachgewiesen werden konnte - der subtile Effekt basiert auf der Gravitations-Rotverschiebung, die CMB-Photonen in der Nähe von Galaxienhaufen erleiden und die beim Verlassen des Potentialtopfs wegen dessen zwischenzeitlicher Verringerung aufgrund der beschleunigten Expansion wegen der Dunklen Energie nicht wieder vollständig rückgängig gemacht wird: ein Paper von Scranton & al., ein SDSS Press Release und ein Nature Science Update.

Je metallreicher ein Stern, desto eher hat er Planeten

Der Trend zeichnet sich schon seit Jahren ab, doch jetzt ist er so klar wie nie: Je metallreicher ein Stern ist, umso mehr schwere chemische Elemente er also enthält, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß er Planeten besitzt. Grundlage der neuen Statistik sind 754 nahe Sterne ähnlich unserer Sonne, die im Rahmen von Planetensuchprogrammen per Radialgeschwindigkeit mindestens zwei Jahre lang systematisch beobachtet wurden: Bei 61 Sternen oder 8 Prozent wurden (jupiterartige) Planeten (auf relativ engen Bahnen) gefunden, bei 693 nicht. Sterne mit einer Metallizität wie die Sonne haben demnach eine Wahrscheinlichkeit von 5 bis 10% einen fremden Jupiter auf einer nicht zu fernen Umlaufbahn zu besitzen, eine Zahl nahe am Mittelwert.

Besaßen Sterne jedoch den dreifachen Metallgehalt der Sonne, dann stieg ihre Planetenwahrscheinlichkeit deutlich auf 20 Prozent, während sie bei Sternen mit einem Drittel der Metallizität auf nur noch 3 % sank - und die 29 metallärmsten Sterne in der Untersuchung, alle mit weniger als einem Drittel des solaren Werts, besaßen nicht einen einzigen Planeten. Offensichtlich helfen schwere Elemente der Materie in zirkumstellaren Scheiben beim Zusammenballen zu planetaren Körpern bis hin zu Jupiters: Solch ein Zusammenhang würde zugleich für die »klassische« Theorie des langsamen Wachstums der Gasplaneten aus kompakten Kernen - und gegen die neuerdings populär gewordene spontane Bildung aus Scheibeninstabilitäten heraus - sprechen. [25.7.2003]

[714] Links: ein Berkeley Press Release, ein Nature Science Update und Artikel von Sky & Tel., Astronomy und BdW - aber siehe auch Artikel 173 zur Rolle abstürzender Planeten bei der Sternmetallizität.

Ein neues Modell für die seltsamen Verfinsterungen des Sterns KH 15D aus Artikel 482 postuliert einen Wirbel in einer protoplanetaren Scheibe, in dem sich große Staubteilchen zu einem bananenförmigen Absorber sammeln: ein Paper von Barge & Viton. Die Verfinsterungen gibt es übrigens erst seit wenigen Jahren: ein Paper von Winn & al.

Die mit Abstand besten Schwerekarten der Erde

hat schon jetzt das Satellitenpaar GRACE aus Artikel 447 geliefert, obwohl die regulären Messungen noch gar nicht begonnen haben. Aber schon aus 111 Tagen Daten aus der Testphase hat sich ein Modell des Schwerefelds der Erde gewinnen lassen, das genauer ist als alles, was es jemals gab. Konkret bestimmen die GRACE-Satelliten die Gestalt des Geoids, einer verbeulten imaginären Oberfläche, der der Meeresspiegel folgen würde, wenn es sonst keine Kräfte mehr gäbe. Die Höhe des Geoids variiert um bis zu 200 Meter - und frühere Vermessungen hatten dabei Ungenauigkeiten von bis zu einem Meter. Dank GRACE aber ist das Geoid schon jetzt auf einen Dezi- und an manchen Stellen gar bis auf einen Zentimeter genau bekannt, eine Verbesserung um Faktoren von 10 bis 100!

Schon bald dürfte sich auch die zeitliche Veränderung des Geoids erkennen lassen, aus der man viel über Prozesse auf und in der Erde lernen kann. Überdies verbessert ein präziseres Geoid auch Studien des Meeres, die auf Abweichungen der tatsächlichen Meereshöhe von ihm beruhen: Zur Zeit ist dafür der Satellit Jason aus Artikel 379 mit seinem Radarhöhenmesser zuständig. Seit letztem September kreisen übrigens Jason und sein betagter Vorgänger Topex/Poseidon in engem Formationsflug um die Erde - und die Auflösung der »Topographie« der Meeresoberfläche hat sich dadurch verdoppelt: Das präzise Gesamtbild der globalen Meereshöhe, das die Tandemmission liefert, erlaubt z.B. Rückschlüsse auf die in den Weltmeeren gespeicherte Wärme. [25.7.2003]

[713] Links: ein NASA Press Release, ein APOD, Discovery, BBC und Space.com zur GRACE-Karte, ein JPL Release zu den Tandem-Beobachtungen und zwei GRACE-Homepages in Potsdam und Austin.

Gravity Probe B darf tatsächlich starten!

Seit dem 11. Juli ist Gravity Probe B (GP-B), der kontroverse NASA-Satellit zum Testen der Allgemeinen Relativität, auf der Vandenberg AFB, wo er für einen Start in der Nacht zum 14. November (um 4:30 MEZ) vorbereitet wird: Bis zuletzt hatte das ganze Projekte auf der Kippe gestanden (siehe Artikel 668), doch der Satellit konnte inzwischen den entscheidenden Thermal- Vakuum-Test problemlos absolvieren. Und den Astronomen scheint es nun auch zu gelingen, rechtzeitig einen überzeugenden Forschungsplan für den exotischen Satelliten vorzulegen. Die Delta II für die 600 Mio.$ teure GP-B soll nun ab dem 15.9. auf dem kalifornischen Weltraumbahnhof aufgebaut werden. [25.7.2003]

[712] Link: KSC ELV Status vom 23.7. Zusätzliche Quelle: Science vom 4.7.2003 S. 29.

Das rundeste »Ding« des Universums

ist kein fester oder gasförmiger Körper - sondern die Bahn eines Pulsars in einem Doppelsystem mit einem Weißen Zwerg um den gemeinsamen Schwerpunkt. Seit zwei Jahren hält der Millisekundenpulsar J1012+5307 den Rekord für die Bahn mit der geringsten Exzentrizität: Sie beträgt höchstens 8 x 10^-7, was bedeutet, daß die Bewegung des Neutronensterns um maximal 150 µm (!) von einem perfekten Kreis abweicht. Aber schon laufen Messungen an zwei anderen Millisekundenpulsaren, deren Bahnen sich demnächst als noch kreisförmiger erweisen dürften, mit Abweichungen von weniger als 25 µm - so groß wie eine menschliche Zelle! Möglich werden derart genaue Bahnmessungen durch die extrem regelmäßigen Radiopulse der rasant rotierenden Neutronensterne.

Die außerordentlich exakten Kreisbahnen von Millisekundenpulsaren sind keine Überraschung: Die verbreiteten Modelle ihrer Entstehung, bei denen alte Pulsare durch die hinüberströmende Materie eines Begleiters wieder kräftig auf Touren gebracht werden, sagen Exzentrizitäten der Orbits von hinterher etwa 10^-7 voraus. Bald will man diesen Effekt auch ausnutzen, um subtile Effekte der Rekativitätstheorie zu messen: Zum Beispiel müßte man nachweisen können, daß die leere Raumzeit isotrop ist und keine Vorzugsrichtung kennt. Denn gälte diese Lorenz-Invarianz nicht, dann würde eine Extraexzentrizität entstehen. Zwar gibt es derzeit keinerlei Zweifel an der Isotropie des Raumes, aber Nachmessen ist immer gut. [25.7.2003]

[711] Quelle: Arecibo Newsletter # 36 [Juni 2003] S. 9-10.