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Sonntag, 30. November 2014 - 12:57 Uhr

Astronomie - Blick in das Herz von Mira A und ihrem Begleiter

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Das Studium roter Riesensterne verrät den Astronomen etwas über die Zukunft der Sonne – und wie vorangegangene Generationen von Sternen die für das Leben notwendigen Elemente über das Universum verteilt haben. Einer der bekanntesten Roten Riesen am Himmel ist Mira A, Teil des Doppelsternsystems Mira, das ungefähr 400 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. In diesem Bild enthüllt ALMA das verborgene Leben von Mira.
Mira A ist ein alter Stern, der bereits begonnen hat die Produkte seiner Lebensarbeit in den Raum zurückzuführen. Mira As Begleitstern mit dem Namen Mira B umkreist ihn etwa in der doppelten Entfernung von der Sonne zu Neptun.
Mira A erzeugt einen schwachen Sternwind, der das umliegende Material behutsam umformt. ALMA hat jetzt bestätigt, dass Miras Begleiter eine völlig andere Art von Stern mit einem völlig anderen Sternwind ist: Mira B ist ein heißer, dichter Weißer Zwerg mit einem heftigen und schnellen Sternwind.
Neue Beobachtungen zeigen, wie die Winde der zwei Sterne einen faszinierenden, wunderschönen und komplexen Nebel ausgebildet haben. Die bemerkenswerte herzförmige Blase in seinem Zentrum wird von Mira Bs energiereichem Wind innerhalb des umgebenden schwachen, abströmenden Materials gebildet. Das Herz, das sich etwa innerhalb der letzten 400 Jahre ausgebildet hat, und das restliche Gas, das das Sternenpaar umgibt, zeigen, dass sie die eigenartige und wunderschöne Umgebung gemeinsam geformt haben.
Mit einem Blick auf Sterne wie Mira A und B hoffen Wissenschaftler anhand der Art und Weise wie sie das von ihnen erzeugte Material an das Ökosystem der Milchstraße zurückgeben herauszufinden, wie sich die Doppelsterne unserer Galaxis von den Einzelsternen unterscheiden. Trotz ihrer Entfernung voneinander beeinflussen sich Mira A und sein Begleiter stark gegenseitig und demonstrieren somit, wie Doppelsterne ihre Umgebungen beeinflussen und Anhaltspunkte für Wissenschaftler zur Entschlüsselung ihrer Geheimnisse hinterlassen.
Auch andere alte und sterbende Sterne haben bizarre Umgebungen, wie Astronomen bei der Nutzung von ALMA und dem Einsatz anderer Teleskope gesehen haben. Allerdings ist nicht immer deutlich, ob es sich um Einzelsterne wie die Sonne oder um Doppelsterne wie Mira handelt. Mira A, ihr mysteriöser Begleiter und die herzförmige Blase sind alle ein Teil dieser Geschichte.
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Quelle: ESO

Tags: Astronomie 

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Sonntag, 30. November 2014 - 12:50 Uhr

Astronomie - Der farbenfrohe Sternhaufen NGC 3532

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Das MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium in Chile hat ein farbenreiches Bild des hellen Sternhaufens NGC 3532 eingefangen. Einige heiße Sterne leuchten immer noch in bläulichem Licht, während die massereicheren Sterne schon zu Roten Riesen geworden sind und in einen satten Orangeton übergegangen sind.
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Das MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium in Chile hat ein farbenreiches Bild des hellen Sternhaufens NGC 3532 in Szene gesetzt. Einige heiße Sterne leuchten immer noch in bläulichem Licht, während die massereicheren Sterne schon zu Roten Riesen geworden sind und in einen satten Orangeton übergegangen sind.
NGC 3532 ist ein ein heller offener Sternhaufen, der sich etwa 1300 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Carina (der Schiffskiel) befindet. Inoffiziell ist er auch als Wunschbrunnen-Sternhaufen bekannt, da er an verstreute Silbermünzen am Boden eines Wunschbrunnens erinnert. Er wird manchmal auch Football-Sternhaufen genannt, diesen Namen erhielt er wegen seiner ovalen Form, die Bürger von Rugby-begeisterten Nationen an einen Rugbyball erinnert. 
NGC 3532 ist als heller Sternhaufen auf der  Südhalbkugel der Erde leicht mit dem bloßen Auge zu sehen. Er wurde vom französischen Astronomen Nicolas Louis de Lacaille während einer Beobachtung in Südafrika im Jahr 1752 entdeckt und im Jahr 1755 katalogisiert. Es ist einer der eindrucksvollsten offenen Sternhaufen am ganzen Himmel.
Der Sternhaufen deckt eine Himmelsregion ab, die fast zwei Mal so groß ist wie der Vollmond. Er wurde von John Herschel als doppelsternreicher Sternhaufen beschrieben, der während seinem Südafrika-Aufenthalt in den 1830er Jahren „einige elegante Doppelsterne” darin beobachtet hatte. Eine weitere, deutlich aktuellere Relevanz erhielt NGC 3532 als erstes Zielobjekt vom NASA/ESA Hubble Space Telescope am 20. März 1990.
Diese Ansammlung von Sternen ist etwa 300 Millionen Jahre alt. Das macht NGC 3532 zu einem Sternhaufen mittleren Alters für Sternhaufenverhältnisse [1]. Diejenigen Sterne, die mit moderaten Massen gestartet sind, leuchten immer noch hell in blau-weißen Farben, die massereicheren Sterne haben jedoch ihren Wasserstoffvorrat aufgebraucht und haben sich zu Roten Riesen entwickelt. Daher enthält der Sternhaufen sowohl reichlich blaue als auch orangene Sterne. Die massereichsten Sterne werden ihr kurzes aber helles Leben bereits durchlaufen haben und vor langer Zeit in Supernovaexplosionen verendet sein. Es gibt auch eine Vielzahl an weniger auffälligen leuchtschwächeren Sternen geringerer Masse, die ein längeres Leben haben und in Gelb- und Rottönen leuchten. NGC 3532 besteht insgesamt aus etwa 400 Sternen.
Der Himmelshintergrund hier ist ein dichter Bereich der Milchstraße und ist übersät mit Sternen. Es gibt dort sowohl etwas leuchtendes rotes Gas als auch feine Staubbahnen, die den Blick auf weiter entfernte Sterne verdecken. Diese sind vermutlich nicht mit dem Sternhaufen selbst verbunden, da dieser alt genug ist, um alles Material um sich herum vor langer Zeit beseitigt zu haben.
Dieses Bild von NGC 3532 wurde mit dem Wide Field Imager am La Silla-Observatorium der ESO im Februar 2013 aufgenommen.
Endnoten
[1] Sterne, deren Masse die Sonnenmasse um ein Vielfaches übersteigt, leben nur einige Millionen Jahre. Man geht davon aus, dass die Sonne etwa zehn Milliarden Jahre lang leben wird. Massenärmere Sterne haben eine Lebenserwartung von Hunderten von Milliarden von Jahren – viel länger als das derzeitige Alter des Universums.
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Weitfeldaufnahme des Himmels um den hellen Sternhaufen NGC 3532
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Diese Weitwinkelaufnahme des Himmels um den Sternhaufen NGC 3532 wurde aus fotografischem Material des Digitized Sky Survey 2 erstellt. Der Sternhaufen selbst befindet sich in der Bildmitte und der helle Stern zu seiner unteren Rechten ist x Carinae – ein sehr heller gelber Überriese, der etwa fünf mal weiter von der Erde entfernt ist als der Sternhaufen selbst. Dieser Stern ist der am weitesten entfernte Stern, den man mit dem bloßen Auge noch sehen kann.
Quelle: ESO

Tags: Astronomie 

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Sonntag, 30. November 2014 - 09:59 Uhr

Astronomie - Polnische Astronomen entdecken Sternpopulationen in der Magellanschen Brücke

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We report the discovery of a stellar bridge consisting of the young population of stars, that forms a continuous connection between the Magellanic Clouds. This finding is based on number density maps for the young, intermediate-age, and old populations, in the region between the Magellanic Clouds, called the Magellanic Bridge. The maps are based on data gathered in the fourth phase of the Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE-IV) and fully cover over 270 square degrees of the sky in the Magellanic Bridge area. This is the most extensive optical survey of this region up to date.
We find that the young population is present mainly in the western half of the Magellanic Bridge, which is consistent with previous findings. However, we discover a significant young population in the eastern part of the classical Bridge region, connecting both galaxies along δ≈-73.5 deg, thus showing that the Magellanic Bridge contains a continuous stream of stars. We also find that the young population distribution is clumped, with one of the major densities close to the SMC (α≈2 h, δ≈-74 deg), and the other, fairly isolated and located approximately mid-way between the Clouds (α≈2.9 h, δ≈-73.5 deg), which we call the OGLE island. These overdensities are well matched by HI surface density contours, although the newly found young population in the eastern Bridge is offset by ≈2 deg north from the highest HI density contour.
We observe a continuity of red clump stars between the Magellanic Clouds, which represent an intermediate-age population. Red clump stars are present mainly in the southern and central parts of the Magellanic Bridge, below its gaseous part, and their presence is reflected by a strong deviation from the radial density profiles of the two galaxies. This may indicate either a tidal stream of stars, or that the stellar halos of the two galaxies overlap. On the other hand, we do not observe such an overlap within an intermediate-age population represented by the top of the red giant branch and the asymptotic giant branch stars. We also see only minor mixing of the old populations of the Clouds in the southern part of the Bridge, represented by the lowest part of the red giant branch.
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Spatial density map of the Young Population stars in the Magellanic Bridge region, in a Hammer equal-area projection centered at α=3.3 h and δ=-70 deg. The color-coded value of each "pixel" is a logarithm of the number of stars per square degree area, while each "pixel" area is approximately 0.335 deg2. A median background level was estimated from 40 most southern fields to be 1 star/deg2 with a standard deviation of 6 stars/deg2. Detections weaker than 2σ above the median background level have been given the background color. All number densities are listed in Table (see below). An approximate location of the LMC disk and the main stellar body of the SMC are marked with white ellipses. The white cross marks the SMC center of the outer SMC population found by Nidever et al. (2011). Color contours mark neutral hydrogen (HI) emission integrated over the velocity range 80
Quelle: OGLE

Tags: Astronomie 

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Sonntag, 30. November 2014 - 09:28 Uhr

Astronomie - NASA benötigt Kitt Peak Teleskop für Exoplaneten Suche

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NASA will use the 20-year-old WIYN Telescope on Kitt Peak to further its search for habitable planets outside our solar system.
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NASA needed an earthbound location for following up the exoplanet discoveries of its orbiting telescopes just when the National Science Foundation was looking to unload its share of the WIYN Telescope on Kitt Peak.
“Our friends at NSF came over and said ... ‘Any interest in a joint venture before we pull the plug on it?’” said Douglas Hudgins, program scientist for exoplanet exploration at NASA’s Astrophysics Division.
Hudgins said NASA looked at WIYN’s capabilities and decided it was a good match for its need to learn more about planets it had found orbiting distant stars with its Kepler Space Telescope and for future discoveries made closer by with Kepler’s K2 mission.
It also plans to equip the 3.5-meter telescope with an instrument that will perform “extreme precision Doppler spectrography,” said Hudgins.
It will be used to follow up discoveries that will be made around nearby stars in NASA’s upcoming TESS mission, he said.
TESS, the Transiting Exoplanet Survey Satellite, is expected to launch by 2018.
The National Optical Astronomy Observatory (NOAO) will continue to operate the telescope and will give its 40 percent share of its time to projects proposed by individual scientists that support NASA’s exoplanet program.
The telescope’s other partners are the universities of Wisconsin, Indiana and Missouri. The “Y” in its name came from original partner Yale University.
WIYN, which saw first light in 1994, is the second largest optical telescope on Kitt Peak.
“The WIYN is a really great telescope,” said Hudgins. Kitt Peak remains a good site for astronomy and the WIYN occupies “the best spot” there, he said.
NASA’s Kepler has found 4,178 exoplanet candidates using the transit method, which records a diminution of a star’s light when a planet passes in front of it.
It has confirmed 995 exoplanets in follow-up observations, which involve a measurement of the planet’s radial velocity — its tug on the host star. A few have been directly observed by the largest telescopes on Earth and in space.
The radial velocity measurement requires “very high precision,” said Hudgins.
It measures the slight shift toward the blue part of the spectrum when a planet passes in front of a star and tugs it toward the observer, and the slight shift toward red when it passes behind.
The smaller the planet, the more precision needed, said Hudgins, and the new instrument will be capable of measuring the tug from small, possibly Earthlike planets — the ultimate targets of the hunt.
Only a handful of such instruments exist, said Hudgins. “This is going to be the first such instrument openly available to the U.S. scientific community.”
NASA’s involvement is the happiest possible ending for WIYN and NOAO, said Kitt Peak Director Lori Allen.
It adds capabilities while preserving open access, she said.
John Salzer, chair of the Department of Astronomy at Indiana University, called the arrangement “an outstanding resolution to our funding crisis.”
In an email, Salzer said NASA’s involvement has “significant positive ramifications for the WIYN university partners in terms of new science opportunities.”
Quelle: Arizona Daily Star

Tags: Astronomie 

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Samstag, 29. November 2014 - 18:00 Uhr

Raumfahrt - SpaceX autonome Spaceport Drohnenschiff einsatzbereit

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25.11.2014

The mystery behind the “floating platform” – set to welcome home a returning Falcon 9 v1.1 first stage – has been solved via a series of fascinating comments by SpaceX’s Elon Musk. Known as the Autonomous Spaceport Drone Ship, the ocean faring platform will be the new propulsive landing target for a Falcon 9, possibly as soon as the CRS-5/SpX-5 Dragon mission in December.
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Returning Rockets:
SpaceX is currently working through an incremental evolution of its reusable rocket aspirations, continuing a path that should eventually result in the first Falcon 9 v1.1 core stage returning to land and being processed for a future launch.
Normally, first stages can only look forward to a one-time push uphill, ahead of the prospect of a watery grave in the ocean downrange of the launch site.
First hinted at in 2009, before expanding on the goals in 2011, Mr. Musk spoke of his ambitions of creating a paradigm shift in the traditional approach for reusing rocket hardware – one of many SpaceX revolutions that has fostered legions of fans for his company.
Incremental steps towards achieving this aim have already been conducted, ranging from computational evaluations into the possibility of returning rocket stages without crippling performance penalties that would be detrimental to customer upmass requirements, through to real life testing during missions.
Visible signs of progress were seen at SpaceX’s test center in Texas, where the Grasshopper test vehicle began to make impressive “hops” to fine-tune controllability and engine performance requirements for smooth and precise landings.
The test program at the McGregor facility was advanced via the use of the F-9R Dev-1 vehicle, the big sister to the Grasshopper and a close match to the real life Falcon 9 v1.1 first stages being employed on actual missions.
SpaceX noted that this test vehicle was always going to push the boundaries in more ways than one, placing emphasis on the rocket science mantra of “this is why we test”.
“So we’re (100 percent) testing on the Grasshopper. But, that means we’re not pushing hard enough. We’ve got to tunnel one of those vehicle into the ground by trying something really hard,” noted SpaceX President Gwynne Shotwell in 2013.
“So now our challenge to our test team is you’ve got to push hard enough that we’re going to see something happen. A spectacular video.”
In August, a spectacular video was realized when the F-9R Dev-1 was destroyed during a test flight in August. 
The vehicle had already enjoyed several hops into the Texas air, providing impressive controllability, while refining the use of fins for stability and the pinpoint soft landing on her four legs.
More testing, via the new F-9R Dev-2 – which underwent validation testing on the tripod stand in September, per L2’s McGregor Update Section – is expected to begin soon, before she moves for higher altitude testing at Spaceport America in New Mexico.
“The current plan is to continue testing in Texas with F-9R Dev-2 and then move to New Mexico when we transition to higher altitude tests,” noted SpaceX Spokesman John Taylor to NASASpaceFlight.com recently.
The events begin shortly after staging, with the first stage booster rotating 180 degrees via Reaction Control System (RCS) thrusters, prior to the re-ignition of three of the booster’s nine Merlin 1D engines.
“(It involves) a reentry burn and then a landing burn with the Falcon 9 first stage.  For the first burn, we relight three engines to do a supersonic retro propulsion burn to slow the vehicle down and help ensure it survives atmospheric reentry,” SpaceX’s Emily Shanklin explained to NASASpaceFlight.com earlier this year.
“Assuming successful reentry, SpaceX relight the center engine to stabilize the stage and reduce the vehicle’s velocity prior to contact with the water.  About 10 seconds into the landing burn, SpaceX demonstrates successful deployment of the legs in preparation for future land landings.”
The goal of a propulsive return and soft landing on the ocean surface – since aided with refinements to the control thrusters and the addition of fins for stability – has since been achieved successfully, although a stage has yet to be recovered.
Recovery from the unforgiving Atlantic ocean was always classed as unlikely. However, that may soon change.
SpaceX has been planning to return a core stage to a landing platform, first thought to be a barge of sorts, for some time. It was first mentioned by Ms. Shotwell, before Mr. Musk expanded on what it would look like.
“For the upcoming launch (SpaceX Falcon 9 v1.1 launch with the CRS-5/SpX-5 Dragon to the ISS), I think we’ve got a chance of landing on a floating landing platform,” Elon Musk said at a recent MIT event (video – transcript).
“We actually have a huge platform that’s being constructed at a shipyard in Louisiana right now. Which is – well, it’s huge, huge-ish, it’s about 300 feet long by 170 feet wide.”
Recently, Mr. Musk posted a photo of the platform, naming it the Autonomous Spaceport Drone Ship, complete with its own “X marks the spot” SpaceX logo in the center of the platform.
“That looks very tiny from space, and the leg span of the rocket is 60 feet,” he added at the MIT event, “and this is going to be positioning itself out in the ocean with engines that will try to keep it in a particular position – but it’s tricky, you’ve got to deal with these big rollers and GPS errors.”
Mr. Musk classes the odds of successfully landing on the platform at 50 percent or less for the first attempt.
The ship is more than just a floating platform, with Mr. Musk noting it has been outfitted with thrusters, repurposed from deep sea oil rigs, allowing for the platform to hold position to within three meters, even in a storm.
The company behind the platform’s thrusters – aptly named “Thrustmaster” – noted the utilization of four “thrustmaster mini-skid hydraulic propulsion outdrive units with individual diesel-hydraulic power units”.
Thrustmaster added its patented Portable Dynamic Positioning System is “a unique modular system of azimuth thrusters, power modules and controls”.
Landing a core stage on the platform would be a major achievement. However, Mr. Musk appears to have yet more plans for the Autonomous Spaceport Drone Ship.
“Will allow (for) refuel and rocket flyback in future,” he added to the unveiling of the ship.
While that fascinating detail hasn’t yet been expanded on, it suggests a plan – or at least the option – to land stages on the Autonomous Spaceport Drone Ship, refuel and then allow them to make the hop back to land. This would also show the additional value of the continued testing with F-9R Dev-2.
Such a technique could also solve a rumored note surrounding the Falcon Heavy, which suggested SpaceX had been looking at an island downrange of the West Coast launch site for returning the center of the three Falcon Heavy cores, in the event of high payload penalties negating a return to the preferred landing site at SLC-4W.
Returning a stage to an Autonomous Spaceport Drone Ship positioned downrange of Vandenberg, allowing it to refuel and make the “hop” back to the West coast would become a potential solution.
However, this is all for the future. The upcoming effort to land a Falcon 9 v1.1 core stage on the Autonomous Spaceport Drone Ship would be the next step in an exciting future where rockets can extend their lives and ultimately bring down costs.
Quelle: NS
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Update: 29.11.2014
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First rocket landing in Space Coast history could happen in weeks

SpaceX to bring in ocean-going landing pad

BREVARD COUNTY, Fla. —Never mind rocket launches -- the first rocket landing in Space Coast history is a couple of weeks away, if things work out.
SpaceX is expected to announce this week that the company is bringing in a revolutionary ocean-going landing pad for its next launch.
Looking down the side of the SpaceX rocket, there are landing legs sticking out, and a set of fins – that look a little like tennis racquets – pop out. They’ll guide the rocket as it flies backwards – down, not up – to a perfectly placed landing at the test site. 
In a Cape Canaveral hangar is a powerful Falcon 9 rocket, set for launch on Dec. 16. In the Gulf, ready to head for the Cape, is the ocean-going landing pad for the rocket, a converted oil-drilling barge. 
SpaceX founder Elon Musk said this week its thrusters are repurposed from deep-sea oil rigs to hold its position within 3 meters even in a storm, providing a steady target for the incoming rocket. So when the rocket launches next month, it’ll release a cargo pod filled with supplies for the space station and then return.
Earlier this year, in another SpaceX experiment, the same kind of rocket can be spotted descending through the clouds off the Cape for a practice landing on the ocean surface. The rocket sank, as expected, but with the new landing platform in place, this one may become the first rocket to land after an orbital launch.
If you can recover a rocket, it means you’re not throwing away millions of dollars’ worth of hardware. Launches would cost a fraction, perhaps a tenth, of what they cost now.
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Quelle: WESH2


Tags: Raumfahrt 

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Freitag, 28. November 2014 - 20:00 Uhr

Astronomie - Sonnenflecken 2216/2217/2218/2219/2221/2222 Aufnahmen durch "Nebelfilter"

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Herbstwetter ist gut einzusetzen bei Sonnenflecken-Aufnahmen durch Nebelfilter-Effekt

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Blick von SOHO auf aktuelle Sonnenflecken und nachfolgend durch "Nebelfilter"

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Fotos: ©-hjkc


Tags: Astronomie 

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Freitag, 28. November 2014 - 17:30 Uhr

Raumfahrt - ESA wählt Instrumente aus für ihren JUICE - Jupiter Icy Moons Explorer

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21.02.2013

The JUpiter ICy moons Explorer mission, JUICE, will carry a total of 11 scientific experiments to study the gas giant planet and its large ocean-bearing moons, ESA announced today.
JUICE is the first Large-class mission in ESA’s Cosmic Vision 2015–2025 programme. Planned for launch in 2022 and arrival at Jupiter in 2030, it will spend at least three years making detailed observations of the biggest planet in the Solar System and three of its largest moons, Ganymede, Callisto and Europa.
These moons are thought to harbour vast water oceans beneath their icy surfaces and JUICE will map their surfaces, sound their interiors and assess their potential for hosting life in their oceans.
Today, ESA’s Science Programme Committee approved a complement of instruments that includes cameras and spectrometers, a laser altimeter and an ice-penetrating radar. The mission will also carry a magnetometer, plasma and particle monitors, and radio science hardware.
The instruments will be developed by scientific teams from 15 European countries, the US and Japan, through corresponding national funding.
“The selection of JUICE’s instruments is a key milestone in ESA’s flagship mission to the outer Solar System, which represents an unprecedented opportunity to showcase leading European technological and scientific expertise,” says Alvaro Giménez Cañete, ESA’s Director of Science and Robotic Exploration.
“The suite of instruments addresses all of the mission’s science goals, from in-situ measurements of Jupiter’s vast magnetic field and plasma environment, to remote observations of the surfaces and interiors of the three icy moons,” adds Luigi Colangeli, coordinator of ESA’s Solar System Missions.
Throughout its mission, JUICE will observe Jupiter’s atmosphere and magnetosphere, and the interaction of all four Galilean satellites – the three icy moons plus Io – with the gas giant planet.
The spacecraft will perform a dozen flybys of Callisto, the most heavily cratered object in the Solar System, and will fly past Europa twice in order to make the first measurements of the thickness of its icy crust.
JUICE will end up in orbit around Ganymede, where it will study the moon’s icy surface and internal structure, including its subsurface ocean.
The largest moon in the Solar System, Ganymede is the only one known to generate its own magnetic field, and JUICE will observe the unique magnetic and plasma interactions with Jupiter’s magnetosphere in detail.
“Jupiter and its icy moons constitute a kind of mini-Solar System in their own right, offering European scientists and our international partners the chance to learn more about the formation of potentially habitable worlds around other stars,” says Dmitrij Titov, ESA’s JUICE Study Scientist.
The selection of the instruments today helps to ensure that JUICE remains on schedule for launch in 2022.
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Die  Mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) wird mit insgesamt elf wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet sein, die den Gasriesen Jupiter und seine Monde, auf denen riesige Ozeane vermutet werden, untersuchen sollen.

JUICE ist die erste große Wissenschaftsmission des ESA-Programms „Cosmic Vision 2015–2025“. Die Sonde soll 2022 ins All starten und 2030 am Jupiter ankommen. Anschließend wird sie für mindestens drei Jahre detaillierte Beobachtungen auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems sowie auf drei seiner größten Monde – Ganymed, Kallisto und Europa – durchführen.

Unter den Eisoberflächen dieser drei Monde werden riesige Ozeane mit Wasser vermutet, JUICE wird diese Oberflächen sondieren, vermessen und ihre verborgenen Ozeane auf potentielle Lebensformen untersuchen.

Der Ausschuss der ESA für das Wissenschaftliche Programm (SPC) hat die Aufnahme zusätzlicher Instrumente bestätigt, darunter Kameras und Spektrometren, ein Laser-Höhenmesser sowie ein Radar, das Eisschichten durchdringt.

Zu den weiteren Instrumenten an Bord zählen ein Magnetometer, Plasma- und Partikelmessinstrumente sowie Radio Science-Equipment. Die Instrumente werden mittels Förderungen der jeweiligen Nationen von wissenschaftlichen Teams aus 15 europäischen Ländern, den USA und Japan entwickelt.

„Die Auswahl der Instrumente für die JUICE-Sonde ist ein entscheidender Meilenstein für die erste ESA-Mission ins äußere Sonnensystem. Dies ist eine beispiellose Gelegenheit, der Welt Europas führende technologische und wissenschaftliche Kompetenz zu demonstrieren“, so Alvaro Giménez Cañete, Direktor der ESA für Wissenschaft und robotische Exploration.

„Die ausgewählten Instrumente sind auf sämtliche wissenschaftliche Ziele der Mission abgestimmt, von vor Ort Messungen am riesigen Magnetfeld des Jupiters und seiner Plasmaumgebung, bis hin zu Fernbeobachtungen der Oberfläche und dem Inneren seiner drei Eismonde“, fügt der ESA-Koordinator für Sonnensystem-Missionen, Luigi Colangeli, hinzu.

Während der gesamten Mission wird JUICE die Atmosphäre und Magnetosphäre des Jupiters sowie die Wechselwirkungen des riesigen Gasplaneten mit seinen vier Galileischen Monden – die drei Eismonde und Io – beobachten.

Die Raumsonde wird ein Dutzend Mal an Kallisto vorbeifliegen, dem kraterreichsten Objekt im Sonnensystem, und zwei Mal am Jupitermond Europa, um die ersten Vermessungen der Dicke seiner Eiskruste vorzunehmen.

Schließlich wird JUICE in einer Umlaufbahn von Ganymed kreisen, wo sie die Eisoberfläche sowie die innere Struktur dieses Jupitermondes samt seines unter der Oberfläche verborgenen Ozeans erforschen wird.

Ganymed ist der größte Mond des Sonnensystems und der einzige, von dem bekannt ist, dass er sein eigenes Magnetfeld erzeugt. Daher wird JUICE seine einzigartigen magnetischen und plasmabasierten Interaktionen mit der Magnetosphäre des Jupiters detailliert beobachten.

„Jupiter und seine Eismonde bilden eine Art eigenständiges Miniatur-Sonnensystem, welches europäischen Wissenschaftlern und unseren internationalen Partnern die Möglichkeit gibt, mehr über die Formation von potentiell bewohnbaren Welten in den Umlaufbahnen anderer Sterne zu erfahren“, erklärt Dmitrij Titov, wissenschaftlicher ESA-Mitarbeiter der JUICE-Mission.

Die bereits getroffene Auswahl der Instrumente hilft sicherzustellen, dass der für 2022 angesetzte Start der JUICE planmäßig stattfinden kann.

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ESA GIBT INSTRUMENTE FÜR JUICE-MISSION BEKANNT

JUICE
21 Februar 2013

Die  Mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) wird mit insgesamt elf wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet sein, die den Gasriesen Jupiter und seine Monde, auf denen riesige Ozeane vermutet werden, untersuchen sollen.

JUICE ist die erste große Wissenschaftsmission des ESA-Programms „Cosmic Vision 2015–2025“. Die Sonde soll 2022 ins All starten und 2030 am Jupiter ankommen. Anschließend wird sie für mindestens drei Jahre detaillierte Beobachtungen auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems sowie auf drei seiner größten Monde – Ganymed, Kallisto und Europa – durchführen.

Unter den Eisoberflächen dieser drei Monde werden riesige Ozeane mit Wasser vermutet, JUICE wird diese Oberflächen sondieren, vermessen und ihre verborgenen Ozeane auf potentielle Lebensformen untersuchen.

Der Ausschuss der ESA für das Wissenschaftliche Programm (SPC) hat die Aufnahme zusätzlicher Instrumente bestätigt, darunter Kameras und Spektrometren, ein Laser-Höhenmesser sowie ein Radar, das Eisschichten durchdringt.

Zu den weiteren Instrumenten an Bord zählen ein Magnetometer, Plasma- und Partikelmessinstrumente sowie Radio Science-Equipment. Die Instrumente werden mittels Förderungen der jeweiligen Nationen von wissenschaftlichen Teams aus 15 europäischen Ländern, den USA und Japan entwickelt.

„Die Auswahl der Instrumente für die JUICE-Sonde ist ein entscheidender Meilenstein für die erste ESA-Mission ins äußere Sonnensystem. Dies ist eine beispiellose Gelegenheit, der Welt Europas führende technologische und wissenschaftliche Kompetenz zu demonstrieren“, so Alvaro Giménez Cañete, Direktor der ESA für Wissenschaft und robotische Exploration.

„Die ausgewählten Instrumente sind auf sämtliche wissenschaftliche Ziele der Mission abgestimmt, von vor Ort Messungen am riesigen Magnetfeld des Jupiters und seiner Plasmaumgebung, bis hin zu Fernbeobachtungen der Oberfläche und dem Inneren seiner drei Eismonde“, fügt der ESA-Koordinator für Sonnensystem-Missionen, Luigi Colangeli, hinzu.

Während der gesamten Mission wird JUICE die Atmosphäre und Magnetosphäre des Jupiters sowie die Wechselwirkungen des riesigen Gasplaneten mit seinen vier Galileischen Monden – die drei Eismonde und Io – beobachten.

Die Raumsonde wird ein Dutzend Mal an Kallisto vorbeifliegen, dem kraterreichsten Objekt im Sonnensystem, und zwei Mal am Jupitermond Europa, um die ersten Vermessungen der Dicke seiner Eiskruste vorzunehmen.

Schließlich wird JUICE in einer Umlaufbahn von Ganymed kreisen, wo sie die Eisoberfläche sowie die innere Struktur dieses Jupitermondes samt seines unter der Oberfläche verborgenen Ozeans erforschen wird.

Ganymed ist der größte Mond des Sonnensystems und der einzige, von dem bekannt ist, dass er sein eigenes Magnetfeld erzeugt. Daher wird JUICE seine einzigartigen magnetischen und plasmabasierten Interaktionen mit der Magnetosphäre des Jupiters detailliert beobachten.

„Jupiter und seine Eismonde bilden eine Art eigenständiges Miniatur-Sonnensystem, welches europäischen Wissenschaftlern und unseren internationalen Partnern die Möglichkeit gibt, mehr über die Formation von potentiell bewohnbaren Welten in den Umlaufbahnen anderer Sterne zu erfahren“, erklärt Dmitrij Titov, wissenschaftlicher ESA-Mitarbeiter der JUICE-Mission.

Die bereits getroffene Auswahl der Instrumente hilft sicherzustellen, dass der für 2022 angesetzte Start der JUICE planmäßig stattfinden kann.

Pressehinweis

Mithilfe von Förderungen der jeweiligen Nationen werden insgesamt elf Instrumente von wissenschaftlichen Teams aus Österreich, Belgien, der Tschechischen Republik, Finnland, Frankreich, Deutschland, Ungarn, Irland, Italien, den Niederlanden, Polen, Spanien, Schweden, der Schweiz, Großbritannien, den USA und Japan entwickelt.

Liste der ausgewählten Instrumente:

JANUS: Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator, Camera system

MAJIS: Moons and Jupiter Imaging Spectrometer

UVS: UV Imaging Spectrograph

SWI: Sub-millimeter Wave Instrument

GALA: Ganymede Laser Altimeter

RIME: Radar for Icy Moons Exploration

J-MAG: Magnetometer for JUICE

PEP: Particle Environment Package

RPWI: Radio & Plasma Wave Investigation

3GM: Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons

PRIDE: Planetary Radio Interferometer & Doppler experiment (Anmerkung: schließt keine Raumsonden-Geräte mit ein, wird jedoch VLBI (Very Large Base Interferometry) nutzen, um Radio Science durchführen zu können)

 Quelle: ESA

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Update: 24.02.2013

Missionsbeteiligung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat in dieser Woche die Auswahl der wissenschaftlichen Experimente für die Mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) bekanntgegeben. Dabei fiel die Entscheidung auch auf zwei Experimente, die vom DLR-Institut für Planetenforschung entwickelt werden.

Als erste große Mission des ESA-Programms "Cosmic Vision 2015-2025" soll JUICE drei Jahre lang das Jupitersystem erforschen. Der Start ist für 2022 geplant, 2030 soll die Raumsonde ihr Ziel erreichen und detaillierte Beobachtungen des größten Planeten im Sonnensystem und seiner Monde, Io, Ganymed, Kallisto und Europa machen. Im Fokus stehen hierbei die Wasserozeane unter den dicken vereisten Oberflächen einzelner Jupitermonde, die Vermessung der Himmelskörper ebenso wie deren Wechselwirkung mit dem gewaltigen Partikelbeschleuniger Jupiter und dessen Magnetfeld.

Mit JANUS und GALA auf dem Weg zum Gasriesen

Zur Nutzlast der Raumsonde JUICE gehören insgesamt elf Instrumente wie Kameras, Spektrometer, ein Laser-Höhenmesser und ein Eis-Bodenradar. In dem Projekt sind 15 Mitgliedsstaaten der ESA sowie die USA und Japan involviert. Das DLR ist an der Mission maßgeblich mit dem Kamerasystem JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator, camera system) und dem Laser Altimeter GALA (GAnymede Laser Altimeter) beteiligt. "Die Auswahl bezeugt die hohe technologische Leistungsfähigkeit und ist eine Bestätigung für das ausgezeichnete internationale wissenschaftliche Niveau des DLR", begrüßt Professor Tilman Spohn, Leiter des DLR-Instituts für Planetenforschung in Berlin, die Entscheidung der ESA.

Das Kamerasystem JANUS wird in Kooperation mit italienischen Wissenschaftlern entwickelt. Die von Professor Ralf Jaumann, DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin, und Professor Pasquale Palumbo, Università degli Studi di Napoli "Parthenope" in Neapel, entwickelte Kamera wird die Oberfläche der Eismonde des Jupiter kartieren und bei Ganymed eine globale Abdeckung erzielen. "Hiermit können wir lokale und vor kurzem oder möglicherweise heute noch geologisch aktive Regionen auf den Monden mit Auflösungen von nur wenigen Metern untersuchen", konstatiert Professor Jaumann. Darüber hinaus können Veränderungen der Jupiteratmosphäre und mögliche Vulkanausbrüche auf dem Mond Io aufgezeichnet werden.

Das zweite Experiment, GALA, ist ein Laser Altimeter, mit dem die Topografie des Mondes Ganymed global mit einer Höhengenauigkeit von 15 Zentimetern vermessen wird. GALA wird federführend von den DLR Planetenforschern unter der Leitung von Dr. Hauke Hußmann mit japanischer Beteiligung entwickelt. Dieses Höhenmessinstrument ermittelt präzise die topografische Höhe aus der Laufzeit eines ausgesendeten und von der Mondoberfläche reflektierten Laserpulses. Hunderte Millionen solcher Einzelmessungen ermöglichen bei Kenntnis der Flugbahn der Sonde ein sehr genaues topografisches Modell der Oberfläche des Mondes. "Damit können wir erstmals eine detaillierte Karte mit den zum Teil geringen Höhenunterschieden auf Europa, Ganymed und Callisto erstellen", erklärt Dr. Hauke Hußmann. "Darüber hinaus lassen sich aus den Daten Informationen zum inneren Aufbau und zur Rotation der Jupitermonde ableiten", so Hußmann weiter.  

Die zwei Vorbeiflüge der Raumsonde an Europa und die zwölf an Kallisto erlauben zwar keine vollständigen globalen Abdeckungen, aber es lassen sich hierbei hochgenaue topografische Profile der Jupitertrabanten gewinnen. Das Laser Altimeter bildet zusammen mit der Kamera JANUS und dem Radiowellenexperiment 3GM ein geophysikalisch-geodätisches Paket, mit dessen Hilfe die Gestalt der Monde, ihre geologische Aktivität und ihr innerer Aufbau bestimmt werden können.

Jupiter - Archetyp für Gasgiganten

Mit einem Äquatordurchmesser von rund 143.000 Kilometern ist Jupiter der größte Planet unseres Sonnensystems und gilt daher auch als Archetyp für die riesigen Gasplaneten. Mit seinen vier großen galileischen Monden bildet der Jupiter ein eigenes kleines Planetensystem. Unter der Oberfläche von Ganymed, Europa und Kallisto vermuten die Wissenschaftler riesige Ozeane aus flüssigem Wasser, die möglicherweise Leben beherbergen könnten. Die Mission JUICE zielt auf ein umfassendes Verständnis des Jupiter-Systems und die Entschlüsselung seiner Geschichte und seines Ursprungs. Neben den Bedingungen für die Planetenentstehung geht die Mission der grundlegenden Frage nach, wie das Sonnensystem funktioniert. Durch die Erforschung des Gasriesen, der rund 800 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt ist, und seiner Trabanten erhoffen sich die Wissenschaftler auch Rückschlüsse auf die Entstehung und Entwicklung von Leben. Diese Erkenntnisse können wiederum helfen, der Entstehung von Leben in Jupiter ähnlichen Systemen außerhalb unseres Sonnensystems auf die Spur zu kommen.

Quelle: DLR

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Update: 28.11.2014

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JUICE MISSION GETS GREEN LIGHT FOR NEXT STAGE OF DEVELOPMENT

 


The European Space Agency's JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) mission has been given the green light to proceed to the next stage of development. This approval is a milestone for the mission, which aims to launch in 2022 to explore Jupiter and its potentially habitable icy moons.

 

JUICE gained approval for its implementation phase from ESA’s Science Programme Committee during a meeting at the European Space Astronomy Centre near Madrid, Spain, on 19 and 20 November 2014.

 

Chosen by ESA in May 2012 to be the first large mission within the Cosmic Vision Programme, JUICE is planned to be launched in 2022 and to reach Jupiter in 2030. The mission will tour the giant planet to explore its atmosphere, magnetosphere and tenuous set of rings and will characterise the icy moons Ganymede, Europa and Callisto. Detailed investigations of Ganymede will be performed when JUICE enters into orbit around it – the first time any icy moon has been orbited by a spacecraft. During its lifetime, the mission will give us an unrivalled and in-depth understanding of the Jovian system and of these moons.

 

The scientific goals of the mission are enabled by its instrument suite. This includes cameras, spectrometers, a radar, an altimeter, radio science experiments and sensors used to monitor the plasma environment in the Jovian system. In February 2013, the SPC approved the payload that will be developed by scientific teams from 16 European countries, the USA and Japan, through corresponding national funding.

 

At the November 2014 meeting of the SPC, the multilateral agreement for JUICE was also approved. This agreement provides the legal framework for provision of payload equipment and ongoing mission support between funding agencies. The parties to the agreement are the European Space Agency and the funding agencies of the European countries leading the instrument developments in the JUICE mission: the Agenzia Spaziale Italiana (Italy); the Centre National d’Etudes Spatiales (France); the Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Germany); the Swedish National Space Board, and the United Kingdom Space Agency. Austria, Belgium, the Czech Republic, Greece, Poland, and Switzerland participate via the PRODEX programme.
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SPACECRAFT

 

The main spacecraft design drivers are related to the large distance to the Sun, the use of solar power generation, and Jupiter's harsh radiation environment.

 

The orbit insertions at Jupiter and Ganymede and the large number of flyby manoeuvres (more than 25 gravity assists and flybys) requires the spacecraft to carry about 3000 kg of chemical propellant.

 

The large distance to Earth results in a signal round trip time of up to 1h 46 m, requiring careful pre-planning and autonomous execution of operations by the spacecraft. Additionally, the spacecraft will be equipped with a high gain antenna ~ 3m in diameter to provide at least 1.4 Gb daily downlink.

 

Payload accommodation would take into account the need for radiation shielding and satisfy requirements from individual instruments. The JUICE mission focuses on Ganymede and Callisto, along with two Europa flybys, and therefore stays outside of Jupiter's main radiation belts for most of the mission operations. This means that shielding can be used as the primary protection for the onboard electronics.

 

The use of solar array power generation in combination with the large distance from the Sun, with a worst-case solar constant of 46 Wm-2, results in large area solar arrays, of typically about 60 – 75 m2. Since the radiation environment is dominated by electrons, solar arrays can be used to provide electrical power, with GaAs solar cells optimized for 'Low-Intensity/Low-Temperature' conditions.
Design solutions for JUICE from three studies. Credit: ESA
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The JUICE mission includes a number of flybys of the Jovian moons Callisto, Ganymede and Europa, all of which are subject to varying degrees of planetary protection. This has implications for the design and integration activities of the spacecraft and payload.
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The JUICE spacecraft will carry the most powerful remote sensing, geophysical, and in situ payload complement ever flown to the outer Solar System.
The payload consists of 10 state-of-the-art instruments plus one experiment that uses the spacecraft telecommunication system with ground-based instruments. This payload is capable of addressing all of the mission's science goals, from in situ measurements of Jupiter's atmosphere and plasma environment, to remote observations of the surface and interior of the three icy moons, Ganymede, Europa and Callisto.
A remote sensing package includes imaging (JANUS) and spectral-imaging capabilities from the ultraviolet to the sub-millimetre wavelengths (MAJIS, UVS, SWI). A geophysical package consists of a laser altimeter (GALA) and a radar sounder (RIME) for exploring the surface and subsurface of the moons, and a radio science experiment (3GM) to probe the atmospheres of Jupiter and its satellites and to perform measurements of the gravity fields. An in situ package comprises a powerful package to study the particle environment (PEP), a magnetometer (J-MAG) and a radio and plasma wave instrument (RPWI), including electric fields sensors and a Langmuir probe. An experiment (PRIDE) using ground-based very-long-baseline interferometry will provide precise determination of the spacecraft position and velocity.
The table below lists the JUICE experiments, their primary science contribution and key characteristics.
JUICE Payload
JANUS - Camera system
An optical camera to study global, regional and local morphology and processes on the moons, and to perform mapping of the clouds on Jupiter.
JANUS will have 13 filters, a 1.3 degree field of view, and spatial resolution up to 2.4 m on Ganymede and about 10 km at Jupiter.
Principal Investigator: P. Palumbo, Università degli Studi di Napoli "Parthenope", Italy
Lead Funding Agency: ASI, Italy
 
MAJIS - Moons and Jupiter Imaging Spectrometer
A hyper-spectral imaging spectrometer for observing tropospheric cloud features and minor species on Jupiter and for the characterisation of ices and minerals on the surfaces of icy moons.
MAJIS will cover the visible and infrared wavelengths from 0.4 to 5.7 microns, with spectral resolution of 3-7 nm. The spatial resolution will be up to 25 m on Ganymede and about 100 km on Jupiter.
Principal Investigator: Y. Langevin, Institut d'Astrophysique Spatiale, France
Lead Funding Agency: CNES, France
 
UVS - UV imaging Spectrograph
A UV spectrometer to characterise the composition and dynamics of the exospheres of the icy moons, to study the Jovian aurorae, and to investigate the composition and structure of the upper atmosphere. The instrument will perform both nadir observations and solar and stellar occultation sounding.
UVS will cover the wavelength range 55-210 nm with spectral resolution of
Principal Investigator: R. Gladstone, Southwest Research Institute, USA
Lead Funding Agency: NASA, USA
 
SWI - Sub-millimeter Wave Instrument
A sub-millimeter wave instrument to investigate the temperature structure, composition and dynamics of Jupiter's stratosphere and troposphere, and the exospheres and surfaces of the icy moons.
SWI is a heterodyne spectrometer using a 30 cm antenna and working in two spectral ranges 1080-1275 GHz and 530-601 GHz with spectral resolving power of ~107.
Principal Investigator: P. Hartogh, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Germany
Lead Funding Agency: DLR, Germany
 
GALA - GAnymede Laser Altimeter
A laser altimeter for studying the tidal deformation of Ganymede and the morphology and topography of the surfaces of the icy moons.
GALA will have a 20 m spot size and 0.1 m vertical resolution at 200 km.
Principal Investigator: H. Hussmann, DLR, Institut für Planetenforschung, Germany
Lead Funding Agency: DLR, Germany
 
RIME - Radar for Icy Moons Exploration
An ice penetrating radar to study the subsurface structure of the icy moons down to 9 km depth with vertical resolution of up to 30 m in ice.
RIME will work at a central frequency of 9 MHz (1 and 3 MHz bandwidth) and will use a 16 m antenna.
Principal Investigator: L. Bruzzone, Università degli Studi di Trento, Italy
Lead Funding Agency: ASI, Italy
 
J-MAG - A magnetometer for JUICE
A magnetometer to characterise the Jovian magnetic field, its interaction with the internal magnetic field of Ganymede, and to study subsurface oceans of the icy moons.
The instrument will use fluxgates (inbound and outbound) sensors mounted on a boom.
Principal Investigator: M. Dougherty, Imperial College London, United Kingdom
Lead Funding Agency: UKSA, United Kingdom
 
PEP - Particle Environment Package
A plasma package with sensors to characterise the plasma environment in the Jovian system.
PEP will measure density and fluxes of positive and negative ions, electrons, exospheric neutral gas, thermal plasma and energetic neutral atoms in the energy range from 1 MeV with full angular coverage. The composition of the moons' exospheres will be measured with a resolving power of more than 1000.
Principal Investigator: S. Barabash, Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF), Kiruna, Sweden
Lead Funding Agency: SNSB, Sweden
 
RPWI - Radio & Plasma Wave Investigation
A radio plasma wave instrument to characterise the radio emission and plasma environment of Jupiter and its icy moons.
RPWI will be based on four experiments, GANDALF, MIME, FRODO, and JENRAGE. It will use a set of sensors, including two Langmuir probes to measure DC electric field vectors up to a frequency of 1.6 MHz and to characterize thermal plasma and medium- and high-frequency receivers, and antennas to measure electric and magnetic fields in radio emission in the frequency range 80 kHz- 45 MHz.
Principal Investigator: J.-E. Wahlund, Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF), Uppsala, Sweden
Lead Funding Agency: SNSB, Sweden
 
3GM - Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons
A radio science package comprising a Ka transponder and an ultrastable oscillator.
3GM will be used to study the gravity field - up to degree 10 - at Ganymede and the extent of internal oceans on the icy moons, and to investigate the structure of the neutral atmospheres and ionospheres of Jupiter (0.1 - 800 mbar) and its moons.
Principal Investigator: L. Iess, Università di Roma "La Sapienza", Italy
Lead Funding Agency: ASI, Italy
 
PRIDE - Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment
PRIDE will use the standard telecommunication system of the JUICE spacecraft and VLBI - Very Long Baseline Interferometry - to perform precise measurements of the spacecraft position and velocity to investigate the gravity fields of Jupiter and the icy moons.
Principal Investigator: L. Gurvits, Joint Institute for VLBI in Europe, The Netherlands
Lead Funding Agency: NWO and NSO, The Netherlands
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The JUICE spacecraft will be launched in June 2022 by Ariane 5 and will use Venus and Earth gravity assists in its 7.6 years cruise to Jupiter. After the orbit insertion in January 2030 the spacecraft will perform a 2.5 year tour in the Jovian system focusing on continuous observations of Jupiter's atmosphere and magnetosphere.
During the tour, gravity assists with Callisto and Ganymede will shape the trajectory.  Two targeted Europa flybys are included focusing on composition of the non water-ice material, and the first subsurface sounding of an icy moon. Additional, Callisto gravity assists will be also used to raise the orbit inclination to almost 30° and to enable observations of the Jupiter polar regions. The frequent Callisto flybys will enable unique remote observations of the moon and in situ measurements in its vicinity. The mission will culminate in a dedicated eight months orbital tour around Ganymede during which the spacecraft will perform detailed investigation of the moon and its environment and will eventually impact on Ganymede.
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Science phases of the JUICE baseline mission
Phase
Duration
Science priorities
1 Cruise/ Interplanetary transfer 7.6 years
Jupiter Tour
2 Jupiter equatorial phase #1/Transfer to Callisto 11 months Jovian atmosphere structure, composition, and dynamics. Jovian magnetosphere as a fast magnetic rotator and giant accelerator. Remote observations of the inner Jovian system.
3 Europa flybys 36 days Composition of selected targets with emphasis on non-ice components.
Geology and subsurface of the most active areas.
Local plasma environment.
4 Reduction of Vinf / Jupiter high latitude phase with Callisto 260 days Jupiter atmosphere at high latitudes.
Plasma and fields out of equatorial plane.
Callisto internal structure, surface and exosphere.
Remote observations of Ganymede, Europa, Io, and small moons.
5 Jupiter equatorial phase #2/ Transfer to Ganymede 11 months Interactions of the Ganymede magnetic field with that of Jupiter.
Jovian atmosphere and magnetosphere as in phase #2
Ganymede Tour
6 Elliptic #1 30 days Global geological mapping.
Search for past and present activity.
Global compositional mapping.
Local plasma environment and its interactions with Jovian magnetosphere.
7 High altitude (5000 km) circular orbit 90 days
8 Elliptic #2 30 days
9 Medium altitude (500 km) circular orbit 102 days Extent of the ocean and its relation to the deep interior.
Ice shell structure including distribution of subsurface water.
Geology, composition and evolution of selected targets with very high resolution.
Global topography.
Local plasma environment.
Sinks and sources of the ionosphere and exosphere.
Deep interior.
10 Low altitude (200 km) circular orbit 30 days
The total mission duration is close to 11 years, of which about 3.5 years would be spent in the Jupiter system. With the currently envisaged launch opportunities in 2022 and 2023, the nominal mission would end in June 2033 and December 2034, respectively.
GROUND SEGMENT
The JUICE mission would be planned and operated by the ESA ground segment consisting of the Mission Operations Centre (MOC) and the Science Operations Centre (SOC). A single ground station, capable of both X- and K-band operations at the time of the mission, is assumed for the JUICE science operations.
Quelle: ESA
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Tags: Raumfahrt 

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Freitag, 28. November 2014 - 09:19 Uhr

Astronomie - Lonsdaleit – ein Phantom der Materialwissenschaft?

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Als vor rund 50.000 Jahren der Meteorit Canyon Diablo in der Wüste von Arizona / USA aufschlug, hinterließ er einen riesigen Krater, der heute nicht nur eine Touristenattraktion darstellt, sondern auch für die Materialforschung von großem Interesse ist. Seit nahezu 50 Jahren wird allgemein angenommen, dass Teile des Meteoritengesteins durch den schockartigen Aufprall in ein extrem hartes Mineral umgewandelt worden seien, das auf der Erde nur sehr selten vorkommt. Dieses Mineral bestehe aus Kohlenstoff und besitze eine ungewöhnliche hexagonale Kristallstruktur. Zu Ehren der irischen Kristallografin Kathleen Lonsdale erhielt es den Namen Lonsdaleit.
Ein internationales Forschungsteam, an dem Prof. Dr. Natalia Dubrovinskaia und Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky von der Universität Bayreuth maßgeblich mitgearbeitet haben, hat sich jetzt erneut mit dem Gestein des Meteoriten Canyon Diablo befasst. Die im Forschungsmagazin „Nature Communications“ veröffentlichten Ergebnisse stellen infrage, was bisher als selbstverständlich galt: nämlich dass das Mineral namens „Lonsdaleit“ aufgrund seiner speziellen Kristallstruktur mit keinem anderen bekannten Mineral identisch sei und daher den Status eines eigenständigen, distinkten Materials habe. Doch im Licht der neuen Erkenntnisse spricht viel für die Annahme, dass es sich bei Lonsdaleit in Wirklichkeit um Diamant mit einer verzerrten Struktur handelt.
Im Bayerischen Geoinstitut, einem Forschungszentrum der Universität Bayreuth, wurden 
bei hohen Drücken und Temperaturen derartige mikrokristalline Diamanten erzeugt. Sie besitzen auffällige Eigenschaften, wie beispielsweise eine extreme Härte und eine außerordentliche Wärmeleitfähigkeit. Dies sind Eigenschaften, die in der bisherigen Forschung dem Mineral namens „Lonsdaleit“ zugeschrieben wurden. Dabei lassen Untersuchungen mit dem Rastertransmissionselektronenmikroskop (RTEM) die in mehrfacher Hinsicht gestörte kubische Kristallstruktur klar erkennen. Bei vergleichenden Untersuchungen an Gesteinsproben, die aus dem Meteoriten Canyon Diablo stammen, stellte sich nun heraus, dass hier die Annahme einer hexagonalen Kristallstruktur keineswegs zwingend ist. Zwar hatte man bislang aufgrund ungewöhnlicher Beugungsmuster auf eine derartige Struktur geschlossen. Doch die Beugungsphänomene lassen sich auch anders erklären – nämlich mit erheblichen Störungen innerhalb einer kubischen Kristallstruktur. In der Kristallforschung werden diese Defekte als Kristallstapelfehler und multiple Kristallzwillinge bezeichnet.
Die neue Studie legt daher die Schlussfolgerung nahe, dass es sich bei „Lonsdaleit“ um Diamant mit einer derartigen defekten Struktur handelt. „Dieses Fazit drängt sich auch im Rückblick auf die bisherige Forschungsgeschichte auf“, erklärt Prof. Dubrovinskaia. „In den vergangenen 50 Jahren sind alle Versuche gescheitert, das Mineral Lonsdaleit aus Meteoriten- oder Kratergestein zu isolieren oder es als separates Material mit hexagonaler Struktur im Labor zu synthetisieren“, erklärt Prof. Dubrovinskaia. Die Bayreuther Wissenschaftlerin verweist in diesem Zusammenhang auf ein weiteres Forschungsergebnis: Die durch hohe Drücke und Temperaturen bewirkte Umwandlung von Graphit zu Diamant lässt sich wissenschaftlich beschreiben, ohne dass man dabei ein Zwischenprodukt mit hexagonalen Kristallstrukturen annehmen müsste.
Die Suche nach einem von allen bekannten Mineralien distinkten Material namens „Lonsdaleit“ war vor allem durch die ungewöhnlichen Eigenschaften motiviert, die man sich von diesem Material versprochen hat. Es schien ein Mineral mit interessanten technologischen Anwendungspotenzialen zu sein. Handelt es sich also um einen Verlust für die Materialforschung, wenn es stimmt, dass die Suche prinzipiell zum Scheitern verurteilt ist? Die in „Nature Communications“ veröffentlichten Ergebnisse bieten keinen Anlass zur Resignation. Denn die Experimente im Bayreuther Hochdrucklabor, die zur „Enttarnung“ des Lonsdaleit geführt haben, zeigen: Hochleistungsfähige Technologien ermöglichen die Synthese von polykristallinen und nanokristallinen Diamanten, deren Eigenschaften im Hinblick auf industrielle Anwendungspotenziale mindestens ebenso attraktiv sind wie die Eigenschaften, die man bislang einem vermeintlich distinkten Mineral namens „Lonsdaleit“ zugeschrieben hat.
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Quelle: Chemie.de

Tags: Astronomie 

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Donnerstag, 27. November 2014 - 23:30 Uhr

UFO-Forschung - Meldestelle:Lufthansa-Pilot sieht Himmelsphänomen am Nordhimmel

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Lufthansa Airbus-A-330-343x

Lufthansa-Pilot K.T. schildert der CENAP-UFO-Meldestelle ein Himmelsphänomen welcher er beim Flug über Bukarest in der Nacht 3.40 UTC in nördlicher Richtung sah, als er mit Kurs 285° Richtung Deutschland flog. Er konnte "ein hellen Lichtstreifen (bei ausgestreckten Arm 10-15cm) mit drei rötlichen Punkten welche vergingen" sehen und über Alaska/Nord-Kanada vermutete. Seine erste Anfrage machte er bei ESA da er auch ein Raketenstart vermutete, dort aber ein Negativ-Bescheid bekam und danach den Hinweis sich an die CENAP-UFO-Meldestelle in Mannheim zu wenden.

Skizze: Lufthansa-Flug A: Bukarest/Rumänien

Flug-Route von Lufthansa DLH621 bei Beobachtungszeitpunkt über Rumänien

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CENAP-Recherche folgte nach Schilderung der Beobachtung der Spur von Raketenstart mit Barium-Effekt. Aber war zu diesem Zeitpunkt eine solche wissenschaftliche Untersuchung in der Atmosphäre überhaupt gegeben? 

Und tatsächlich fanden wir die Ursache für die Beobachtung des Lufthansa-Piloten, derzeit finden genau über der Grönland-See umfangreiche Atmosphären-Forschungen mit Raketen statt, welche zu Sonnen-Wind-Studien eingesetzt werden.

Nachfolgend Bildmaterialien und Informationen von NASA-Quellen zu den Experimenten im hohen Norden:

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Scientists Study the Interaction of the Solar Wind and Earth’s Atmosphere From Norway / Missions begins November 19. It ends December 3 for CAPER and December 7 for C-REX.CAPER

Northern Norway in December? It may not be your ideal spot to visit, but for NASA sounding rocket teams and university scientists, this is the ideal place to conduct experiments to increase the understanding of the interaction of the solar wind with Earth’s upper atmosphere.

The launch window opens November 19 at the Andoya Rocket Range for the Cusp Alfven and Plasma Electrodynamics Rocket (CAPER) and the Cusp-Region Experiment (C-REX) that will conduct studies of activities in the Earth’s cusp, magnetic field features in the magnetosphere associated with regions through which plasma from the sun can have direct access to the upper atmosphere.
CAPER will launch on a four-stage Talos-Terrier-Oriole-Nihka (Oriole IV) to a projected altitude of 328 miles. The launch is scheduled to occur between 8 a.m. and noon, local time (2 a.m. to 6 a.m. EST).
“This experiment will measure waves and particles in several frequency ranges, from Hz to MHz, with sufficient resolution to determine the phase relation between them, and hence the nature of their interaction including direction of energy flow,” said Dr. James LaBelle, CAPER principal investigator from Dartmouth College, Hanover, New Hampshire.
“By making the most advanced measurements of this type ever made in the cusp, we expect to answer the question of whether wave-particle interactions there are identical to those in other space plasma environments or have their own special characteristics due to unique aspects of the particle distribution functions in the cusp,” LaBelle said.
The C-REX mission will launch on a four-stage Talos-Terrier-Brant-Nihka (Black Brant XII) to a projected altitude of 328 miles.  The launch window is the same as for CAPER.
The mission requires the deployment of 24 individual canister sub-payloads. Each canister, containing barium and/or strontium, will be propelled away from the main payload by small rocket motors and produce colorful vapor clouds between the altitude of 93 and 248 miles over the Greenland Sea west of Svalbard, Norway. 
Barium produces a cloud with a mixture of blue-green colors. Strontium in combination with neutral barium creates a bluish-purple color cloud. Tracking the strontium/barium drifts will show neutral winds, whereas the barium drift will show ion velocities. The vapor tracers do not pose a risk to health or the environment.
Ground–based cameras and those on a NASA King Air B-200 plane will track the tracers.
Mark Conde, C-REX principal investigator from the University of Alaska, Fairbanks, said, “The images will be used to triangulate the three-dimensional position and motion of each cloud, in order to measure winds and electric fields in the thermospheric region that is exposed to Earth's geomagnetic cusp.”“For reasons that are currently not understood, there is a permanent density increase in this part of Earth's thermosphere, which is expected to cause small but important and currently unpredictable perturbations to the orbits of spacecraft flying through it. By measuring winds and ion motion at multiple locations inside the density enhancement, we hope to understand the flows that are responsible for creating and sustaining it,” Conde said.The launch window for both missions begins November 19. It ends December 3 for CAPER and December 7 for C-REX.CAPER is supported by researchers from Dartmouth College; the University of Iowa, Iowa City; and the University of Oslo, Norway.  C-REX is supported by researchers from the University of Alaska, Fairbanks; and Clemson University, South Carolina; as well as various international partners.
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The Cusp Alfven and Plasma Electrodynamics Rocket (CAPER) mission will investigate the complex interactions between planetary magnetospheres and their underlying ionospheres. These interactions are most easily studied at high magnetic latitudes of the Earth, where magnetosphere-ionosphere (MI) coupling gives rise to the aurora via at least two separate electron acceleration processes of broad significance to space plasma physics: acceleration in electrostatic electric fields and in time-varying electromagnetic fields associated with Alfvén waves. The CAPER mission will make significant advances in understanding of dayside MI coupling by building on the small number of previous rocket experiments in the cusp.
The dayside high-latitude polar cusp is a unique environment where direct access of solar wind particles to low altitudes leads to similar particle precipitation and acceleration processes as on the nightside, but dominated by a rather different set of magnetospheric processes, such as dayside reconnection and interactions with interplanetary pressure pulses and discontinuities. In particular, direct measurements of Alfvén waves associated with electron acceleration, via their electric and magnetic fields, has not been reported in the cusp (as opposed to the nightside), and the detailed interaction of the electron beam with Langmuir wave electric fields, as well as statistics of the resulting complex structure in the fields, has not been directly measured in the cusp (as opposed to the nightside).
By including the same key instruments flown on complementary missions in the nightside aurora, CAPER will establish the role and nature of Alfvén wave acceleration in the cusp and discover the causes of the observed differences in the Langmuir waves in the cusp versus the nightside. CAPER also includes the first ever wave-particle correlator measurements in the cusp. The results affect a range of NASA programs in geospace, planetary, heliospheric and astrophysical sciences and are pertinent to multiple objectives of NASA’s Heliophysics research program.
To achieve the science a single instrumented payload will be launched to 800 km or higher into cusp aurora from the Andoya Rocket Range, located in Norway. Apogee of 800 km is required to assure significant flight time in the altitude range where auroral Langmuir waves are excited and to have the best chance to penetrate the ionospheric Alfvén resonator, a region where Alfvén waves are trapped along the magnetic field and can lead to structured aurora via wave-particle interactions.
Quelle: NASA
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Und So wirken die Atmosphären-Experimente über der Grönland-See:
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"UFO-Alarm" über Norwegen...
...irrer C-REX-Sounding-Raketen-Barium-Effekt, der ohne Frage für Verwirrung sorgen kann wenn man es nicht kennt!
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Diese Barium-Wolken sehen schon von der Erde beeindruckend aus, wie wirken sie erst wenn  man sie in 40.000 ft sieht?
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Weitere Aufnahmen von vorherigen Sounding-Raketen-Missionen:
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Video-Fram von Forschungsflugzeug aufgenommen
Barium-Wolken-Ausbreitung in der Atmosphäre...
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Quelle: NASA


Tags: UFO-Forschung 

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Donnerstag, 27. November 2014 - 15:14 Uhr

Luftfahrt - Sagem integriert erfolgreich UAS in französischen Luftraum

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Sagem (Safran) has just completed a series of flight tests demonstrating the feasibility of a UAS being integrated in a shared (manned/unmanned aircraft) airspace, in compliance with civil aviation regulations and air control procedures. The series of about 20 flights used the company’s Patroller, and took place near Toulouse from October 26 to November 7. It was carried out within the scope of Europe’s SESAR programme. Sagem is teaming up with the French air navigation and safety agency DSNA (Direction de la Sécurité de la Navigation Aérienne), the laboratory run by the national civil aviation school ENAC (Ecole Nationale d’Aviation Civile) and Rockwell Collins France through the ODREA project (1).
Sagem demonstrated a complete anti-collision function during these flights, one of the keys to integrating drones in a civilian airspace shared with manned aircraft. The “see and avoid” system developed by Sagem and integrated in the Patroller’s control system, combines traffic detection sensors, including an infrared optronic (electro-optical) sensor, and an automatic risk collision estimation and avoidance flightpath generation module. During the flight tests, this system was successfully operated using different conflict scenarios with a “dummy” aircraft provided by ENAC, thus enabling Patroller to detect the risk of a collision and avoid it, without requiring an operator.
The ODREA project also demonstrated Patroller’s ability to carry out approaches to the Toulouse-Blagnac airport according to procedures defined by air traffic control (ATC). This demonstration confirms that a drone is capable of operating in the terminal zone of an international airport, without impacting traffic or safety.
The series of demonstration flights, a real first in Europe, followed a major simulation validation project by the ODREA consortium. It marks a major step forward in demonstrating the state-of-the-art technological solutions for integrating drones in civilian, non-segregated airspace.
Developed in France by Sagem, the Patroller is a 1-ton class tactical drone system carrying multiple sensors. Because of its modular design it can carry a payload of up to 350 kg, in the fuselage or in pods (optronics, radar and electronic warfare), and offers 20-hour endurance with a ceiling of 20,000 ft. Sagem deploys the full range of expertise needed to develop and build modern drone systems: day/night gyrostabilized very-high-precision optronic assemblies, real-time data transmission, inertial navigation and flight control, ground segments, mission planning and playback, systems integration and interoperability with the joint services, allied digital battlespace.
Quelle: UAS Vision

Tags: Luftfahrt 

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