Abschlusspräsentation

Im Seminar Astrophysik

Yannick Kiermeier

Q11/12

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GliederungI. MESSENGER-Sonde

1. MESSENGER allgemein

2. Technik und Aufbau der Sonde

II. Verlauf der Mission

1. Start

2. Swing-Bys bei den Planeten

3. Eintritt in die Umlaufbahn

4. Absturz

III. Ziele der MESSENGER-Sonde

1. Oberfläche

2. Magnetfeld

3. Aufbau Merkurs

IV. Beobachtungen/Ergebnisse

1. Merkuroberfläche

2. Magnetfeld des Merkurs

3. Innerer und äußerer Aufbau Merkurs

V. Quellen 2

I. MESSENGER-Sonde

Künstlicher Orbiter Abgeschossen August 2004 MESSENGER: Abkürzung für Mercury Surface, Space

Environment, Geochemistry and Ranging (dt. Merkur-Oberfläche, -Raumumgebung, -Geochemie und –Entfernungsmessung)

Mission: genaue Erkundung des Merkurs Zweite Raumsonde nach Mariner 10, die zum Merkur

unterwegs ist, aber die erste die ihn umkreist

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1. Allgemein zur Sonde

2. Technik und Aufbauder Sonde

Besteht aus 1,27 m × 1,42 m × 1,85 m großen Körper

einem 2,5 m x 2m großen halbzylindrischen Schutzschild aus Keramikfasern

Schutzschild ist schräg ausgerichtet, um nicht die volle Sonneneinstrahlung zu erhalten

Sonnensegel schräg gestellt, um nicht volle Sonneneinstrahlung zu erhalten

8 Instrumente für die Erkundung Merkurs Instrumente immer in Richtung Merkurs gerichtet

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II. Verlauf der Mission

Geplante Startfenster für März und Mai 2004 vorgesehen

Jedoch technische Probleme Auf den 02. August 2004 verschoben Aufgrund schlechter Wetterverhältnisse letztendlich

auf den 03. August 2004 verschoben Von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida

gestartet

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1. Start

2. Swing-Bys bei den Planeten

Direkter Anflug auf Merkur aufgrund Gravitationskraft der Sonne nicht möglich

Anwenden der „Fly-By-Methode“ Nutzen der Anziehungskraft der jeweiligen Planeten

Erde, Venus und Merkur, um die Sonde abzubremsen

Die insgesamt 6 Bremsmanöver der Sonde wurden in einem Zeitraum von 7 Jahren absolviert

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3. Eintritt in die Umlaufbahn

Benötigen der richtigen Geschwindigkeit und des exakten Winkels

Schubumkehr zur Geschwindigkeitsanpassung des Merkurs

Eintritt in die Umlaufbahn in etwa 200 km über der Oberfläche

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4. Absturz

Enddatum der Mission im März 2012 Geplanter und kontrollierter Absturz auf die

Merkuroberfläche Versammlung am 09. November 2011 beschloss

Verlängerung der MESSENGER-Mission um ein weiteres Jahr

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III. Ziele der MESSENGER-Mission

Genaue Kartierung der Merkuroberfläche Geologische Geschichte des Planeten Einschläge durch Asteroiden Vulkanismus Neue Ziele:- Quellen der flüchtigen Substanzen auf der

Oberfläche- Veränderung von Merkurs Topografie- Zeitraum der Vulkanaktivität

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1.Oberfläche

2. Magnetfeld

Bildung des Magnetfelds aufgrund seiner Größe Struktur des Magnetfelds Charakterisierung der Ionen und Elektronen in

Magnetosphäre Neue Ziele:- Ursprung energiereicher Elektronen

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3. Aufbau Merkurs

Genaue Informationen über Merkurs Kern Vermessen Merkurs Gravitationsfeld Analysieren der Exosphäre Neue Ziele:- Ursprung lokalisierter Regionen mit erhöhter

exosphärischer Dichte - Beeinflussung der Exosphäre durch den

Sonnenzyklus

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IV. Beobachtungen/Ergebnisse

Früher: unsicher ob Vulkane oder Einschlagskrater Heute: Anzeichen auf vulkanische Aktivität 40% der Oberfläche –auch Caloris-Becken-

bestehend aus Ebenen, wahrscheinlich größtenteils vulkanisch

Ausbrechen der Vulkane anders als auf der Erde Auffüllen von Einschlagskratern Entstehen von glatten Ebenen

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1.Oberfläche

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Unterschied zu Mars und Mond: Gleichmäßige Verteilung großer Ebenen auf den ganzen Planeten

Viele Krater zwischendrin Im Vergleich zu Mond und Mars relativ jung Hoher Anteil an metallischen Elementen und

Schwefel Radarwellen von Material in Polregionen stark

reflektiert gefrorenes Wasser möglich Wasserdampf von Kometeneinschlägen oder

wasserreichen Meteoriten Neue Erkenntnis:

Asteroideneinschlag ungewöhnlicher Tag-Nacht-Rhythmus

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Entdeckung sog. Steilstufen (lat. Rupes) Horizontale Verschiebung der Kruste Folge aus dem Schrumpfungsprozess des Merkurs

(Abkühlungsphase des Kerns) Neue Entdeckung von Hollows (Mulden) Kleine unregelmäßige Vertiefungen in Kratern Möglichkeiten der Entstehung:

1. Verdampfen von schwefelhaltigen Mineralien durch Sonneneinstrahlung, Sonnenwind, Mikrometeoriten

2. Nur Verdampfen von Schwefel Material brüchig

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2. Magnetfeld

Vorwiegend aus Eisen bestehender dichter Kern, um Magnetfeld zu erzeugen

Globales Magnetfeld Dipolmagnetfeld (wie Stabmagnet) Kein anderer Himmelskörper mit fester Oberfläche

im SoSy außer Ganymed hat diese Eigenschaften Verteilung energetischer Elektronen auf Merkur nicht

mit Van-Allen-Strahlungsgürtel- Theorie der Erde übereinstimmend

Magnetfeldäquator nicht zentral, sondern 480 km nach Norden verschoben

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Magnetfeld verschieden in Nord- und Südpol Anfälligkeit von herausgeschlagenen Ionen im

Bereich des Südpols durch Sonnenwind Ähnlichkeit zu Polarlichter Magnetosphäre ändert sich fortwährend Neue Erkenntnisse: Magnetfeld immer schwächer Von Sonnenwind stark zurückgedrängt Kaum Erreichen der Merkuroberfläche

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2. Magnetfeld

3. Innerer und äußerer Aufbau

Flüssiger Eisen-Nickel-Kern ¾ der Gesamtmasse des Planeten Trotz kleiner Größe, noch nicht erstarrt Sehr dünne Atmosphäre Exosphäre Besondere Effekte der Exosphäre Nur in der Mitte von Aphel und Perihel

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V. Quellen[1] U. Seidenfaden, "Raumsonde MESSENGER erforscht den Merkur", Astronomie & Raumfahrt

109 (2009), S.10-13

 

[2] Scott L. Murchie, Ronald J. Vervack jr. Und Brian J. Anderson, „Reise zum Merkur“, Spektrum der Wissenschaft, Nr. 5/2011, S. 46-51

 

[3] Erik Wischnewski, „Astronomie in Theorie und Praxis: Kompendium und Nachschlagewerk mit Formeln, Fakten, Hintergründen“, Wischnewski, Kaltenkirchen (52011), S.288

 

[4] Rahel Heule, „Merkur – ein fast vergessener Planet im Fokus“, Sterne und Weltraum, 06/2011, S. 18-20

 

[8] Tilmann Althaus, „Besuch beim Götterboten – Die Raumsonde MESSENGER passiert Merkur“, Sterne und Weltraum, 1/2008, S.22

 

[16] Tilmann Althaus, „MESSENGER bei Merkur, die Dritte“, Sterne und Weltraum 49, Nr. 1, 22

(2010)

 

[18] Gerhard Samulat, „Das war ein schöner Schreck“, Spektrum der Wissenschaft, Nr. 5/2011, S.53/54

 

  

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Internetquellen:

 

[5] http://de.wikipedia.org/wiki/MESSENGER

Stand: 06.08.11 Aufrufdatum: 16.09.11

[6] http://www.nasa.gov/mission_pages/messenger/main/index.html

Stand: 07.11.11 Aufrufdatum: 03.11.11

[7] http://planetary.org/explore/topics/messenger/instruments.html

Aufrufdatum: 27.09.11

[9] http://www.astropage.eu/index_news.php?id=337

Stand: 18.06.11 Aufrufdatum: 05.11.11

[10] http://messenger.jhuapl.edu/

Stand: 07.11.11 Aufrufdatum: 03.11.11

[11] http://www.zeit.de/wissen/2011-09/merkur-messenger-mission

Stand: 30.09.11 Aufrufdatum: 02.11.11

[12] http://grenzwissenschaft-aktuell.blogspot.com/2011/09/planet-merkur-unterscheidet-sich-vom.html

Stand: 1.10.11 Aufrufdatum: 03.11.11

[13] http://www.astropage.eu/index_news.php?id=481

Stand: 28.11.11 Aufrufdatum: 03.11.11

[14] http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/29092011193733.shtml

Stand: 29.09.11 Aufrufdatum: 03.11.11

[15] http://www.g-o.de/wissen-aktuell-13952-2011-09-30.html

Stand: 30.09.11 Aufrufdatum: 03.11.11

[17] http://www.g-o.de/wissen-aktuell-6464-2007-05-04.html

Stand: 04.05.07 Aufrufdatum: 06.11.11

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Bildernachweis: 

Bild 1:

http://www.wochenblatt.de/storage/scl/import/subdir/eins/122311_m3w522h400q75v58823_xiofcmsimage-20110318110036-006016-4d832d449a55e.photo_1300440634115-1-0.jpg

Aufrufdatum: 16.07.11

Bild 2:

http://regmedia.co.uk/2011/03/30/messenger_instruments.jpg

Aufrufdatum: 21.10.11

Bild 3:

http://www.astracanada.net/wp-content/uploads/2009/10/800px-MESSENGER_trajectory.svg.png

Aufrufdatum: 28.10.11

Bild 4: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/05/MercuryOrbitInsertionDirectionofSunFull.jpg

Aufrufdatum: 29.10.11

Bild 5:

http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/pics/pressbrief_lava-depths_Head05.jpg Aufrufdatum: 02.11.11

Bild 6:

http://messenger.jhuapl.edu/gallery/sciencePhotos/pics/724516_labeled.png

Aufrufdatum: 02.11.11

Bild 7:

http://www.nasa.gov/images/content/533523main_messenger_orbit_image20110404_1_4by3_946-710.jpg

Aufrufdatum: 27.06.11

Bild 8:

http://www.astropage.eu/news/news_481.jpg

Aufrufdatum: 03.l1.11

Bild 9:

http://www.astropage.eu/news/news_337c.jpg

Aufrufdatum: 05.11.11

Bild 10:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/7/70/Merkur_schnitt.png

Aufrufdatum: 06.11.1130