Die Mission New Horizons zum äußeren Ende des Sonnensystems:

Pluto

Gliederung 1. Entwicklungsgeschichte2. Missionsziele3. Aufbau und Technik 3.1 Struktur 3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur 3.3 Energieversorgung 3.4 Kommunikation 3.5 Instrumente4. Ablauf der Mission 5. Resümee 6. Quellen

1. Entwicklungsgeschichte

„Pluto-Kuiper-Express“ wurde aus Kostengründen gestrichen

1. Entwicklungsgeschichte

Das „New Horizons“-Team

2. Missionsziele

2. Missionsziele

2. Missionsziele

2. Missionsziele

2. Missionsziele

2. Missionsziele

2. Missionsziele

3. Aufbau und Technik

3.1 Struktur

3. Aufbau und Technik

3.1 Struktur

2,7 m2,1 m

0,7 m

3. Aufbau und Technik

3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur

Dreiachsenstabilisation

Spinstabilisation

3. Aufbau und Technik

3. 3 Energieversorgung

Sonnenstrahlung nicht ausreichend

1/900 der Energie würde ankommen

3. Aufbau und Technik

3. 3 Energieversorgung

RTG

Nutzung der beim Zerfall von 238 Pu entstehende Wärmeenergie

3. Aufbau und Technik

3.4 Kommunikation

3. Aufbau und Technik

3.4 Kommunikation

600-700 Bits/sec

4000 mal schneller

3. Aufbau und Technik

3.5 Instrumente

Untersuchung der Atmosphäre

Erkundung der Oberfläche

Erkundung aus größerer Distanz

Kombination der Aufnahmen von LEISA und LORRI

Untersuchung der Atmosphäre

Erkundung der Oberfläche

Messung von Staubpartikelchen

Bestimmung der Massen, Temperatur, Aufbau der Atmosphäre

Erkundung des Umfelds -> Atmos- und Ionosphäre

ErkundungWechsel-wirkung des Sonnenwinds

Erkundung aus größerer Distanz

4. Ablauf der Mission

Start Januar 2006

9,5 Jahre und 5 Milliarden Kilometer…

4. Ablauf der Mission

Start Januar 2006

Nach 9h außerhalb des Erde-Mond- System mit 16km/s

→ Schnellste Sonde

Start Januar 2006

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

4. Ablauf der Mission

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

• Test der Bordinstrumente• Beschleunigung durch „Swing-by-Manöver“

Das Swing-by-Manöver

Das Swing-by-Manöver

Relative Geschwindigkeit der Sonde

SondengeschwindigkeitPlanetengeschwindigkeit

Das Swing-by-Manöver

Geschwindigkeitsvektor wird in Richtung der Planetenbewegung gedreht

Das Swing-by-Manöver

Dem Flugkörper wird die Geschwindigkeit des Planeten aufgeprägt

4. Ablauf der Mission

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

• Test der Bordinstrumente• Beschleunigung durch „Fly-by-Manöver“• „Winterschlaf“ für New Horizons

Start Januar 2006

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

„Winterschlaf“2007-2014

Ankunft bei Pluto14.Juli 2015

„Observatoriumsphase“

2018-2020Untersuchung andere Kuiperobjekte

5. Resümee

5. QuellenLiteratur• [1] Nasa, „Mission Information“, http://starbrite.jpl.nasa.gov/pds/viewMissionProfile.jsp?MISSION_NAME=NEW%20HORIZONS,

Stand: 28.05.2010, Aufrufdatum: 06.11.11

• [2] S. Alan Stern, „Aufrbuch zum Pluto, SdW 24, Nr.07, 36-43 (2002)

• [3] Kayser Rainer, „Gesucht: Eisige Ziele für Raumsonde“,  http://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Gesucht__Eisige_Ziele_fuer_Raumsonde1771015587745.html, Stand: 29.06.2011, Aufrufdatum: 06.11.11

• [4] Bernd Leitenberger, „Solarzellen oder nukleare Stromversorgung?“, http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2008/08/05/solarzellen-oder-nukleare-stromversorgung/, Stand: 05.08.2008, Aufrufdatum: 06.11.11

• [5] „Nuklear Stromversorgung mit RTG“, http://www.gym-vaterstetten.de/faecher/astro/Raumfahrt/Raumfahrt.htm#RTG, 11.10.2009, Aufrufdatum: 06.11.11

• [6] Tilmann Althaus, „New Horizons auf dem Weg zum Pluto“, SuW 45, Nr.3, 14 (2006)

• [7] „Thermoelektrizität“, http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelektrizit%C3%A4t#Seebeck-Effekt, Stand: 25.09.2011, Aufrufdatum: 06.11.11

• [8] „Thermoelement“, http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement, Stand: 20.09.2011, Aufrufdatum: 06.11.11

• [9] Dr.-Ing. E.h. Richard van Basshuysen und Prof. Dr.-Ing. Fred Schäfer, „Thermoelektrischer Generator (TEG)“, http://www.motorlexikon.de/?I=9624&R=E, , Aufrufdatum: 06.11.11

• [10] Bernd Leitenberger, „Struktur“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11

• [11] Bernd Leitenberger, „Lageregelung und Kurskorrekturen“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11

• [12] Raumfahrer.net Redaktion, „New Horizons ist unterwegs zu Pluto! “, http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/17012006090445.shtml, Stand: 17.01.2006, Aufrufdatum: 06.11.11

•  • [13] Stefan Deiters, „ Aufbruch zu Pluto und Charon“, http://www.astronews.com/news/artikel/2006/01/0601-012.shtml, Stand: 17.01.2006, Aufrufdatum: 08.09.2011•  • [14] Stefan Deiters, „Schnellste Sonde wurde noch schneller“,  http://www.astronews.com/news/artikel/2007/03/0703-004.shtml, Stand: 05.03.2007, Aufrufdatum:

08.09.2011 •  • [15] Bernd Leitenberger, „New Horizons – Die Mission“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons3.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [16] Stefan Deiters, „Plutos Atmosphäre dehnt sich aus“, http://www.astronews.com/news/artikel/2003/07/0307-008p.html, Stand: 10.06.2003, Aufrufdatum: 09.09.2011•  • [17] Lowell Observatory, „Pluto's Atmosphere is Changing“,http://ftp.lowell.edu/media/releases.php?release=20020814, Stand: 14.08.2002 , Aufrufdatum: 06.11.11• Übersetzung (1): „Wir können nicht vollständig erklären was diese dramatischen Veränderungen der Pluto-Atmosphäre hervorgerufen hat.“ • Übersetzung (2): „[…] eines der wohl faszinierenden Objekte des Sonnensystems.“ •  • [18] Applied Physics Laboratory der Johns-Hopkins-University, „New Horizons auf Kurs“, SuW 45, Nr.4, 11 (2006)•  • [19] Tilmann Althaus, „New Horizons: Stippvisite im Jupitersystem, Vorbeiflug am Jupiter liefern spektakuläre Bilder" SuW 46 , Nr. 07, 22-23 (2007)•  • [20] Bithika Khargarhia, „NASA's New Horizons gets Gravity Boost from Jupiter”,

http://www.themoneytimes.com/articles/20070301/nasas_new_horizons_gets_gravity_boost_from_jupiter-id-102996.html, Stand: 03.01.2007, Aufrufdatum: 09.09.11;• Übersetzung: Das Swing-by-Manöver verlief erfolgreich; die Sonde befindet sich auf Kurs und verhielt sich so wie wir es erwartet hatten” •  • [21] S. Alan Stern, „The New Horizons Pluto Kuiper belt Mission: An Overview with Historical Context", http://www.boulder.swri.edu/pkb/ssr/ssr-intro.pdf, Aufrufdatum:

06.11.11•  • [22] Bernd Leitenberger, „Die Experimente“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11•  •  • [23] JHU/APL Webmaster, „Science Payload“ http://pluto.jhuapl.edu/spacecraft/sciencePay.html, Stand: 20.12.2007, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [24] Bernd Leitenberger „Kommunikation“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11•  •  • [25] JHU/APL Webmaster, „Communications with Earth“, http://pluto.jhuapl.edu/spacecraft/commEarth.php, Stand: 26.10.2011, Aufrufdatum: 06.11.11

•  • [26] Shannon McConnell, „About the Deep Space Network“, http://deepspace.jpl.nasa.gov/dsn/, Stand: 11.11.2010, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [27] Bernd Leitenberger „Die Geburt der Raumsonde“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons2.shtml, Stand: 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11•  •  • [28] JHU/APL Webmaster, „Mission FAQs“, http://pluto.jhuapl.edu/mission/missionFAQs.php, Stand: 26.10.2011, Aufrufdatum: 06.11.11 •  • [29] „Blinkkomperator“, http://www.wissen.de/wde/generator/wissen/ressorts/natur/weltraum/index,page=1064758.html, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [30] Harro Zimmer „Achtzig Jahre Pluto, Aus der Geschichte eines (Zwerg-)Planeten", SuW 49 , Nr. 6, 42-51 (2010) •  • [31] Christoph Gunkel, „Jagd auf Planet X" http://einestages.spiegel.de/external/ShowTopicAlbumBackground/a6326/l0/l0/F.html#featuredEntry , Stand: 09.03.2010,

Aufrufdatum: 06.11.11•  • [32] Tilmann Althaus, „Ein neues Sonnensystem - Wie sollen die Trabanten der Sonne klassifiziert und eingestuft werden?", SuW 45, Nr 10, 14 (2006) •  • [33] Hans-Ulrich Keller, „Astro-Tipps Juni 2006", http://www.pro-physik.de/details/news/1122985/Astro-Tipps_Juni_2006.html , Stand: 29.05.2006, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [34] „Pluto-Raumsonde, Start zum zweiten mal verschoben", http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,395990,00.html, Stand: 18.01.2006, Aufrufdatum:

06.11.11•  • [35] Bernd Leitenberger, „Der Start“, http://www.bernd-leitenberger.de/new-horizons3.shtml, 14.12.2010, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [36] Donald Wiss, „Swing-by-Manöver-Was steckt dahinter?", SuW 42, Nr.12, 22-26 (2003) , Aufrufdatum: 06.11.11•  • [37] Dr. Oliver Schwarz, „Swing-by-Manöver-Ein Thema für die Schule?", http://www.wissenschaft-schulen.de/sixcms/media.php/1308/Peatec-Heft_12_03.pdf,

Aufrufdatum: 06.11.11•  •  • [38] „Das Swingby Manöver“, http://www.gym-vaterstetten.de/faecher/astro/Facharbeit/Facharbeit-Dateien/Swingby.htm, Stand: 14.05.2004, Aufrufdatum: 06.11.11 •  • [39] Tilman Althaus, „Rendezvous mit Jupiter", SuW 46, Nr. 03, 19-20 (2007) •  • [40] JHU/APL Webmaster „Mission Design“ http://pluto.jhuapl.edu/mission/missionDesign.php , Stand: 26.10.2011, Aufrufdatum: 06.11.11•  •  

• [41] Mission Press Kit, „The New Horizons spacecraft", http://www.spaceflightnow.com/atlas/av010/060108spacecraft.html , Stand: 08.01.2006, Aufrufdatum: 06.11.11

•  • [42] Tilmann Althaus, „New Horizons: Stippvisite im Jupitersystem, Vorbeiflug am Jupiter liefern

spektakuläre Bilder" SuW 46 , Nr. 07, 22 (2007)•  • [43] Joachim Müller, „Sonnenwind-Kometen- Wechselwirkung",

https://www.tu-braunschweig.de/theophys/research/plasma/res5 , Stand: 10.11.2008, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [44] Rainer Kayser, „Hubble entdeckt vierten Pluto-Mond", http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?

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http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/pluto-moon.html, Stand: 20.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11 Übersetzung: "Das ist eine fantastische Entdeckung. […] Jetzt, wo wir einen weiteren Mond des Pluto-Systems kennen, können wir die Nahbeobachtung für den Vorbeiflug planen ", nach Rainer Kayser, "Hubble entdeckt vierten Pluto-Mond", http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=2922 , 21.07.2011

•  • [46] NASA, „Astronomen entdecken vierten Mond um Pluto, Hubble-Weltraumteleskop liefert erste

Aufnahmen von Pluto-Trabant P4", http://www.g-o.de/wissen-aktuell-13711-2011-07-22.html, Stand: 22.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11

•  • [47] Stefan Deiters, „Pluto, Hubble entdeckt Mond Nummer 4",

http://www.astronews.com/news/artikel/2011/07/1107-022.shtml , Stand: 20.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [48] „NASA´s Discovers Another Moon Around Pluto“,

http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/pluto-moon.html, Stand: 20.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11

5. Quellen Filmmaterial/Animationen: http://www.youtube.com/watch?v=2C3h2AU9kj8, Aufrufdatum 24.06.11

http://www.messenger-education.org/Interactives/ANIMATIONS/grav_assist/gravity_assist_p3.html, Aufrufdatum 24.06.11

5. Quellen Bilder: • S. Alan Stern: "Aufbruch zum Pluto", in: SuW 41, Nr.06, 39 (2002)• S. Alan Stern: "Aufbruch zum Pluto", in: SuW 41, Nr.06, 40 (2002)• Tilmann Althaus: "New Horizons auf dem Weg zum Pluto", SuW 45, Nr. 03, 14

(2006)

•   http://www.drfreund.net/astronomy_pluto.htm, Aufrufdatum: 20.01.2012• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Satellite_stabiliza

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• http://www.surveyor.in-berlin.de/himmel/astro/Pluto-Charon-Nix-Hydra.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11• http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2008/06/11/pluto.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11• http://www.retzstadt.de/Sonne.18.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11• http://www.innovations-report.de/bilder_neu/12478_erde.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11• http://www.kapstadt.org/images/images-13/universum-planet/sterne-milchstrasse/sterne-bootes-krone-

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New_Horizons_RTG_in_PHSF.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11• http://t1.gstatic.com/

imagesq=tbn:ANd9GcQ9zRV0kjPXYJmES2S74jBN5cUr6Gjc5trWhDQptzAbdanbUL0GgQ, Aufrufdatum: 24.06.11

• http://t1.gstatic.com/imagesq=tbn:ANd9GcRNJFb1s5zmBBmltmAQO6VNBLxH_yFnif1fBiQHcdmQRDK_oniV, Aufrufdatum: 24.06.11

• http://pluto.jhuapl.edu/spacecraft/images/dish2.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11

Bilder „neu“

•http://www-pao.ksc.nasa.gov/kscpao/images/medium/05pd2498-m.jpg