Abschlusspräsentation Im Seminar Astrophysik Yannick Kiermeier Q11/12 1.
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Abschlusspräsentation
Im Seminar Astrophysik
Yannick Kiermeier
Q11/12
1
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