Die Mission New Horizons zum äußeren Ende des Sonnensystems: Pluto.

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Die Mission New Horizons zum äußeren Ende des Sonnensystems: Pluto

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Die Mission New Horizons zum äußeren Ende des Sonnensystems:

Pluto

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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

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1. Entwicklungsgeschichte

„Pluto-Kuiper-Express“ wurde aus Kostengründen gestrichen

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1. Entwicklungsgeschichte

Das „New Horizons“-Team

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2. Missionsziele

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2. Missionsziele

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2. Missionsziele

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2. Missionsziele

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2. Missionsziele

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2. Missionsziele

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2. Missionsziele

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3. Aufbau und Technik

3.1 Struktur

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3. Aufbau und Technik

3.1 Struktur

2,7 m2,1 m

0,7 m

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3. Aufbau und Technik

3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur

Dreiachsenstabilisation

Spinstabilisation

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3. Aufbau und Technik

3. 3 Energieversorgung

Sonnenstrahlung nicht ausreichend

1/900 der Energie würde ankommen

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3. Aufbau und Technik

3. 3 Energieversorgung

RTG

Nutzung der beim Zerfall von 238 Pu entstehende Wärmeenergie

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3. Aufbau und Technik

3.4 Kommunikation

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3. Aufbau und Technik

3.4 Kommunikation

600-700 Bits/sec

4000 mal schneller

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3. Aufbau und Technik

3.5 Instrumente

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Untersuchung der Atmosphäre

Erkundung der Oberfläche

Erkundung aus größerer Distanz

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Kombination der Aufnahmen von LEISA und LORRI

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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

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4. Ablauf der Mission

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Start Januar 2006

9,5 Jahre und 5 Milliarden Kilometer…

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4. Ablauf der Mission

Start Januar 2006

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

→ Schnellste Sonde

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Start Januar 2006

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

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4. Ablauf der Mission

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

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

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Das Swing-by-Manöver

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Das Swing-by-Manöver

Relative Geschwindigkeit der Sonde

SondengeschwindigkeitPlanetengeschwindigkeit

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Das Swing-by-Manöver

Geschwindigkeitsvektor wird in Richtung der Planetenbewegung gedreht

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Das Swing-by-Manöver

Dem Flugkörper wird die Geschwindigkeit des Planeten aufgeprägt

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4. Ablauf der Mission

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

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

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Start Januar 2006

Jupiter-VorbeiflugFebruar-März 2007

„Winterschlaf“2007-2014

Ankunft bei Pluto14.Juli 2015

„Observatoriumsphase“

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2018-2020Untersuchung andere Kuiperobjekte

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5. Resümee

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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

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• [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

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•  • [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•  •  

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• [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?

ni=2922 , 21.07.2011, Aufrufdatum: 06.11.11•  • [45] „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 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

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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

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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

tion_comparison.svg/330px-Satellite_stabilization_comparison.svg.png, Aufrufdatum: 20.01.2012

• 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

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Bilder „neu“

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