Zwischenpräsentation

Im Seminar Astrophysik

Yannick Kiermeier

Q11

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Gliederung

I. 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 Atmosphäre

4. Absturz in Bearbeitung

III. Ziele der MESSENGER-Sonde

1. Merkuroberfläche

2. Magnetfeld

3. Innerer und äußerer Aufbau Merkurs

IV. Beobachtungen/Ergebnisse

1. Oberfläche

2. Magnetfeld

3. Aufbau in Bearbeitung

V. Quellen

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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

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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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Mercury Dual Imaging System

Weitwinkelkamera mit einem Blickfeld von 10,5° und Schmalwinkelkamera mit Blickfeld von 1,5°

12cm x 12cm großes Fenster, das nur das sichtbare und Nahinfrarot-Licht bis zur Wellenlänge 1µm durchlässt

Aufgaben: Farbaufnahmen des Merkurs, hochauflösende Bilder ausgewählter Gebiete und Stereobilder für eine Topographie

40% der Oberfläche werden mit Farbfiltern der Weitwinkelkamera Aufnahmen erstellt

Sitzt auf 400g Paraffin, dass bei Sonnenannäherung schmilzt

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Mercury Dual Imaging System

Gamma-Ray and Neutron Spectrometer Zwei Instrumente: Gamma-Ray Spectrometer

und Neutron Spectrometer Erforscht die Zusammensetzung der

Merkurelemente Besondere Untersuchung der Vorkommnisse

vom Elementen wie O, Si, S, Fe, H, K, Th, U Erschließung der geologischen Geschichte des

Planeten Suche nach Eis an den Polkappen

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Gamma-Ray and Neutron Spectrometer

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Gamma-Ray Spectrometer

Misst Gammastrahlung entweder entstanden durch

Aufprall galaktischer kosmischer Strahlung oder natürlichen radioaktiven Zerfall

bis zu 10 cm Tiefe Im Spektrometer sind ein Szintillator und

Photomultiplier enthalten Als Detektor dient ein Germanium-

Halbleiterkristall, der auf -183°C gekühlt wird

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Neutron Spectrometer

Erfasst Niedrigenergie-Neutronen Entstehen durch Auftreffen kosmischer

Strahlung und anschließender Kollision mit wasserstoffreichen Material

Zwei GS20-Glas-Szintillatoren messen thermale Neutronen

Zwei neutronen-absorbierende BC454-Szintillatoren messen epithermale und schnelle Neutronen

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Magnometer

Vermisst das Magnetfeld des Merkurs Entstehen eines dreidimensionalen Modells der

Magnetosphäre Um Störungen durch das eigene Magnetfeld zu

vermeiden, befindet sich das Instrument an einem 3,6m langen Stab, der Sonne entgegen gerichtet

Die Flussdichte wird im Bereich von -1024 – +1024 nT gemessen

Die erreichbare Messauflösung liegt bei 0,03 nT

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Magnometer

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Mercury Laser Altimeter

Gewinnt topographische Ergebnisse über Merkur

Sendet Laserpulse aus Zeit von Sonde bis zum Merkur kann gemessen

werden Sonde muss sich unter 1000km befinden Nur Erfassen der nördlichen Hemisphäre

hochelliptische Bahn, niedrigster Punkt bei 60° nördlicher Breite

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Mercury Laser Altimeter

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Mercury Atmospheric and Surface Composition

Spectrometer Misst Zusammensetzung der Atmosphäre und

der Oberfläche des Planeten Merkur

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Energetic Particle and Plasma Spectrometer

Misst Beschaffenheit und Verteilung von geladenen Teilchen sowie Elektronen und Ionen im Magnetfeld Merkurs

Besteht aus 2 Instrumenten dem

EPS und FIPS

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X-Ray Spectrometer

Gamma-Strahlung der Sonne veranlasst Merkurelemente Röntgenstrahlung auszusenden

XRS spürt sie auf und kann Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Planeten ziehen

Diese Elemente sind Mg, Al, S, Ca, Ti und Fe XRS beruht auf dem Instrument XGRS der

Raumsonde NEAR Besteht aus drei mit Gas gefüllten

Proportionalzähler hinter einem 25 µm dicken Beryllium-Fenster

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X-Ray Spectrometer

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Radio Science

Misst durch bordeigenes Kommunikationssystem mittel Dopplereffekt kleine Abweichungen in der Geschwindigkeit

Schließen auf die Massenverteilung Merkurs Genaue Abmessungen und Amplitude der

Libration Merkurs durch Radio-Okkultation

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II. Beobachtungen/Ergebnisse

Früher: unsicher ob Vulkane oder Einschlagskrater Heute: Anzeichen auf vulkanische Aktivität Ablagerungen von Lava in verschiedener Farbe und

Zusammensetzung Vielfarbige Materialen aus unterschiedlichen Tiefen

freigelegt durch junge Einschlagskrater Obere Kilometer der Kruste bestehend aus

vulkanischem Ursprung Magnesium / Silizium, Aluminium / Silizium und

Calcium / Silizium-Verhältnisse zeigen, dass Merkur nicht durch feldspatreichen Gestein dominiert wird

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1.Oberfläche

Neue geologische Karte mit Gebieten ähnlicher Geländeinformation und Farben

40% der Oberfläche –auch Caloris-Becken-bestehend aus Ebenen, wahrscheinlich größtenteils vulkanisch (bräunlich)

In älteren Regionen mehr Krater vorhanden (gräulich) Unterschied zu Mars und Mond: Gleichmäßige Verteilung

großer Ebenen auf den ganzen Planeten Jüngste Großfläche etwa nur 1 Milliarde Jahre alt Im Vergleich zu Mond und Mars relativ jung 15% der Oberfläche noch rätselhaft (bläulich) Material aus Eisen- oder Titanoxiden oder ältesten

vulkanischem Material Radarwellen von Material in Polregionen stark reflektiert

gefrorenes Wasser möglich Genügend kalte Regionen nähe Pole, um Wasserdampf

einzufangenWasserdampf von Kometeneinschlägen oder

wasserreichen Meteoriten

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2. Magnetfeld

Dichte des Gravitationsfeld: 5,3 g/cm³ Im Gegensatz zur Erde (4,4) und Mond (3,3) Vorwiegend aus Eisen bestehender dichter Kern, um

Magnetfeld zu erzeugen Globales Magnetfeld Dipolmagnetfeld (wie Stabmagnet) Feldstärke nur etwa 1% des Erdmagnetfelds aber Merkurs Magnetfeld überhaupt bemerkenswert Kein anderer Himmelskörper mit fester Oberfläche

im SoSy außer Ganymed hat diese Eigenschaften

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Magnetfeld zeigt was im Inneren des Planeten vorgeht (äußerer flüssiger Kern)

Heftige Plasmaphänomene in Merkurs Umgebung

Magnetfeld lenkt Sonnenwind ab Magnetfeld erzeugt um Planeten ein Gebiet,

indem merkureigenes Feld anstelle des interplanetarischen Felds des Sonnenwinds dominiert

Magnetosphäre ändert sich fortwährend Bei allen 3 Vorbeiflügen gab es ein anders

gerichtetes Magnetfeld Magnetfeld verschieden in Nord- und Südpol Magnetfeldäquator nicht zentral, sondern 480

km nach Norden verschoben29

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III.Quellen http://www.nasa.gov/images/content/533523main_messenger_orbit_image20110404_1_4by3

_946-710.jpg http://www.nasa.gov/556995main_messenger_orbit_image20110601_1_4by3_946-710.png http://www.messenger-education.org/instruments/xrs.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/MESSENGER_-_EPPS.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/MESSENGER_-_NS.jpg http://rpmedia.ask.com/ts?u=/wikipedia/commons/thumb/9/9e/MESSENGER_-_MASCS.jpg/1

07px-MESSENGER_-_MASCS.jpg http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/image/messenger_mla.jpg http://rpmedia.ask.com/ts?u=/wikipedia/commons/thumb/c/c1/MESSENGER_-_MAG.jpg/150p

x-MESSENGER_-_MAG.jpg http://www.scienceblogs.de/planeten/Merkur_krater_strahlen.jpg http://messenger.jhuapl.edu/news_room/presscon9_images/3_Solomon_7b-sm.jpg http://regmedia.co.uk/2011/03/30/messenger_instruments.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/MESSENGER_-_MDIS.jpg http://scienceblogs.burdadigital.de/planeten/upload/2008/01/messenger_model.jpg http://www.wochenblatt.de/storage/scl/import/subdir/eins/

122311_m3w522h400q75v58823_xio-fcmsimage-20110318110036-006016-4d832d449a55e.photo_1300440634115-1-0.jpg

http://messenger.jhuapl.edu/ http://www.nasa.gov/mission_pages/messenger/main/index.html http://de.wikipedia.org/wiki/MESSENGER http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/05/

MercuryOrbitInsertionDirectionofSunFull.jpg Spektrum der Wissenschaft, Nr. 5/2011, ab S. 46 31