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
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