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Spitzer© NASA

Allgemeines

Nation:  USA
Besatzung:  Unbemannte Mission
Dauer:  17 Jahre
Ziele:  Erforschung des Weltalls im Infrarotbereich

 

Flugdaten

Startdatum:  25. August 2003
Startplatz:  Cape Canaveral
Trägerrakete:  Delta-7920H-ELV-Rakete
Masse:  865 kg
Bahndaten:  heliozentrischer Orbit, der Erdbahn folgend
Missionsende:  30. Januar 2020

 

Nutzlast

Auf dem Satelliten befinden sich derzeit unter anderem:

  • Infrared Array Camera (IRAC): vier Infrarotkameras, die simultan vier Kanäle mit den Wellenlängen 3,6 µm, 4,5 µm, 5,8 µm und 8 µm aufnehmen können
  • Infrared Spectrograph (IRS): Infrarotspektrometer mit vier Untermodulen für verschiedenen Wellenlängenbereiche und verschiedene Auflösungen
  • Multiband Imaging Photometer for Spitzer (MIPS): drei Detektorfelder im fernen Infrarot, die neben Bildern auch spektroskopische Daten liefern konnten

 

Ergebnisse

  • erstes Bild des frühen Universums, welches die Clusterbildung früher Sterne zeigt
  • Einblick in das Zentrum unserer Milchstraße, das im sichtbaren Licht durch interstellaren Staub verdeckt ist
  • Entdeckung vieler tausende unbekannte Zwerggalaxien im Coma-Galaxienhaufen
  • Entdeckung einer protoplanetaren Scheibe aus organischem Material um AA Tauri 
  • Entdeckung von Methangas und später auch Wasserdampf in der Atmosphäre des Exoplaneten HD 189733b
  • Entdeckung eines riesigen, extrem dünnen Rings um Saturn
  • Entdeckung von zwei urtümlichen, primitiven Schwarzen Löchern
  • Nachweis von Fullerenen im planetarischen Nebel Tc 1

 

Informationen im WWW

 

Bemerkungen

Das Spitzer-Weltraumteleskop, benannt nach dem Astrophysiker Lyman Spitzer, ist Teil des Great Observatory Program der NASA. Spitzer war für eine Lebensdauer von fünf Jahren konzipiert und sollte mindestens zweieinhalb Jahre funktionieren. Um störende Wärmeeinstrahlung auf die Infrarotdetektoren zu verhindern, wurden Teleskop und Instrumente mit einem Helium-Kryostaten auf eine Temperatur von etwa 2 K (-271 °C)gekühlt. Das Solarmodul und Hitzeschilde schirmten das Teleskop vor der Sonne und wärmeren Teilen der Raumsonde ab.

Die Hauptmission endete Mitte Mai 2009, als das Kühlmittel aufgebraucht war und die Instrumente nicht mehr ausreichend gekühlt werden konnten. Die Temperatur stieg nun auf 31 K  (-242 °C) und somit konnten nur noch die kurzwelligen Kanäle der Infrarotkamera genutzt werden. Im Laufe der gesamten Mission wurden Entdeckungen gemacht, für die das Teleskop nie vorgesehen war.

 

Aufbau des Teleskops

Spitzer Aufbau© Ball Aerospace

hs sm sts125 e012033© NASA

Allgemeines

Nation:  USA (NASA) und ESA
Besatzung:  Unbemannte Mission
Dauer:  34 Jahre
Ziele:  Teleskop im Erdorbit

 

Flugdaten

Startdatum:  25. April 1990
Startplatz:  Cape Canaveral
Trägerrakete:  Space Shuttle Discovery, STS-31
Masse:  11.600 kg
Bahndaten:  Erdorbit
Missionsende:  2024 mit Eintritt in die Erdatmosphäre

 

Nutzlast

Auf dem Satelliten befinden sich derzeit unter anderem:

  • Advanced Camera for Surveys (ACS): Kamera für großräumige Beobachtung im sichtbaren Licht, UV und nahem Infrarot
  • Wide Field Camera 3 (WFC3): Beobachtung eines ausgedehnten Raumbereichs mit hoher Auflösung und großer spektraler Bandbreite
  • Cosmic Origins Spectrograph (COS): Spektrometer zur Untersuchung der Struktur des Universums sowie der Entwicklung von Galaxien, Sternen und Planeten
  • Space Telescope Imaging Spectrometer (STIS): Spektrograf, der einen weiten Bereich vom Ultraviolett bis Infrarot abdeckt
  • Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS): Spektrometer im nahen Infrarotbereich, derzeit stillgelegt nach Problemen mit der Kühlung

 

Ergebnisse

Hubble liefert seit vielen Jahren brilliante Aufnahmen vom Weltraum ohne störende Einflüsse durch die Atmosphäre.

 

Informationen im WWW

 

Bemerkungen

Nach erfolgreichem Start 1990 hat sich schon auf den ersten Bildern herausgestellt, dass die Aufnahmen nicht in Ordnung sind. Nach einer eingehenden Untersuchung wurde festgestellt, dass der Hauptspiegel nicht korrekt geschliffen war. Im Zuge der ersten Servicemission (SM 1) 1993, Hubble war von vornherein auf Wartungen im Orbit ausgelegt, wurde dem Teleskop mit COSTAR quasi eine Brille aufgesetzt, Instrumente ausgewechselt und technische Systeme ausgewechselt, aufgerüstet und gewartet. Nachfolgende Instrumente hatten bereits ein eigenes Korrektursystem.  In einer zweiten Servicemission (SM 2) 1997 wurden zwei Sensoren ausgetauscht und die technischen Systeme modernisiert bzw. gewartet. Zwei Jahre später fand eine dritte Servicemission (SM 3A) statt, bei der die Lagesteuerung des Teleskops als auch der Zentralcomputer ersetzt wurde. Bei der vierten Servicemission (SM 3B) 2002 wurde die ACS eingebaut, NICMOS mit einem zusätzlichen Kühlsystem ausgestattet und neue Solarflügel montiert. Die fünfte und letzte Servicemission (SM 4) fand 2009 statt und es wurden umfangreiche Maßnahmen zur Aufrüstung und Verlängerung der Lebensdauer vorgenommen, um den Betrieb des Teleskops sicherzustellen. Die WFPC2 wurde durch die WFPC3 ersetzt, der Cosmic Origins Spectrograph anstelle des jetzt überflüssigen COSTARs eingebaut, die ACS und der STIS repariert und technische Systeme gewartet.

 

Aufbau des Teleskops

Hubble Instruments Cutaway 2400x1200© NASA/STScI

JWST artists impression© ESA/ATG medialab

Allgemeines

Nation:  USA, Europa und Kanada
Besatzung:  Unbemannte Mission
Dauer:  10 Jahre
Ziele:  Infrarotteleskop zur Untersuchung der frühesten Phasen des Universums

 

Flugdaten

Startdatum:  25. Dezember 2021
Startplatz:  Kourou
Trägerrakete:  Ariane 5
Masse:  6350 kg
Bahndaten:  Orbit um den Lagrange-Punkt L2 des Erde-Sonne-Systems
Missionsende:   k.A.

 

Nutzlast

Unter anderem befinden sich auf dem Orbiter:

  • Near Infrared Camera (NIRCam): Infrarotkamera für Wellenlängen zwischen 0,6 und 5 µm zur Erforschung der ersten nach dem Urknall entstandenen Sterne
  • Mid Infrared Instrument (MIRI): besteht aus einer Kamera mit drei identischen Detektoren und einem Spektrographen, empfindlich für Infrarotstrahlung zwischen 5 und 28,3 µm
  • Near Infrared Spectrograph (NIRSpec): Spektrograph für Wellenlängen zwischen 0,6 bis 5 µm
  • Fine Guidance System/Near-InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS): NIRISS ist ein schlitzloser Spektrograph für Wellenlängen zwischen 1,0 und 2,5 µm mit weitem Gesichtsfeld und einem Beobachtungsmodus zur Spektroskopie von Exoplaneten; das Fine Guidance System dient der präzisen Ausrichtung der Instrumente

 

Ergebnisse

k.A.

 

Informationen im WWW

 

Bemerkungen

Erfolgreicher Start am 25. Dezember 2021 von Kourou. Nach 30 Tagen Flugzeit tritt die Sonde in den Orbit um den Lagrange-Punkt L2 ein.

 

Flugbahn und Aufbau der Sonde

JWST L2© ESA

jwst spacecraft© ESA/ATG medialab

jwst unfolding© ESA

InSight PIA19811© NASA/JPL-Caltech

Allgemeines

Nation:  USA
Besatzung:  Unbemannte Mission
Dauer:  etwas mehr als ein Marsjahr (rund zwei Erdenjahre); 708 Sol (Marstage) oder 728 Erdentage
Ziele:  geophysikalische Untersuchung des Mars

 

Flugdaten

Startdatum:  05. Mai 2018
Startplatz:  Canaveral
Trägerrakete:  Atlas V-401
Masse:  694 kg
Bahndaten:  Siehe unten
Missionsende:  k.A.

 

Nutzlast

Der Lander besitzt folgende Instrumente:

  • Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS): Messungen der Bewegungen im Marsboden in verschiedenen Frequenzen
  • Heat Flow and Physical Properties package (HP3): Wärmeflusssonde, die bin in eine Tiefe von 5 Metern über die gesamte Dauer der Mission die Temperaturen in den unterschiedlichen Tiefen messen wird
  • Rotation and Interior Structure Experiment (RISE): präzise Bestimmung der Planetenrotation mithilfe des Kommunikationssystems, ermöglicht Rückschlüsse auf Homogenitätsunterschiede im Inneren des Mars
  • Kamera: 3D-Farbaufnahmen der unmittelbaren Landestellenumgebung und Überwachung der Aktivitäten der Experimente

 

Ergebnisse

k.A.

 

Informationen im WWW

 

Bemerkungen

Als Sekundärnutzlast führte InSight zwei Kleinsatelliten MarCO (Mars Cube One) mit, die nach dem Verlassen der Erdumlaufbahn von der Sonde abgetrennt wurden und die Sonde auf einer eigenen Flugbahn zum Mars begleiten, wo sie dann in eine Umlaufbahn um den Mars eintreten. Sie haben die Aufgabe während des Anflugs und der Landung von InSight die Kommunikation zwischen InSight und dem Mars Reconnaissance Orbiter der NASA aufrecht zu erhalten.

 

Flugbahn und Lander

InSight Trajectory© NASA/JPL-Caltech

insight diagram© NASA

InSight beschriftet© NASA/JPL-Caltech

Juno PIA21770© NASA/JPL-Caltech

Allgemeines

Nation:  USA
Besatzung:  Unbemannte Mission
Dauer:  7 Jahre
Ziele:  Untersuchung der Atmosphäre des Jupiter, seines Kerns, des Ursprung seines Magnetfelds und seiner polaren Magnetosphäre

 

Flugdaten

Startdatum:  5. August 2011
Startplatz:  Cape Canaveral
Trägerrakete:  Atlas V401
Masse:  3625 kg
Bahndaten:  siehe unten
Missionsende:  Ende der primären Mission Juli 2021, verlängert bis September 2025 (geplanter Absturz in die Jupiteratmosphäre)

 

Nutzlast

Unter anderem befinden sich auf dem Orbiter:

  • Microwave Radiometer (MWR): Mikrowellenspektrometer zur Messung des Ammoniak- und Wassergehalts der Atmosphäre
  • Jovian Infrared Auroal Mapper (JIRAM): Untersuchung der oberen Schichten der Atmosphäre im Infrarotbereich bei 2-5 µm
  • Magnetometer (MAG): Magnetmeter zur Untersuchung des Magnetfelds
  • Gravity Science (GS): Messung der Schwerkraft durch Radiowellen zur Erforschung der Massenverteilung im Inneren von Jupiter
  • Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE): Untersuchung der Polarlichter durch Messung der niedrig energetischen geladenen Teilchen entlang der Magnetfeldlinien
  • Jovian Energetic Particle Detector Instrument (JEDI): Untersuchung der Polarlichter durch Messung der hoch energetischen Teilchen entlang der Magnetfeldlinien, Analye von Wasserstoff-, Helium-, Sauerstoff- und Schwefelionen
  • Radio and Plasam Wave Sensor (Waves): Messung von Plasma- und Radiowellen in der Jupitermagnetosphäre
  • Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVS): Aufnahmen der Aurorae im ultraviolettem Licht
  • JunoCam (JCM): Aufnahmen der Wolkendecke im sichtbaren Licht

 

Ergebnisse

  • erste Ergebnisse konnten einen Felskern von Erdgröße nicht bestätigen
  • Magnetospäre erweist sich als stärker als bisher angenommen
  • Bewegungen innerhalb der Atmosphäre und Verteilung bestimmter Stoffe entsprechen ebenso nicht den Erwartungen

 

Informationen im WWW

 

Bemerkungen

Nach dem Start am 5. August 2011 ist Juno am 4. Juli 2016 in eine Umlaufbahn um Jupiter eingeschwenkt. Im Gegensatz zu früheren Missionen zum Jupiter bezieht Juno seine gesamt Energie aus effizienten und strahlungsresistenten Solarzellen. Durch Junos polare Umlaufbahn zeigt die Sonde immer zur Sonne und befindet sich zudem meist außerhalb des starken Strahlungsgürtels des Planeten.


Juno befindet sich in einer elliptischen Umlaufbahn, deren Umlaufdauer 53,4 Tage beträgt. Ursprünglich sollte der Orbit so verändert werden, dass er nur 14 Tage dauert. Durch Probleme an zwei Ventilen des Haupttriebwerks wurde auf die Änderung des Orbits verzichtet. Die Missionsziele können trotzdem zum großen Teil erreicht werden.


Die Primärmission endete im Juli 2021. Die Mission wurde bis September 2025 verlängert. Nach dem Ende der Mission soll die Sonde kontrolliert in der Jupiteratmosphäre verglühen.

 

Flugbahn und Aufbau der Sonde

Juno trajectory© NASA/JPL-Caltech

juno trajectory 2016 5© NASA/JPL-Caltech

juno diagram© NASA