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Die Mission New Horizons zum äußeren Ende des Sonnensystems:. Pluto. Gliederung. Entwicklungsgeschichte Missionsziele Aufbau und Technik 3.1 Struktur 3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur 3.3 Energieversorgung 3.4 Kommunikation 3.5 Instrumente
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Die Mission New Horizons zum äußeren Ende des Sonnensystems: Pluto
Gliederung • Entwicklungsgeschichte • Missionsziele • Aufbau und Technik 3.1 Struktur 3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur 3.3 Energieversorgung 3.4 Kommunikation 3.5 Instrumente • Ablauf der Mission • Resümee • Quellen
1. Entwicklungsgeschichte „Pluto-Kuiper-Express“ wurde aus Kostengründen gestrichen
1. Entwicklungsgeschichte Das „New Horizons“-Team
3. Aufbau und Technik 3.1 Struktur
3. Aufbau und Technik 3.1 Struktur 2,1 m 2,7 m 0,7 m
3. Aufbau und Technik 3.2 Lagekontrolle und Kurskorrektur Dreiachsenstabilisation Spinstabilisation
3. Aufbau und Technik 3. 3 Energieversorgung 1/900 der Energie würde ankommen Sonnenstrahlung nicht ausreichend
3. Aufbau und Technik 3. 3 Energieversorgung RTG Nutzung der beim Zerfall von 238 Pu entstehende Wärmeenergie
3. Aufbau und Technik 3.4 Kommunikation
3. Aufbau und Technik 3.4 Kommunikation 4000 mal schneller 600-700 Bits/sec
3. Aufbau und Technik 3.5 Instrumente
Untersuchung der Atmosphäre Erkundung der Oberfläche Erkundung aus größerer Distanz
Erkundung des Umfelds -> Atmos- und Ionosphäre Bestimmung der Massen, Temperatur, Aufbau der Atmosphäre Erkundung Wechsel-wirkung des Sonnenwinds Untersuchung der Atmosphäre Erkundung der Oberfläche Erkundung aus größerer Distanz Messung von Staubpartikelchen
9,5 Jahre und 5 Milliarden Kilometer… Start Januar 2006
4. Ablauf der Mission Start Januar 2006 Nach 9h außerhalb des Erde-Mond- System mit 16km/s → Schnellste Sonde
Jupiter-Vorbeiflug Februar-März 2007 Start Januar 2006
4. Ablauf der Mission Jupiter-Vorbeiflug Februar-März 2007 • Test der Bordinstrumente • Beschleunigung durch „Swing-by-Manöver“
Das Swing-by-Manöver Relative Geschwindigkeit der Sonde Sondengeschwindigkeit Planetengeschwindigkeit
Das Swing-by-Manöver Geschwindigkeitsvektor wird in Richtung der Planetenbewegung gedreht
Das Swing-by-Manöver Dem Flugkörper wird die Geschwindigkeit des Planeten aufgeprägt
4. Ablauf der Mission Jupiter-Vorbeiflug Februar-März 2007 • Test der Bordinstrumente • Beschleunigung durch „Fly-by-Manöver“ • „Winterschlaf“ für New Horizons
Ankunft bei Pluto 14.Juli 2015 Jupiter-Vorbeiflug Februar-März 2007 „Observatoriumsphase“ „Winterschlaf“ 2007-2014 Start Januar 2006
2018-2020 Untersuchung andere Kuiperobjekte
5. Quellen Literatur • [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
[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] BithikaKhargarhia, „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
[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
[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
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
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_stabilization_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-1g.jpg, Aufrufdatum: 24.06.11 • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/77/New_Horizons_RTG_in_PHSF.jpg/220px-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
Bilder „neu“ • http://www-pao.ksc.nasa.gov/kscpao/images/medium/05pd2498-m.jpg