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Dawn - Eine Reise zu den Anfängen des Sonnensystems

Rundum-Überwachung des Zwergplaneten Ceres beginnt

Am 6. März 2015 wird die NASA-Raumsonde Dawn vom Schwerefeld des Zwergplaneten Ceres eingefangen. Sie sucht nach Anzeichen von Aktivität auf der Oberfläche.

2. März 2015

Ist Zwergplanet Ceres, der mit einem Durchmesser von etwa 950 Kilometern größte Bewohner des Asteroidengürtels, ein unveränderlicher, toter Brocken? Oder finden sich auf seiner Oberfläche Anzeichen geologischer Aktivität? Diesen Fragen wird die NASA-Raumsonde Dawn in den nächsten Monaten nachspüren. Am kommenden Freitag, 6. März 2015, fängt das Schwerefeld des Zwergplaneten das Raumschiff ein und wird es in den folgenden Wochen auf eine Umlaufbahn lenken. Dies ist der Startschuss für eine mindestens bis Mitte nächsten Jahres währende Rundum-Überwachung. Schon jetzt zeigen Kamera-Aufnahmen aus der letzten Anflugphase eine Vielfalt von Strukturen auf der Oberfläche des kugelförmigen Körpers wie etwa helle Flecken, die möglicherweise aus Eis oder Salzen bestehen. Die Aufnahmen entstanden mit Hilfe des Kamerasystems an Bord, das unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) entwickelt wurde.

Diese neuesten Bilder des Zwergplaneten Ceres wurden am 25. Februar 2015 aus einer Entfernung von 40000 Kilometern aufgenommen. Die Auflösung der Kameradaten beträgt 3,7 Kilometer pro Pixel. Bild vergrößern
Diese neuesten Bilder des Zwergplaneten Ceres wurden am 25. Februar 2015 aus einer Entfernung von 40000 Kilometern aufgenommen. Die Auflösung der Kameradaten beträgt 3,7 Kilometer pro Pixel.

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Am kommenden Freitag ist es soweit. Nach etwa zweieinhalbjährigem Flug durch den Asteroidengürtel erreicht die NASA-Raumsonde Dawn ihr Ziel: den Zwergplaneten Ceres, der zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter seine Bahnen um die Sonne zieht. Für Dawn ist dies der zweite Forschungsaufenthalt im Asteroidengürtel. Bereits 2011 nahm die Raumsonde den Asteroiden Vesta ins Visier und begleitete ihn mehr als ein Jahr lang. Dawn ist damit das erste Raumschiff in der Geschichte, das nacheinander zwei Körper umkreist.

Dieser Film zeigt eine volle Umdrehung des Zwergplaneten Ceres, die in Echtzeit etwa neun Stunden dauert. Die Bilder wurden in der Anflugphase am 19. Februar 2015 aus einer Entfernung von 46000 Kilometern aufgenommen. Die Auflösung der Kameradaten beträgt 4 Kilometer pro Pixel.    Bild vergrößern
Dieser Film zeigt eine volle Umdrehung des Zwergplaneten Ceres, die in Echtzeit etwa neun Stunden dauert. Die Bilder wurden in der Anflugphase am 19. Februar 2015 aus einer Entfernung von 46000 Kilometern aufgenommen. Die Auflösung der Kameradaten beträgt 4 Kilometer pro Pixel.   

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Gleichzeitig könnten beiden Forschungsobjekte unterschiedlicher kaum sein. Während Vesta sich als steiniger, trockener Körper entpuppte, der den inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars ähnelt, schätzen Forscher, dass Ceres zu etwa 25 Prozent aus Wasser besteht. Dawn geht nicht zuletzt der Frage nach, wie sich zwei nach kosmischen Maßstäben so eng benachbarte Körper so verschieden entwickeln konnten.

 
„Ceres genau zu untersuchen, ist wie eine Art Geschichtsforschung im Weltall“, sagt Jim Green, Direktor der Planetary Science Division der NASA. „Daten, die Dawn zur Erde schickt, könnten entscheidend dazu beitragen zu verstehen, wie das Sonnensystem entstand.“

Zahlreiche Krater unterschiedlicher Größe und Form überdecken die Oberfläche des Zwergplaneten Ceres. Dieses Mosaik wurde aus Bildern erstellt, die das Kamerasystem an Bord am 19. Februar 2015 aus einer Entfernung von 46000 Kilometern aufgenommen hat. Bild vergrößern
Zahlreiche Krater unterschiedlicher Größe und Form überdecken die Oberfläche des Zwergplaneten Ceres. Dieses Mosaik wurde aus Bildern erstellt, die das Kamerasystem an Bord am 19. Februar 2015 aus einer Entfernung von 46000 Kilometern aufgenommen hat.

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Sowohl Vesta, als auch Ceres waren vor 4,5 Milliarden Jahren auf dem besten Wege, sich zu ausgewachsenen Planeten zu entwickeln. Der gleichzeitig entstehende Riesenplanet Jupiter machte ihnen jedoch Konkurrenz: Seine gewaltige Schwerkraft zog alles Material in seiner Umgebung an und wirbelt den Asteroidengürtel bis heute durcheinander; Vesta und Ceres konnten nicht weiter wachsen. „Beide Körper sind somit Fossilien aus der Geburtsstunde des Sonnensystems und werfen Licht auf dessen Entstehung“, sagt die stellvertretende wissenschaftliche Missionsleiterin Carol Raymond vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.


Bereits seit Januar dieses Jahres liefert Dawn Bilder des Zwergplaneten, die in ihrer Auflösung alle bisherigen Aufnahmen übertreffen. Die Raumsonde ist ausgestattet mit einem wissenschaftlichen Kamerasystem, das unter Leitung des MPS entwickelt wurde und von dort betrieben wird.

Zwergplanet Ceres

Für diese Darstellungen wurde aus den Kameradaten eine Karte erzeugt und diese auf einen Ellipsoid mit den Abmessungen von Ceres projiziert. Die Bilder, die dem Film zugrunde liegen, wurden am 19. Februar 2015 aus einer Entfernung von 46000 Kilometern aufgenommen.

Neben zahlreichen Kratern, von denen sich auffällig viele mit einem imposanten Zentralberg schmücken, finden sich auf  Ceres‘ Oberfläche vereinzelte helle Flecken. „Strukturen dieser Art kennen wir von keinem anderen Körper im Asteroidengürtel“, sagt Andreas Nathues vom MPS, wissenschaftlicher Leiter des Kamerateams. Da diese Bereiche mehr als 40 Prozent des einfallenden Lichts reflektieren, halten die Forscher es für möglich, dass sie gefrorenes Wasser oder Salze enthalten. Anfang vergangenen Jahres hatte das Weltraumteleskop Herschel Wasserdampf in der Umgebung von Ceres entdeckt. Einige Wissenschaftler vermuten deshalb, dass der Zwergplanet Wasser aus seinem Innern ins All emittiert. In den nächsten Wochen wollen die MPS-Wissenschaftler die Flecken genau beobachten und überwachen, ob sie sich möglicherweise im Laufe der Zeit verändern. Dies könnte ein Anzeichen für  Aktivität sein.

Dawn erreicht den Zwergplaneten Ceres. Diese Zeichnung zeigt, wie die Raumsonde an ihrem Ziel eintrifft. Bild vergrößern
Dawn erreicht den Zwergplaneten Ceres. Diese Zeichnung zeigt, wie die Raumsonde an ihrem Ziel eintrifft.

Die Dawn Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Teil der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kamera-Projekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und NASA/JPL unterstützt.

Dawn nutzt auf seiner Reise durch den Asteroidengürtel einen so genannten Ionenantrieb. Ausgestoßene Xenon-Ionen verleihen der Raumsonde Schub. Bild vergrößern
Dawn nutzt auf seiner Reise durch den Asteroidengürtel einen so genannten Ionenantrieb. Ausgestoßene Xenon-Ionen verleihen der Raumsonde Schub. [weniger]
 
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