Dienstag, 20. September 2011

Europas GPS-Satelliten könnten Flyby-Anomalie erklären

Standbild: Konstellation der Galileo-Satelliten (ohne Reserve-Satelliten). | Copyright: Lukas Rohr, cc-by-sa 3.0

Porto/ Portugal - Zahlreiche irdische Raumschiffe und Sonden, die die Erde passieren, erfahren immer wieder eine bislang rätselhafte Veränderungen ihrer Reisegeschwindigkeit. Eine neue Studie portugiesischer Wissenschaftler zeigt nun auf, wie schon die kommende Generation von Navigationssatelliten das Rätsel lösen könnte.

Zum ersten Mal registriert wurde die Anomalie am 8. Dezember 1990 anhand der Galileo-Sonde auf ihrem Weg zum Jupiter bei einem Vorbeiflug an der Erde registriert, als das Raumschiff um 4mm pro Sekunde auf unerklärliche Weise beschleunigte. Als dann am 23. Januar 1998 die NASA-Sonde "Near" die Erde passierte, wurde auch hier eine Beschleunigung, nun um 13 Millimeter pro Sekunde, entdeckt. Auch die Cassini-Sonde zeigte eine Zunahme ihrer Reisegeschwindigkeit um 0,11 Millimeter bei ihrem Vorbeiflug (flyby) an der Erde im Jahre 1999 - ebenso die Sonde "Rosetta" um 2 Millimeter in 2005. Bislang weiß niemand wirklich, was für die merkwürdigen "Schluckaufe" der Sonden verantwortlich ist, berichtet der "The Physics arXiv Blog" (technologyreview.com/blog/arxiv).

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Um hinter das Geheimnis der mysteriösen Beschleunigungen, die die Sonden bei ihrer dichtesten Erdannäherung beim Vorbeiflug an der Erde erfahren, zu kommen, suchen Forscher nach einem Weg, das Phänomen fortwährend detailliert vermessen zu können. Dieser Absicht stehen jedoch die relativ geringe Anzahl entsprechender Vorbeiflüge von Sonden entgegen. Selbst wenn dies passiert, so ist das "Deep Space Network" der NASA nur bedingt darauf ausgelegt, den hauchdünnen Effekt zu analysieren, da das Netzwerk die Sonden gerade während der dichtesten Erdannäherungen - also genau dann, wenn der Effet am interessantesten sein dürfte - für einige Stunden aus den Augen verliert. Aus diesem Grund konnte die Anomalie auch noch nie sozusagen in flagranti, sondern immer erst in der Nachanalyse entdeckt werden.

In seiner nun vorab auf "arxiv.org" veröffentlichte Studie zeigt das Team um Orfeu Bertolami von der "Universidade do Porto" zeigen die Forscher nun einen Ausweg aus dem bisherigen Dilemma auf und skizzieren eine Flotte aus Kleinstsatelliten, die weniger als 15 Millionen Dollar kosten würden. Diese Kosten könnten sogar noch erheblich reduziert werden, wenn die Messinstrumente an Bord von bereits konzipierten Satelliten montiert werden würden, die die Erde auf elliptischen Umlaufbahnen umrunden und dabei auch der Flyby-Anomalie unterworfen werden sollten.

Diese Aufgabe könnten die 14 Navigationssatelliten des europäischen Satellitennavigationssystems "Galileo" bestens erfüllen, deren Start und Inbetriebnahme ab 2014 geplant sind.

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