Mittwoch, 28. September 2011

ROSAT-Absturz Ende Oktober: Weiterer Satellit wird Wiedereintritt teilweise überstehen

Künstlerische Darstellung des deutschen Röntgenobservatoriums "ROSAT". | Copyright/Quelle: DLR/NASA

Köln/ Deutschland - Nachdem am vergangenen Wochenende der NASA-Satellit "UARS" unkontrolliert zur Erde und wahrscheinlich vor der Westküste Nordamerikas in den Pazifik stürzte (...wir berichteten), steht der Erde schon Ende Oktober ein weiterer unkontrollierter Wiedereintritt eines Satelliten außer Diensten bevor. Gezielt nennen die Missionswissenschaftler auch deutsches Territorium als mögliche Einschlagsregion der den Wiedereintritt überstehenden Trümmer.

Das Röntgenobservatorium "ROSAT" (Röntgensatellit) gilt mit seiner Masse von 2.426 Kilogramm als der bislang schwerste deutsche Satellit und sollte ursprünglich vom Space Shuttle wieder zur Erde zurücktransportiert werden. Mit ihm durchmusterten Wissenschaftler den Himmel im Röntgenbereich, wobei 125.000 neue Röntgenquellen und 479 EUV-Quellen entdeckt wurden. Die wissenschaftlichen Ergebnisse sind in weltweit über 7000 Publikationen niedergelegt, die etwa 100.000 Mal zitiert wurden.

Zu den wichtigsten Entdeckungen der ROSAT-Mission gehören die Auflösung der kosmischen Röntgenhintergrundstrahlung in die Emission von Quasaren und anderen aktive Galaxien, die Entdeckung von Neutronensternen, die ausschließlich thermisch strahlen, die Röntgenstrahlung des Kometen Hyakutake 1996 sowie Dutzende neuer Supernovaüberreste. Auch konnte eine Röntgenquelle an der Stelle der Supernova 1987A in der Großen Magellanschen Wolke gefunden werden. Ebenfalls im Blickfeld des sehr erfolgreichen Weltraumobservatoriums standen Galaxienhaufen, Röntgendoppelsterne und Schwarze Löcher. ROSATs zeitliche Auflösung ermöglichte selbst die zeitliche Trennung des Crab-Pulsars (Blinkdauer 0,033s). ROSAT entdeckte auch, dass der Mond Röntgenstrahlung der Sonne reflektiert.

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Zu Beginn seiner Mission, so berichtet das "Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt" (DLR, dlr.de), "kreiste der Röntgensatellit ROSAT auf einer elliptischen Umlaufbahn in 585 bis 565 Kilometern Entfernung zur Erdoberfläche. Seitdem verlor der Satellit durch die Reibung an der Erdatmosphäre an Höhe. Anfang September 2011 betrug der Abstand zur Erde nur noch etwa 290 Kilometer. Da ROSAT kein Triebwerk an Bord hat, konnte der Satellit am Ende seiner Mission im Jahr 1999 nicht gezielt zum Absturz gebracht werden."

Beim Wiedereintritt des Raumfahrzeugs in die Atmosphäre den die DLR-Wissenschaftler für Ende Oktober vorhersagen, wird der Satellit bei einer Geschwindigkeit von etwa 28.000 Kilometern pro Stunde "in Trümmerstücke zerbrechen und zum Teil durch die extreme Hitze verglühen. Nach letzten Untersuchungen muss aber damit gerechnet werden, dass bis zu 30 einzelne Trümmerteile mit einer Gesamtmasse von 1,6 Tonnen die Erdoberfläche erreichen könnten. Den größten Anteil wird dabei vermutlich der Spiegel des Teleskops ausmachen, der sehr hitzebeständig ist."

Wie schon im Falle des NASA-Satelliten "UARS" lässt sich auch der exakte Zeitpunkt sowie der Ort des Wiedereintritts nicht vorhersagen: "Zurzeit kann der Termin nur mit einem Spielraum von plus/minus zehn Tagen berechnet werden. Je näher der Termin rückt, desto besser kann das Zeitfenster des Wiedereintritts kalkuliert werden. Allerdings beträgt die Unsicherheit einen Tag vor dem Wiedereintritt immer noch plus/minus fünf Stunden. Weil die Bahn des Satelliten zwischen dem 53. nördlichen und südlichen Breitengrads verläuft, kann auch Deutschland von dem Wiedereintritt betroffen sein."

Die Wahrscheinlichkeit, dass ROSAT beim Wiedereintritt deutsches Territorium trifft, liege etwa in einer Größenordnung von 1:580. "Die Gefahr, dass jemand in Deutschland zu Schaden kommt, liegt etwa bei 1:700.000. Der größte Teil der Trümmer wird in der Nähe der Bodenspur des Satelliten abstürzen. Einzelne Trümmer können aber auch in einem 80 Kilometer breiten Korridor um die Bodenspur niedergehen."

Als Ursache für den großen Fehlerbereich bei der Bestimmung des Wiedereintrittstermins nennen die Forscher in erster Linie Schwankungen in der Sonnenaktivität. Durch die Sonnenstrahlung wird die Erdatmosphäre aufgeheizt und verstärkt so die Reibung des Satelliten an den Luftmolekülen.

Während der Wiedereintrittsphase des Satelliten werten deutsche Wissenschaftler Daten des amerikanischen Weltraumüberwachungssystems (Space Surveillance Network, SSN) aus. Zusätzlich verfolgt die Großradaranlage TIRA (Tracking and Imaging Radar) des "Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik" in Wachtberg bei Bonn den Abstieg des Röntgensatelliten, um die Berechnungen des Wiedereintritts zu verbessern. Die gesammelten Messwerte analysieren Experten, die im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) daran arbeiten, den Zeitpunkt des Wiedereintritts möglichst genau vorherzusagen.

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / dlr.de
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