Dunkles Material auf der Oberfläche des Jupitermondes Europa könnte Meersalz sein

Der Jupitermond Europa. | Copyright: NASA/JPL/DLR

Washington (USA) - Dunkles Material, dass entlang linear verlaufenden Aufbrüche die Oberfläche des eisigen Jupitermondes Europa kennzeichnet, ist wahrscheinlich Meersalz. Zu dieser Folgerung kommen NASA-Wissenschaftler anhand von Laborexperimenten und vermuten, dass dieses Meersalz dem unter dem kilometerdicken Eispanzer vermuteten Ozean entstammt. In diesem Fall würde das bedeuten, dass das Wasser dieses Ozeans mit dem felsigen Ozeanboden reagiert. Die Anwesenheit solchen Meerwassers auf der Oberfläche von Europa wäre ein wichtiger Hinweis auf Prozesse, die Leben im Ozean des Eismondes ermöglichen könnten.

Wie die Forscher um Kevin Hand vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA aktuell im Fachjournal "Geophysical Research Letters" (DOI: 10.1002/2015GL063559) berichten, haben sie im Labor die Umweltbedingungen - darunter Temperatur (minus 173 Celsius), annäherndes Vakuum und starke Strahlungseinwirkung durch das gewaltige Magnetfeld des Jupiter - auf der Oberfläche von Europa simuliert.

Von dem dunklen Material war bislang nur bekannt, dass es lineare Risse und Aufbrüche und andere relativ junge geologische Merkmale auf der Europaoberfläche bedeckt. Dieser Umstand legt nahe, dass es sich um Material aus dem Innern des Mondes handelt. Die chemische Zusammensetzung dieses Materials war bislang jedoch rätselhaft.

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Schon dutzende Stunden, nachdem die Forscher neben zahlreichen anderen Materialien Proben von Natriumchlorid (Kochsalz) den Europa-Bedingungen ausgesetzt hatten – und was etwa 100 Jahren auf dem Jupitermond entspricht, begann dieses sich gelblich-braun zu verfärben. Spektral betrachtet entspricht diese Verfärbung jener der dunklen Oberflächenmerkmale auf Europa.


Unter Europa-Bedingungen verfärbt sich Kochsalz in gleicher Weise wie das dunkle Material auf der Oberfläche Europas. | Copyright: NASA/JPL-Caltech

"Sollte das wirklich Salz aus dem verborgenen Untergrundozean sein, so wäre das die einfachste und eleganteste Lösung des Rätsels um das mysteriöse dunkle Material", so Hand. Anhand des Verfärbungsgrades hoffen die Forscher nun darauf, die geologische Strukturen genau datieren zu können.

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NASA dämpft Hoffnungen auf den EmDrive und Warp-Antrieb

Symbolbild: Das "Raumschiff Enterprise" im Warp-Flug (Illu.). | Copyright: Paramount Pictures

Washington (USA) - Seit kürzlich Meldungen über neuste und angeblich erfolgreiche Experimente mit einem unkonventionellen Antriebssystem durch NASA-Wissenschaftler weltweit nicht nur für Aufsehen und auch für Spekulationen gesorgt haben, dass bei diesen Versuchen sogar ein Warp-Feld erzeugt wurde, (...wir berichteten), streiten sich Laien wie Experten über die Fakten und Hintergründe dieser Berichte (...wir berichteten). Jetzt hat die NASA in einem kurzen Statement die Hoffnungen auf das vermeintlich exotische Antriebssystem "EmDrive, das ohne Treibstoff auskommen soll und einen Warp-Antrieb-in-Reichweite gedämpft.

"Während die Experimente von Forschern am Johnson Space Center der NASA in Houston weltweit für Schlagzeilen gesorgt haben, handelt es sich in Wirklichkeit nur um kleine Anstrengungen, die bislang keine greifbaren Ergebnisse erbracht haben", so die US-Raumfahrtbehörde auf Anfrage von "Space.com". Auch arbeite die NASA nicht an der Entwicklung eines Warp-Antriebs, so das Statement.

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Allerdings ist zumindest letztere Aussage nicht ganz richtig, denn Harold "Sonny" White von eben jenem bereits genannten Johnson Space Center der NASA erforscht tatsächlich und ganz offiziell schon seit einigen Jahren eben jene Technologie, wie wir aus "Star Trek" als sogenannten Warp-Antrieb kennen (...wir berichteten).

Beim "EmDrive" (electromagnetic drive) wiederum handelt es sich um ein Konzept des britischen Wissenschaftlers und ehemaligen EADS-Atrium-Ingenierus Dr. Roger Shawyer, das elektrische Energie mittels Mikrowellen in Schubkraft umwandeln soll - ohne dabei ein Treibmittel zu benötigen. Trotz der Behauptungen chinesischer Forscher, das Konzept bereits erfolgreich getestet zu haben, verbannten die meisten westlichen Wissenschaftler den "EmDrive" ins Reich der Phantasie und Pseudowissenschaft. Schließlich widerspreche es physikalischen Impulserhaltungsgesetz. 2014 hat jedoch selbst die NASA das Konzept überprüft und in einem Fachartikel ebenfalls bestätigt, dass der Antrieb prinzipiell tatsächlich funktioniert (...wir berichteten). Da der "EmDrive" ohne Treibstoff auskommt und die notwendigen Mikrowellen mittels Solarenenergie erzeugt werden können, könnte der Antrieb völlig neue Wege und Möglichkeiten der Raumfahrt aufzeigen.

Nachdem er selbst umfangreiche Hintergrundinformationen zu den neusten Tests mit dem EmDrive über das "NASASpaceflight.com"-Forums veröffentlicht hatte (...wir berichteten) verwies Paul March vom Eagleworks-Labor fortgeschrittene Antriebstechnologien für der NASA eine Anfrage durch "Space.com" an seinen Chef Harold White vom Johnson Space Center der NASA, der auf diese Anfrage bislang jedoch nicht reagiert hat.

Schlussendlich bleibt festzustellen, dass solange White, March und Kollegen ihre Ergebnisse nicht mittels einer Fachpublikation mit der Wissenschaftsgemeinde geteilt haben, viele Fragen und deren mögliche Antwort größtenteils spekulativer Natur bleiben.

Kritiker bemerken, dass die bislang durch die Forenbeiträge gelieferten Informationen und Daten auf Ergebnisse hindeuten, die kaum über zu erwartenden Zufallsergebnissen oder gar Messfehlern liegen und bei Weitem noch keine Hoffnungen auf irgendeine Form von aus heutiger Sicht exotische Antriebssystemen rechtfertigen würden. Doch auch diese Einschätzung bleibt bis zu einer ordentlichen Publikation der Daten und Ergebnisse, mehr Spekulation als faktenbasiert.

Abschließend erklärt die NASA in ihrem Statement gegenüber Space.com: "Die NASA finanziert die Grundlagenforschung auch innovativer Konzepte als Teil unserer Investitionen und Anstrengungen, die Grenzen der Wissenschaft und Technik voranzutreiben. Dies ist Teil dessen, was die NASA als Erforschung des Unbekannten versteht. Die NASA fühlt sich dazu verpflichtet, sich auf ihre, durch den 'Strategic Space Technology Investment Plan', vorgegebenen Prioritäten und Investitionen zu konzentrieren. Durch diese Investitionen wird die NASA die notwendigen Fähigkeiten entwickeln, Menschen so weit hinaus ins All zu schicken, wie nie zuvor."

Was das genau beinhaltet, und ob dieses Anliegen der Entwicklung oder zumindest der Erforschung des EmDrive und eines Warp-Antriebs beinhaltet oder dieses widerspricht, erläutert die NASA damit jedoch nicht...

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Neue Aufnahmen zeigen Ceres-Rätsel in bislang bester Auflösung

Animation der Ceres-Rotaion | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Pasadena (USA) - Eine aus Einzelbilder zusammengestellte neue Animation zeigt die Oberfläche des Zwergplaneten Ceres in bislang nicht gekannter Auflösung und offenbart zugleich auch neue An- und Einblicke auf die Rätsel des größten Körpers im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Ihre Geheimnisse geben die hellen Flecken und sonderbar geformten Krater aber immer noch nicht preis.

Die neuen Aufnahmen stammen vom 3. und 4. Mai 2015 und zeigen Ceres aus einer Entfernung von noch immer 13.600 Kilometern. Die Bilder erreichen damit eine Auflösung von 1,3 Kilometern pro Bildpunkt (Pixel) - für eine präzise wissenschaftliche Auswertung ist das aber immer noch nicht ausreichend.

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Schon jetzt aber zeigen hohe Aufwölbungen, ungewöhnliche Kraterformen, helle Flecken und erstaunlich flache Ebenen auf der Oberfläche von Ceres, dass der Zwergplanet für Diskussionen unter den Wissenschaftlern sorgen wird.: "Die Aufnahmen sind zwar sehr gut, aber zurzeit können wir über vieles nur spekulieren. Ceres lässt sich nicht so einfach verstehen", kommentiert Prof. Ralf Jaumann, Planetenforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Wissenschaftler im Dawn-Missionsteam.

Von besonderem Interesse ist weiterhin der große helle Fleck im Zentrum eines großen Kraters. Schon zuvor hatten Aufnahmen gezeigt, dass es sich bei diesem Merkmal nicht nur um einen, sondern in Wirklichkeit um zwei dicht aneinander liegende helle Flecken handelt. Die neusten Aufnahmen zeigen nun sogar, dass sich die Struktur in noch mehr kleinre Elemente aufteilt (s.Abb.).


Detailansicht des großen hellen Flecks, der – wie sich nun zeigt - in Wirklichkeit aus mehren kleinen Flecken besteht. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Was diese hellen Flecken jedoch sind, könne auch angesichts der neusten Aufnahmen noch nicht gesagt werden: "Es ist wahrscheinlich, dass dort relativ frisches Eis vorhanden ist, aber auch Salz wäre eine plausible Erklärung", so Jaumann. "Man kann viel vermuten, aber zurzeit noch schwer einschätzen um was es sich wirklich handelt."

Bis zum 6. Juni 2015 wird die Sonde sich nun nach und nach auf einen Abstand von nur noch 4.400 Kilometern über der Oberfläche herabsenken und alle drei Tage den Zwergplaneten, dessen Durchmesser fast 1000 Kilometer beträgt, einmal umrunden.


Erstaunlich geometrisch geformter, sechseckiger Krater auf Ceres. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

"Wir wissen jetzt schon, dass Ceres sehr spannend für uns Planetenforscher sein wird." Vor allem die Frage, wie es im Inneren der eisigen Ceres aussieht, beschäftigt Planetenforscher Ralf Jaumann. Der Zwergplanet in 434 Millionen Kilometern Entfernung von der Sonne liegt hinter der Frostgrenze im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Während das erste Ziel der Mission, Asteroid Vesta, ein so genannter trockener Asteroid ohne Wasser war, wird mit Ceres als zweitem Ziel der Mission das genaue Gegenteil untersucht: Der Zwergplanet könnte nach Schätzungen der Wissenschaftler einen Wasseranteil von 15 bis 25 Prozent aufweisen. "Die große Frage ist: Gibt es tatsächlich einen Ozean im Inneren? Und wie sieht die Kruste aus? Um die Antworten zu finden, müssen wir uns die Daten ganz genau anschauen." Einige Forscher vermuten sogar, dass es im Innern des potentiell vorhandenen Ozeans sogar Leben geben könnte (...wir berichteten).

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Mysteriöse "weiße Flecken" auf Zwergplaneten Ceres ragen über Kraterwand hinaus 20. März 2015
Zwergplanet Ceres könnte Leben beherbergen 5. Januar 2015


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pH-Wert von Geysiren blelegt lebensfördernden geochemischen Prozess auf Saturnmond Enceladus

Schaubild zum inneren Aufbau des Saturnmondes Enceladus, unter dessen kilometerdicken Eiskruste sich wahrscheinlich ein flüssiger Wasserozean verbirgt, der auch die Fontänen am Südpol des Mondes speist. | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Washington (USA) - Anhand neuer Analysen der Daten der Saturnsonde "Cassini" haben US-Wissenschaftler den pH-Wert des Wassers in den geysirartigen Fontänen bestimmt, die aus der Südpolregion des Saturnmondes Enceladus austreten. Dieser deutet auf einen geochemischen Prozess in dem diese Eis-Fontänen wahrscheinlich speisenden, jedoch unter einer kilometerdicken Eiskruste verborgenen Wasserozean hin, der die Entstehung von Leben unterstützt haben könnten.

Wie Christopher Glein von der Carnegie Institution, John Baross von der University of Washington und J. Hunter Waite Jr. vom Southwest Research Institute aktuell im Fachjournal "Geochimica et Cosmochimica Acta" berichten, stelle die Bestimmung des pH-Wertes einen wichtigen Schritt für die Einschätzung dar, ob es auf dem sechstgrößten Mond des Saturn einst Leben gegeben haben könnte und vielleicht sogar heute noch gibt.

Die Messungen basieren auf den Analysedaten des Massenspektrometers an Bord der Sonde als diese Eispartikel und Gase aus den Fontänen untersuchen konnte. Demnach liegt der pH-Wert, mit dem der saure oder basische Charakter wässriger Lösungen bestimmt wird, zwischen 11 und 12 liegt und ist damit vergleichbar mit dem pH-Wert von Amoniak-Glasreinigern ist.

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"Die Fontänen beinhalten genau so viel Natriumchlorid (Kochsalz) wie die irdischen Ozeane", berichten die Forscher weiter. "Das zusätzlich vorhandene Natriumkarbonat macht den Quellozean auf Enceladus jedoch den irdischen Natronseen Mono Lake in Kalifornien oder dem Magadisee in Kenia ähnlich." Aus diesem Grund Bezeichnen die Forscher den Enceladus-Ozean auch als "Natron(Soda)-Ozean".

Während die hohe Salinität in Verbindung mit der Alkalität eines pH-Wertes von knapp 10 das dortige Ökosystem stark einschränkt, gibt es im Mono Lake Leben in Form von Phyto- und Zooplankton, Salzwasserkrebsen, Salzfliegen und den sich von diesen ernährenden Wasservögeln. Die Arten im Mono Lake selbst zeichnen sich durch einen Stoffwechsel aus, der im besonderen Maße an den osmotischen Druck und dem daraus folgenden geringen Gehalt an freiem Wasser im Organismus angepasst ist.

"Die Kenntnis des pH-Werts verbessert nun unser Wissen über die geochemischen Prozesse im Natronozean auf Enceladus", erläutert Glein. "Unser Modell legt nahe, dass der pH-Wert deshalb so hoch ist, weil sich im Ozean ein metamorphischer geochemischer Prozess, die sog. Serpentinisierung, abspielt." Auf der Erde kommt es zur Serpentinisierung, wenn durch Umwandlung von Olivin, Pyroxenen und Amphibolen in den peridotitischen Ausgangsgesteinen unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen sog. Serpentinminerale entstehen. Auf Enceladus könnte es zur Serpentinisierung kommen, wenn das Ozeanwasser durch einen felsigen Kern am Boden des Ozeans zirkuliert.

"Der Prozess der Serpentinisierung könnte deshalb von so großem Interesse sein, weil dabei auch molekularer Wasserstoff (H2) entsteht, der wiederum eine Quelle chemischer Energie darstellt, wie sie in Abwesenheit des Sonnenlichts für Tiefsee-Ökosysteme von großer Bedeutung ist und somit auch am immerdunklen Grund des Enceladusozeans eine wichtige Energiequelle für dortiges potentielles Leben sein könnte", so Glein. "Molekularer Wasserstoff könnte sowohl die Bildung organischer Verbindungen wie Aminosäuren antreiben, die dann die Grundlage von Leben sein können, als auch als Nahrungsgrundlage für mikrobiologisches Leben, wie etwa methanproduzierende Organismen, sein."

Der Nachweis von Serpentinisierung mache Enceladus zu einem noch aussichtsreicheren Kandidaten bei der Suche nach außerirdischem Leben im Sonnensystem.

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Weitere Informationen zu den NASA-Experimenten mit dem EmDrive und Gerüchten um erzeugtes Warp-Feld

Symbolbild: Das "Raumschiff Enterprise" im Warp-Flug (Illu.). | Copyright: Paramount Pictures

Washington (USA) - Erneut sorgen die jüngsten Gerüchte darüber, dass NASA-Wissenschaftler bei Experimenten mit einem unkonventionellen Antrieb nicht nur frühere Tests bestätigen und hoffnungsvolle Ergebnisse selbst im Vakuum erzielt haben, sondern bei diesen Tests sogar ein Warp-Feld erzeugt haben könnten (...wir berichteten), erwartungsgemäß gerade im wissenschaftlichen Mainstream für einen Aufschrei der Kritik. Nach ersten Gerüchten und Spekulationen liegen mittlerweile nun erste Einschätzungen und weitere fachliche Hintergründe dieser Situation vor.

+ + + Anm.d.GreWi-Redaktion: Da mein Verständnis der oft hochkomplexen Materie und exakten Fachterminologien begrenzt ist, bitte ich den Leser, die auch hier ausführlich genannten Originalquellen in die eigene Beurteilung der Sachlage miteinzubeziehen. Der hier vorliegende Artikel kann und will "nur" eine erste Übersicht zur aktuellen Diskussion um die Experimente und ausdrücklich kein Fachbeitrag sein. + + +

Während die meisten Kritiker sich bislang lediglich darauf beschränken zu erklären, warum nicht nur der EmDrive sondern natürlich auch ein Warp-Antrieb nicht funktionieren können und den Diskussionen "in irgendwelchen Internetforen" jegliche Glaubwürdigkeit absprechen, haben Dr. José Rodal, Jeremiah Mullikin and Noel Munson und Chris Gebhardt, genau diese aktuellen Diskussionen auf NASAspaceflight.com aufgrund deren teilweise hohem fachlichen und personellem Niveau aufgegriffen und die Hintergründe und Grundlagen in einem ausführlichen Artikel zusammengefasst und sich um eine faktenbasierte Bewertung der jüngsten NASA-Tests mit dem EmDrive-basierten Antrieb bemüht.

EmDrive erfolgreich im Vakuum getestet

In Ihrem Artikel rekapitulieren die Autoren die bisherigen Behauptungen, Experimente mit EmDrive-Systemen chinesischer Wissenschaftler um Prof. Juan Yang und (unabhängig davon) Dr. Harold “Sonny” White vom Johnson Space Center, von denen auch GreWi bereits berichtet hat.


Prototyp des EmDrive von 2007. | Copyright: Roger Shawyer, emdrive.com

Grundlage der Experimente ist der sogenannte "EmDrive" (ElectroMagnetic Drive), also ein elektromagnetischer Antrieb. Dabei handelt es sich um das Konzept des britischen Wissenschaftlers und ehemaligen EADS-Atrium-Ingenieurs Dr. Roger Shawyer, das elektrische Energie mittels Mikrowellen in Schubkraft umwandeln soll - ohne dabei allerdings ein Treibmittel zu benötigen. Trotz der Behauptungen chinesischer Forscher, das Konzept bereits erfolgreich getestet zu haben, verbannten die meisten westlichen Wissenschaftler den "EmDrive" ins Reich der Phantasie und Pseudowissenschaft - das es schließlich dem physikalischen Impulserhaltungsgesetz widerspreche. 2014 hat jedoch selbst die NASA das Konzept überprüft und in einem Fachartikel ebenfalls bestätigt, dass der Antrieb prinzipiell tatsächlich funktioniert (...wir berichteten). Da der "EmDrive" ohne Treibstoff auskommt und die notwendigen Mikrowellen mittels Solarenenergie erzeugt werden können, könnte der Antrieb völlig neue Wege und Möglichkeiten der Raumfahrt aufzeigen, da das Konzept "eine (Antriebs-)Kraft erzeugt, die keinem klassischen elektromagnetischen Phänomen zugeschrieben werden könne". Der Antrieb bediene sich dabei möglicherweise subatomarer Teilchen, so die Vermutung der NASA-Wissenschaftler.

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Während die NASA-Tests 2014 u.a. deshalb für Kritik bezüglich der Nutzbarkeit für den Weltraumflug sorgten, weil sie nicht im Vakuum durchgeführt wurden, vermuteten einige kritische Beobachter, dass die gemessenen positiven Kräfte auf externer natürlicher thermaler Konvektion durch die Erhitzung der Einheit mit Mikrowellen in deren Innern entstanden sein könnte.

Jetzt, so berichtet der am Eagleworks-Labor für fortgeschrittene Antriebstechnologien der NASA tätige Ingenieur Paul March (also kein Forum-Anonymus!) im NASAspaceflight.com-Forum, habe man die dortige Em-Drive-Version nun erfolgreich auch in einem Vakuum getestet (...wir berichteten) und dies erneut erfolgreich. Vor diesem Hintergrund wäre also die Erklärung, dass die beschriebene Erhitzung die Messungen erkläre, widerlegt. Hierbei handelt es sich um die erste Erfolgsmeldung derartiger Tests überhaupt.

Vor diesem Hintergrund habe die Diskussion der Frage, warum und wie der EmDrive überhaupt funktioniert an wissenschaftlicher Qualität gewonnen, bemerken die Autoren um Rodal und erläutern die möglichen Anwendungen einer solchen Technologie:

Zunächst könnte der EmDrive für Stationen wie etwa die Internationale Raumstation ISS im niedrigen Erdorbit genutzt werden, um diese beispielsweise ohne Treibstoffe auf der gewünschten konstanten Höhe zu halten oder Positionsveränderungen ohne die Hilfe externer Antriebe (etwa durch Zubringertransporter usw.) vorzunehmen. Ähnliche Anwendungen wären darüber hinaus natürlich auch für geostationäre Satelliten vorstellbar. Hier würde der Austausch der bisherigen konventionellen Schubsysteme durch EmDrive-Module zu einer Reduzierung des Startgewichst von bislang rund 3 auf 1,5 Tonnen führen.

March führt weiter aus, dass ein mit einer EmDrive-Einheit ausgestattetes Raumschiff auch die Leistung des WarpStar-1-Konzepts übertreffen könnte. Eine Reise von der Erdoberfläche bis zum Mond könnte dann nur noch vier Stunden dauern. "Ein solches Raumschiff könnte eine 2-6-köpfige Mannschaft und Gepäck tragen und wäre in der Lage, innerhalb des gleichen Zeitraums auch wieder zur Erde zurückzukehren. Hierzu wäre dann nur eine Ladung Wasserstoff und Stickstoff für die zum Betrieb des eines EmDrive-Systems mit einer Effektivität von 500 bis 1000 Newton/kW notwendige elektrische Energie nötig." Während das bisherige Maximum der in den Experimenten von Professor Yang getesteten Versionen des EmDrive derzeit erst bei 1 Newton/kW liege vermutet March, dass schon innerhalb der nächsten 50 Jahre die EmDrive-Technologie derart ausgereift sein wird, um besagte Antriebskräfte zu erreichen.


Computermodell des Partikelflusses beim EmDrive. | Harold White / Eagleworks

Ein noch ambitionierterer Einsatz der EmDrive-Technologie wurde auch von Dr. White vorgestellt und beinhaltet bemannte Missionen zum Mars und den äußeren Planeten mit ihren erdartigen Monden. Hierfür notwendig wäre demnach ein mit einem 2 Mw starken, elektrische Energie liefernden Nuklearantrieb betriebenen, EmDrive-System ausgestattetes Raumschiff, dessen EmDrive einen Schub von 0,4 Netwon/kW entwickelt. Ein solches Raumschiff könnte die Reise zum Mars innerhalb von 70 Tagen schaffen. Um wieder zur Erde zurück zu kehren, wäre dann ein 90-tägiger Aufenthalt auf dem Roten Planeten und eine erneut 70 Tage dauernde Rückreise notwendig.

Laut White würde eine solche Mission mit einem Raumschiff von 90 metrischen Tonnen die Reisezeit erheblich verkürzen. Zudem käme eine solche Mission mit nur einem schweren Startvehikel aus, statt der bislang angedachten multiplen Raketen. Eine Mission zu den Saturnmonden Titan und Enceladus könnte mit dieser Technologie schon nach 9 Monaten ihr Ziel erreichen. Inklusive des notwendigen 6-monatigen Aufenthalts im Saturnsystem, könnte eine solche Mission demnach also nach nur 32 Monaten wieder auf der Erde ankommen.

Allerdings seien die Anwendungen des EmDrive-Konzepts nicht auf das Sonnensystem beschränkt: Laut White und Kollegen könnte das nur 4,3 Lichtjahre entfernte System um unseren Nachbarstern Alpha Centauri mit 9,4 Prozent der Lichtgeschwindigkeit nun schon in nur 92 bis 130 Jahren erreicht werden. Im Vergleich zu den auf mehrere tausend Jahre angesetzten Missionen mittels der heutigen konventionellen Technologie, wäre dies ein enormer Zeitgewinn und mittels einer Mission mit einem Generationen-Raumschiff durchaus realisierbar.

Ein für die Raumfahrt nutzbarer EmDrive-Antrieb würde also einen Nuklearantrieb von 1.0 bis zu 100 MWe benötigen. Tatsächlich arbeitet die US-Navy derzeit schon an 220-MW-Thermalreaktoren zum Betrieb und Antrieb ihrer atomar betriebenen U-Boote der Ohio-Klasse.

Wurde ein Warp-Feld erzeugt?

Seit drei Jahren führt Whites Team zudem Experimente durch um herauszufinden, ob es mit einem Interferometer möglich ist, eine Verzerrung in der Raumzeit zu messen, die durch variierende elektromagnetische Felder erzeugt werden. Ziel dieser Experimente ist es herauszufinden, ob es für ein Raumschiff möglich ist, bei konventioneller Geschwindigkeit einen effektiven Überlichtflug durch die Kontraktion des Raumes vor dem Schiff und dessen Ausdehnung dahinter - also den Warp-Flug - zu erreichen.

Während die bisherigen Ergebnisse dieser Experimente bislang zumindest noch "nicht aussagekräftig" waren, haben die Eagleworks-Wissenschaftler der NASA im vergangenen April konkrete und schlüssige Ergebnisse erzielt. Hierzu nutzen die Forscher einen kurzen, zylindrischen Resonanzhohlraum angesichts einer natürlichen 
Frequenz von 1,48 GHz und mit einer Input-Energie von 30 Watt und damit einer kleinen Version des EmDrive, durch die ein Laserstrahl geschickt wird.


Testaufbau mit dem "Warp-Field Interferometer" in den Eagleworks-Labors am Johnson Space Flight Center der NASA. | Copyright: Harold White / Eagleworks Lab

Anhand von mehr als 27.000 Testläufen wurde ein Energiespektrum erlangt, dass reproduzierbar ein gemitteltes Signal von 0,65 Hz offenbarte und damit deutlich über dem zu erwartenden Systemrauschen lag. Eine zunächst mögliche Erklärung für die somit gemessene veränderte Länge des optischen Weges wäre eine Brechung durch die Luft, so die Forscher. Es sei jedoch unwahrscheinlich, dass die Luft für diese Messung verantwortlich ist, da deren Effekt nur 1/40tel des tatsächlich gemessenen Wertes entspricht.

Von diesem Ergebnissen ermutigt, planen die Eagleworks-Wissenschaftler schon bald, die Experimente mit dem Interferometer auch im Vakuum durchzuführen.

Eine alternative Erklärungstheorie

Gegenüber Grenzwissenschaft-Aktuell kommentiert der Wissenschaftshistoriker Ralf Bülow die aktuelle Diskussion um die EmDrive-Experimente wie folgt:

"Der EmDrive nutzt einen Effekt der Speziellen Relativitätstheorie von Albert Einstein, während der Warp-Drive ganz klar auf der Allgemeinen Relativitätstheorie basiert. Die bei den jüngsten EmDrive-Versuchen registrierten Überlichtgeschwingkeiten (sofern die Sache stimmt) haben also mit Sicherheit nichts mit Warps zu tun, sondern möglicherweise mit Wellenphänomenen, wie sie Prof. Günter Nimtz schon in den 1990er Jahren erforschte.

...wir werden weiter berichten

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Raumsonde erspäht zum ersten Mal mögliche Polkappe auf Pluto

Blick aus 104 Millionen Kilometern Entfernung auf das Pluto-System. | Copyright: NASA/JHU-APL/SwRI

Washington (USA) - Neuste Aufnahmen der NASA-Sonde "New Horizons" zeigen nun erstmals sich voneinander deutlich unterscheidende Oberflächenmerkmale auf dem einstigen neunten Planeten und heutigen Zwergplaneten Pluto. Die NASA-Wissenschaftler vermuten, dass es sich bei der hellen Region um eine gewaltige Polkappe handeln könnte.

Die neuen Aufnahmen des Kamerasystems "Long Range Reconnaissance Imager" (LORRI) wurde am 15. April 2015 gemacht und zeigen Pluto gemeinsam mit seinem größten Mond Charon aus einer Entfernung von derzeit immer noch 104 Millionen Kilometern.

"Bislang ist noch kaum abzusehen, was wir alles auf Pluto entdecken werden, wenn die Sonde das Pluto-System im kommenden Juli in nur 12.500 Kilometern Entfernung passieren wird", zeigt sich schon jetzt der NASA-Missionswissenschaftler Hal Weaver vom Applied Physics Laboratory (APL) an der Johns Hopkins University fasziniert.


Bearbeitete Vergrößerung: Während der Mond Charon seinen Mutterplaneten oben link teilweise verdeckt, wird am unteren rechten Rand des Zwergplaneten eine große helle Region deutlich, bei der es sich um eine Polkappe handeln könnte. | Copyright: NASA/JHU-APL/SwRI (Bearb.: grewi.de)

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Neun Jahre und annähernd 4,8 Milliarden Kilometer ist die Sonde nun unterwegs, um erstmals Pluto und seine bislang fünf bekannten Monde aus wirklicher Nähe zu fotografieren und die Oberfläche des Zwergplaneten im unsere Sonnensystem abschließenden Kuiper-Gürtel jenseits des Neptun zu kartografieren.

Pluto ist der größte bislang bekannte Körper im Kuiper-Gürtel, besitzt eine Stickstoffatmosphäre, komplexe Jahreszeiten und markante Oberflächenmerkmale. Er besteht aus Eis und Fels und könnte sogar einen Ozean aus flüssigem Wasser unter seiner eisigen Kruste verbergen. Zudem wird er von mindestens fünf Monden umkreist. Der größte dieser Monde, Charon, könnte selbst über eine Atmosphäre und einen inneren Ozean verfügen.

An Bord der Sonde befinden sich insgesamt sieben hochkomplexe wissenschaftliche Instrumente - darunter Kameras, Spektrometer, Plasma- und Staubdetektoren. Mit diesen soll die Geologie von Pluto und Charon kartiert und die Zusammensetzung, Texturen und Temperaturen ihrer Oberflächen dokumentiert werden. Zudem soll Plutos Atmosphäre analysiert und nach einer Atmosphäre um Charon gesucht werden.

Nach dem Vorbeiflug am Pluto-System wird "New Horizons" den Kuipergürtel durchfliegen, wo zwischen 2018 und 2019 ein Vorbeiflug an einem weiteren Kuipergürtel-Objekt geplant ist.

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Überlichtgeschwindigkeit: Haben NASA-Ingenieure zufällig ein Warp-Feld erzeugt?

Konzept eines Warp-Raumschiffs nach Miguel Alcubierre, das die Raum-Zeit um sich herum krümmt und damit zwar vielfache Lichtgeschwindigkeit erreichen könnte, zugleich jedoch das kosmische Tempolimit genau dieser Lichtgeschwindigkeit nicht verletzten würde (Illu.). | Copyright: Harold White

Houston (USA) - Während Reisen durch den Weltraum mit Überlichtgeschwindigkeit den meisten nur durch Science-Fiction-Serien wie Star Trek & Co bekannt ist, gibt es für diese überlichtschnelle Fortbewegungsmethode - den sogenannten Warp-Flug - tatsächlich eine wissenschaftliche, wenn auch bislang lediglich in der Theorie existierende Grundlage. So könnte ein entsprechender Antrieb ein sogenanntes Warp-Feld erzeugen, dass den Raum (bzw. die sog. Raum-Zeit) vor dem Raumschiff zusammenzieht und dahinter wieder ausdehnt. Das Raumschiff selbst würde sich also gar nicht bewegen, sondern der Raum würde um es herum gelenkt werden. Derzeit sorgen nun Gerüchte für heftige Diskussionen darüber, ob NASA-Ingenieure ein solches Warp-Feld während aktueller Experimente mit einem unkonventionellen Antriebsverfahren sozusagen zufällig und unbeabsichtigt erzeugt haben könnten.

Grundlage des Warp-Fluges sind theoretische Überlegungen des Physikers Miguel Alcubierre. Allerdings hatte selbst Alcubierre errechnet, dass die zur Umsetzung eines derart angetriebenen Raumschiffes notwendige Energie unvorstellbar hoch sei. Neuste Berechnungen durch den Harold White vom Johnson Space Center der NASA haben mittlerweile jedoch gezeigt, dass eine Veränderung der Form des angedachten Warp-Raumschiffes dessen zum Überlichtflug benötigte Energiemengen massiv reduziert (...wir berichteten).

Neben dem Warp-Antrieb arbeiten andere NASA-Zukunftsforscher zugleich an der Entwicklung und Erprobung von Prototypen bislang unkonventioneller Antriebe, darunter dem sogenannte EmDrive, der von dem britischen Luftfahrtingenieur Roger J. Shawyer erdacht wurde.

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"EmDrive" steht für "electromagnetic drive" (elektromagnetischer Antrieb) und beschreibt das Konzept des britischen Wissenschaftlers und ehemaligen EADS-Atrium-Ingenierus Dr. Roger Shawyer, das elektrische Energie mittels Mikrowellen in Schubkraft umwandeln soll - ohne dabei ein Treibmittel zu benötigen. Trotz der Behauptungen chinesischer Forscher, das Konzept bereits erfolgreich getestet zu haben, verbannten die meisten westlichen Wissenschaftler den "EmDrive" ins Reich der Phantasie und Pseudowissenschaft. Schließlich widerspreche es physikalischen Impulserhaltungsgesetz. 2014 hat jedoch selbst die NASA das Konzept überprüft und in einem Fachartikel ebenfalls bestätigt, dass der Antrieb prinzipiell tatsächlich funktioniert (...wir berichteten). Da der "EmDrive" ohne Treibstoff auskommt und die notwendigen Mikrowellen mittels Solarenenergie erzeugt werden können, könnte der Antrieb völlig neue Wege und Möglichkeiten der Raumfahrt aufzeigen.

Untersuchungen und Experimente der NASA-Wissenschaftler am "EmDrive" sind denn auch die Grundlage für aktuelle kontroverse Diskussionen in einigen Internet-Foren zu Raumfahrttechnologien.

So wird derzeit etwa auf NASASpaceFlight.com über Messungen mit dem "Warp-Field Interferometer" und damit mit einem Instrument diskutiert, mit dem die Ingenieure der US-Raumfahrtbehörde am Johnson Space Center selbst kleinste Varianzen in der Weg-Zeit von Lichts messen können. Laut den Berichten sei bei einer solchen Messung angesichts eines Lasers, der durch die Resonanzkammer einer EmDrive geschickt wurde, festgestellt worden, dass sich dieser Laserstrahl schneller als das Licht fortbewegt haben muss. Sollte dies zutreffen, so wäre die Messung ein möglicher Hinweis darauf, dass der EmDrive-Antrieb ein Warp-Feld bzw. eine Warp-Blase erzeugt haben könnte. Zumindest entspreche das gemessene Muster der theoretischen Mathematik hinter der Idee des Warp-Feldes, so einige Kommentatoren und Diskussionsteilnehmer.

Um jedoch genau sagen zu können, was hier beobachtet wurde, müssen die beschriebenen Vorgänge nun noch im Vakuum reproduzierbar gemacht werden. "Sollte dies geschehen, so wäre der Warp-Antrieb geboren", kommentiert ein Forumsmitglied die diskutierten Vorgänge. Von der NASA selbst liegt bislang noch keine offizielle Bestätigung vor...

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
EmDrive - NASA-Tests bestätigen: "Unmöglicher Antrieb" funktioniert 6. August 2014
Vorbild Star Trek: NASA-Wissenschaftler präsentieren neues Design für Warp-Raumschiff 12. Juni 2014
Vorbild Star Trek: NASA-Physiker halten echten Warp-Antrieb nun doch für vorstellbar 18. September 2012
Erweiterte Einstein-Theorie macht Überlichtgeschwindigkeit möglich 11. Oktober 2012

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HARPS liefert erstes Spektrum eines Exoplaneten im sichtbaren Licht

Künstlerische Darstellung des Exoplaneten "51 Pegasi b". | Copyright: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)

Porto (Portugal) - Mit dem Exoplanetenjäger HARPS am La Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile ist es Astronomen erstmals gelungen das Spektrum, das von einem Exoplaneten reflektiert wurde, im sichtbaren Licht nachzuweisen. Die Ergebnisse sind wegweisend für die Zukunft dieser Technologie.

Wie das Team um Jorge Martins vom Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) und der Universidade do Porto aktuell im Fachjournal "Astronomy & Astrophysics" berichtet, gelang die Abbildung des Spektrums anhand des Exoplaneten "51 Pegasi b" und damit des ersten Exoplaneten überhaupt, der - 1995 - um einen normalen Stern entdeckt wurde. Er umkreist seinen Stern etwa 50 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Pegasus. Es handelt sich um einen typischen Vertreter der sogenannten Heißen Jupiter. Diese relativ häufigen Gasplaneten gleichen unserem Jupiter in Größe und Masse, allerdings ihre Umlaufbahnen liegen deutlich näher an ihrem Mutterstern.

"Die derzeit am weitesten verbreitete Methode, die Atmosphäre eines Exoplaneten zu untersuchen, beruht auf der Beobachtung des Spektrums des Muttersterns während des Vorübergangs des Planeten vor dem Stern", erläutert die ESO-Pressemitteilung und führt weiter aus: "Dabei durchläuft ein kleiner Teil des Sternenlichts die Atmosphäre des Planeten und wird dabei gefiltert - eine Technik, die man als Absorptionsspektroskopie bezeichnet. Eine alternative Vorgehensweise stellt die Beobachtung des Systems während der Bedeckung des Planeten durch den Stern dar, was in erster Linie Informationen über die Temperatur des Exoplaneten liefert."

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Im Gegensatz dazu hängt die jetzt angewandte Technik nicht davon ab, ob es von der Erde aus gesehen zu einem Transit kommt, so dass man deutlich mehr Exoplaneten damit untersuchen könnte. Sie ermöglicht Untersuchungen des Spektrums des Planeten direkt im sichtbaren Licht, so dass daraus verschiedene Eigenschaften des Planeten abgeleitet werden können, wie sie mit anderen Methoden nicht nachweisbar sind.

Dabei wird das Sternspektrum als Vorlage für die Suche nach einer abgeschwächten Version desselben Signals verwendet, das von Sternenlicht stammt, das vom Planeten reflektiert wird. Aufgrund der Bewegung des Planeten auf seiner Umlaufbahn verschieben sich die spektralen Signaturen des reflektierten Lichts relativ zum Stern. Die Messung dieses Effekts ist eine ei äußerst anspruchsvolle Aufgabe, da die Planeten im Vergleich zum gleißend hellen Mutterstern sehr lichtschwach sind.

Das Signal vom Planeten wird außerdem leicht durch andere winzig kleine Effekte und Rauschquellen überlagert. Angesichts derartiger Hürden ist die erfolgreiche Beobachtung dieses Effekts in den HARPS-Daten von "51 Pegasi" b ein hervorragender Nachweis dafür, dass die Methode funktioniert.

Jorge Martins erklärt: "Diese Art des Nachweises ist von großer wissenschaftlicher Bedeutung, da sie es möglich macht, die reale Masse des Planeten und die Neigung seiner Umlaufbahn zu bestimmen, was für das tiefere Verständnis des Systems unerlässlich ist. Es ermöglicht uns auch den Reflektionsgrad, die sogenannte Albedo, des Planeten abzuschätzen, woraus man wiederum die Zusammensetzung sowohl der Planetenoberfläche als auch der Atmosphäre ableiten kann."

Wie sich zeigt, hat "51 Pegasi b" eine Masse von etwa der Hälfte der des Jupiter und eine Bahnneigung von etwa neun Grad in Richtung der Erde. Außerdem scheint der Planet im Durchmesser größer als Jupiter und stark reflektierend zu sein. Dies sind typische Eigenschaften für einen Heißen Jupiter, der sich sehr nah an seinem Mutterstern befindet und viel Sternenlicht ausgesetzt ist.

Besonders im Hinblick auf die Einführung von Instrumenten der nächsten Generation am VLT, wie beispielsweise ESPRESSO, und zukünftigen Teleskopen wie dem E-ELT, seien die Ergebnisse wegweisend für die Zukunft dieser Technik.

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Astronomen bilden ganzes fernes Planetensystem direkt ab

Direkte Abbildung des Planetensystems um HR8799. Links der Planet HR8799b, auf der rechten Seite, von oben nach unten, die Planeten c, e und d. Der Stern ist mithilfe einer Maske weitgehend ausgeblendet; Reste seines Lichts führen zu den Spuren in der Bildmitte. | Copyright: A.-L. Maire / LBT

Heidelberg (Deutschland) - Einem internationales Astronomenteam ist die direkte Abbildung des fernen Planetensystems um den Stern HR8799 mit all seinen bislang bekannten vier Planeten abzubilden. Die Beobachtungen und Aufnahmen bestätigen sogenannte Resonanzen und damit einfache Zahlenverhältnisse zwischen den Umlaufzeiten.

Wie die Astronomen, darunter auch sechs Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA), aktuell im Fachjournal "Astronomy & Astrophysics" (DOI: 10.1051/0004-6361/201425185) berichten, gelang ihnen die direkte Abbildung mit dem 8,4-Meter durchmessenden Large Binocular Telescope auf dem Mount Graham in Arizona in den USA durch die Beobachtung des Systems in einem ganz bestimmten Wellenlängenbereich des Infrarot.

Während der Großteil der bislang bekannten, fast 2000 Exoplaneten - also Planeten, die um ferne Sterne kreisen -s nur indirekt nachgewiesen werden konnten, gibt es nur wenige direkte Aufnahmen von Exoplaneten. In den meisten Fällen liegt dies daran, dass sie vom Licht ihres Sterns schlichtweg überstrahlt werden.

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Im jetzt ausgewählten Lichtspektrum sind die betreffenden Planeten, bei denen es sich um bereits seit 2007 und 2010 bekannte, junge und heiße Gasriesen - ähnlich aufgeheizten Versionen des Planeten Jupiter in unserem Sonnensystem - handelt, relativ zum Stern vergleichsweise hell.

Die Aufnahmen zeigen die aktuellen Positionen der vier Planeten: Der innerste Planet konnte somit immerhin über einen Zeitraum von 4 Jahren verfolgt werden, die drei äußeren Planeten sogar über 15 Jahre hinweg: Sie ließen sich nachträglich in Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops aus dem Jahre 1998 nachweisen.

Da die neue Aufnahme zudem besonders nahe am Stern Bilddaten liefert, bestätigt sie sogenannte Resonanzen in den Umlaufzeiten der Planeten. Hierbei handelt es sich um einfache Zahlenverhältnisse zwischen den Umlaufzeiten: "Während eines Umlaufs des äußersten Planeten vollenden die Planeten mit kleineren Abständen zum Stern jeweils 2, 4 bzw. 8 Umläufe", erläutert die MPIA-Pressemitteilung. "Einen aufgrund theoretischer Überlegungen vorhergesagten inneren Gasplaneten, der den Stern 16 oder 24 mal so häufig umläuft wie der äußerste Planet, konnten die Astronomen dagegen nicht bestätigen."

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Mysteriöser kalter Fleck deutet auf gewaltiges Loch im Universum

Der mysteriöse Kalte Fleck in einer Karte der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung auf der Grundlage des ESA-Satelliten "Planck". (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: Gergy Kránicz (Grafik), ESA Planck Collaboration

Manoa (USA) - 2004 entdeckten Astrophysiker auf einer Karte der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung - sozusagen im Echo des Urknalls - einen unerwartet und ungewöhnlich großen kalten Fleck im Universum. Da die Physik des Urknalls wärmere und kältere Flecken unterschiedlicher Größen im einst jungen Universum vorhersagt, rätselten Wissenschaftler bislang darüber, um was es sich bei diesem ungewöhnlich gewaltigen kalten Fleck handeln könnte. Jetzt glauben US-Astronomen eine Erklärung gefunden zu haben.

Wie das Team um Dr. István Szapudi vom Institute for Astronomy an der University of Hawaii auf Manoa aktuell im Fachjournal "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" (DOI: 10.1093/mnras/stv488) berichten, scheint es sich um die "größte jemals von Menschen identifizierte Einzelstruktur im Universum" zu handeln.

Sollte der kalte Fleck selbst ein Überbleibsel des Urknalls sein, so könnte es sich um das Ergebnis für exotische physikalische Vorgänge im frühen Universum handeln, die das Standardmodell der Kosmologie (Urknall-Theorie) nicht erkläre, so die Forscher. Sollte es sich bei dem kalten Fleck jedoch um eine Struktur im Vordergrund - also zwischen dem kosmischen Mikrowellenhintergrund und uns - handeln, so wäre der Fleck ein Hinweis aus eine extrem seltene und ebenso großflächige Struktur innerhalb der Massenverteilung des Universums.

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Anhand der Daten von Beobachtungen mit de Teleskop Pan-STARRS1 (PS1) auf Hawaii und des Weltraumteleskops "WISE" (Wide Field Survey Explorer), glauben die Forscher um Szapudi, Letzteres und damit eine sogenannte Supervoid, also eine leere Region im Universum mit einer Ausdehnung von 1,8 Milliarden Lichtjahren Durchmesser vor dem Mikrowellenhintergrund entdeckt zu haben. Innerhalb dieser Region sei die Dichte an Galaxien deutlich geringer als für gewöhnlich an anderen Orten im Universum. Eine derart massearme Region im Universum könne durchaus erklären, warum die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung hier kälter erscheint als anderswo: Durchquert diese Hintergrundstrahlung dieses "Loch im Universum", so verliere sie Energie, so die Forscher.

Diese Super-Leere beginnt demnach drei Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Ist uns also nach kosmischen Maßstäben vergleichsweise nah. Weiterhin rätselhaft ist jedoch, dass der kalte Fleck mit rund 70 Mikrokelvin kühler ist als es die "Super-Leere" erklären kann, führt diese doch normalerweise nur zu einer Abkühlung des Mikrowellenhintergrunds von etwa 20 Mikrokelvin. Eine Erklärung hierfür könnte darin liegen, dass die leere Region noch größer ist. Weitere Untersuchungen sollen nun die Theorie überprüfen.

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Rätselhafter Staubstrahl auf Rosetta-Komet Churyumov-Gerasimenko

Forscher rätseln über einen am 12. März 2015 entstandenen Staubstrahl aus der unteren Schattenseite des Kometen Churyumov-Gerasimenko. | Copyright: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS-Team

Darmstadt (Deutschland) - Kometen sind eigentlich dafür bekannt, dass sie Gas und Staub ins All schleudern. Nicht zuletzt entsteht so durch die Erhitzung der sonnenzugewandten Seite in zunehmender Sonnennähe der charakteristische Schweif der Schweifsterne. Die europäische Kometensonde "Rosetta" hat nun jedoch auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko, den sie umkreist, erstmals ein unerwartetes Phänomen dokumentiert: Auch aus der Schattenseite des Kometen tritt seit Mitte März ebenfalls ein neuer Staubstrahl aus, dessen Ursache bisher ungeklärt ist und der hier nach bisherigem Wissensstand eigentlich nicht sein sollte.

"Zum ersten Mal wurde dabei auch direkt der Moment der Geburt eines neuen Staubstrahls beobachtet", erläutert der Kometenforscher Dr. Ekkehard Kührt, der die wissenschaftlichen Beteiligungen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an der ESA-Mission Rosetta leitet. "Diese Beobachtungen werden helfen, die bisher nicht vollständig verstandene kometare Aktivität zu entschlüsseln."

Die Aktivität des Kometen hat sich durch seine zunehmende Annäherung an die Sonne erwartungsgemäß kontinuierlich verstärkt. Grund hierfür ist, dass sich die Oberfläche aufheizt und so zunehmend Gas in den umgebenden Weltraum austritt und Staubpartikel mit sich reißt. Obwohl der Komet erst in vier Monaten seinen sonnennächsten Punkt erreichen wird, ist er schon jetzt von einer sogenannten Kometenkoma umgeben, die überall auf der Tagseite von fortwährend entweichendem Staub genährt wird und sich auf den Aufnahmen der OSIRIS-Bordkamera deutlich abzeichnet (s.Abb.).

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Der nun entdeckte Staubstrahl auf der Schattenseite des Kometen stellt die Wissenschaftler vor ganz neue Fragen, erläutert die Pressemitteilung des DLR. "Es ist schon sehr spannend darüber nachzudenken, wie denn Kometen auch auf der Schattenseite aktiv werden können", sagt Dr. Jörg Knollenberg, DLR-Kometenforscher und Wissenschaftler im OSIRIS-Team. "Allerdings ist es gut möglich, dass erste Sonnenstrahlen auf bisher im Schatten versteckte Bergklippen fielen. Es sind weitere Beobachtungen und Berechnungen notwendig, um hier eine plausible Antwort zu finden."


Nur zwei Minuten vor der obigen Aufnahmen, war der Staubstrahl noch nicht zu sehen. | Copyright: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS-Team

Die einmalige Beobachtung gibt den Wissenschaftlern auch Gelegenheit, die Staub-Ausbreitungsprozesse besser zu studieren. "Wir analysierten die Helligkeitsschwankungen entlang des unerwarteten Staubstrahls und konnten dabei abschätzen, dass sich die Partikel mit mindestens acht Metern pro Sekunde vom Kometen entfernen", erklärt Knollenberg. Damit bestätigten sich vorangegangene Messungen zur Staubausbreitung auf der Tagseite.

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA 
Kometensonde findet "meistgesuchtes Molekül" auf Rosetta-Kometen 67P 21. März 2015
Rosettas Komet 67P/C-G sendet mysteriöses magnetisches Signal 18. November 2015

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Dawn liefert neue Aufnahmen den hellen Flecken auf der Ceres-Oberfläche

Einzelbildanimation der Ceres-Oberfläche, basierend auf Aufnahmen der NASA-Sonde "Dawn" vom 14. und 15. April 2015. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Ansicht zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Pasadena (USA) - Neue Aufnahmen der NASA-Sonde "Dawn" zeigen die mysteriösen hellen Flecken auf der Oberfläche des Zwergplaneten Ceres - darunter auch die aus zwei solcher Flecken im Innern eines Kraters bestehende bekannteste und rätselhafteste Struktur dieser Art - nun aus einer Entfernung von nur noch 22.000 Kilometern. Allerdings (Achtung Spoiler!) liefern auch diese Aufnahmen keine neuen Erkenntnisse darüber, um was es sich bei diesen stark reflektiven Flecken tatsächlich handelt.

Die Aufnahmen stammen vom 14. und 15. April 2015 und zeigen einen senkrechten Blick der Sonde von oberhalb der Nordpolregion des Zwergplaneten. "Seit wir diese ausgesprochen hellen Flecken beobachten, haben sie sich nicht verändert", sagt Prof. Ralf Jaumann, Planetenforscher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Mitglied im Kamerateam der Dawn-Mission. "Eine spannendes Phänomen, das uns sicherlich noch überraschen wird." Erst kürzlich zeigte eine Auswertung von Infrarotaufnahmen, dass die unterschiedliche helle Flecken offenbar unterschiedlicher Natur sind (...wir berichteten).


Einzelbild der Ceres-Ansicht vom 14./15. April 2015. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA


Detailvergrößerung der beiden hellen Flecken auf Ceres. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Ansicht zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

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Die Entdeckung der weißen Flecken auf Ceres sei "eine kleine Sensation, denn bisher wurde ähnliches auf keinem anderen Körper des Sonnensystems beobachtet", erläutern die Forscher des DLR. "Ihre Herkunft ist ein Rätsel, bisher können wir über ihre Struktur oder Zusammensetzung noch nichts sagen", so Jaumann. "Eigentlich sind es zurzeit noch eher helle Punkte, die kleiner als vier Kilometer sein müssen." Noch aber ist die Raumsonde Dawn zu weit entfernt, um ihre Form aufzulösen.

Für den 29. April 2015 ist der Eintritt der Sonde in eine ständige Umlaufbahn um Ceres geplant. Dann wird "Dawn" den Zwergplaneten bis zum 9. Mai auf einer Distanz von rund 13.500 Kilometern umkreisen und sich dem Zwergplaneten danach noch weiter annähern und Aufnahmen von nur noch etwa 400 Metern pro Pixel möglich werden.

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Neues Rätsel um mysteriöse helle Flecken auf Zwergplanet Ceres 15. April 2015
Mysteriöse "weiße Flecken" auf Zwergplaneten Ceres ragen über Kraterwand hinaus 20. März 2015
Zwergplanet Ceres könnte Leben beherbergen 5. Januar 2015


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Neu veröffentliche Akten belegen geheime Verbindungen zwischen US-Verteidigungsministerium, Geheimdiensten und der US-Raumfahrtbehörde NASA

Symboldbild: Verbindungen zwischen NASA, dem US-Militär und Geheimdiensten (Illu.). | Copyright: grewi.de

Washington (USA) - Obwohl es aufgrund zahlreicher sicherheitssensibler und militärischer Facetten auf der Hand lag und liegt, galten Personen, die an geheime Verknüpfungen zwischen der eigentlich als zivil eingestuften US-Raumfahrtbehörde NASA und dem US-Verteidigungsministerium und -Geheimdiensten glaubten, bislang schnell als Verschwörungstheoretiker. Jetzt legt ein offizielles Buch des National Security Archives der USA genau diese Verbindungen auf der Grundlage noch bis vor kurzem geheimer offizieller Akten erstmals offen.

Unter dem Titel "Spies and Shuttles" (Spione und Shuttles) belegt der Raumfahrthistoriker James E. David vom Smithsonian National Air and Space Museum "Die Geheimen Verbindungen der NASA mit der US-Verteidigung und den Geheimdiensten" (NASA's Secret Relationships with U.S. Defense and Intelligence Agencies)

Wie aus den in dem Buch erstmals präsentierten und erst kürzlich über das National Security Archive an der George Washington University veröffentlichten, einst geheimen Dokumenten hervorgeht, war die Erstellung von Vertuschungsgeschichten rund um Geheimoperationen, die Überwachung sowjetischer Raketentests und durch das zur Verfügungsstellen von Wetterdaten für das US-Militär schon seit ihrer Gründung 1958 ein geheimer Teil der NASA.

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Obwohl die NASA vom Kongress eigentlich als rein zivile Raumfahrtbehörde eingesetzt worden war, habe eine Reihe von Umständen schon sehr schnell dazu geführt, dass sie in Aktivitäten sogenannter "Schwarzer (also geheimer) Programme" der US-Militärs und der Geheimdienste verwickelt wurde, so das Ergebnis von Davids Aufarbeitung der Akten. "Jahrzehnte lang waren ein Großteil der Akten zu diesen geheimen Aktivitäten der NASA klassifiziert und damit für die Öffentlichkeit nicht zugänglich", erläutert die Pressemitteilung des National Security Archive.

In einem Essay, dass auf der Seite des National Security Archive frei einsehbar ist, hat James E. David einige der bedeutendsten Fälle und deren Quellmaterial zusammengefasst.

"Spies and Shuttles"

(eng. Originalausgabe) hier bestellen

Wer sich von diesen Akten nun jedoch neue und brisante Informationen über UFO-Begegnungen, -Abstürze und Kontakte der NASA bzw. der US-Regierung und ihrer Militärs zu Außerirdischen erhofft, wird enttäuscht. Allerdings geben die präsentierten Informationen erstmals einen ebenso faszinierenden wie detaillierten Einblick in die angewandten Strategien der Geheimhaltung und Vertuschung geheimer Projekte und Operationen, wie sie von einigen Forschern schließlich auch hinter dem angeblich immer noch geheimgehaltenen UFO-Wissen der US-Regierung und ihrer Behörden vermuten.

Zu den Vertuschungsaktionen, an denen die sich die NASA (damals noch NACA) aktiv beteiligte, gehörte die Tarnung der Entwicklung des Spionageflugzeugs "U-2" als Flugzeug zur Wetteraufklärung in den 1950er Jahren und anderen Geheimprojekten, in denen Kritiker des UFO-Phänomens heute noch Erklärungen für zahlreiche UFO-Sichtungen sehen.

- Das vollständige Essay finden Sie HIER

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Erste Suche nach Wärmesignaturen intergalaktischer Super-Zivilisationen endet ergebnisoffen

Falschfarbenabbildung der Andromeda-Galaxie im mittleren Infrarotspektrum auf der Grundlage der Daten des Infrarot-Weltraumteleskops "WISE". Die orangefarbenen Regionen stellen Emissionen der Hitze der Sterne in den Galaxiearmen dar. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/WISE Team

University Park (USA) - Sollte es in der Weite des Weltalls eine oder mehrere Zivilisation geben, die sich in ihrer gesamten Heimatgalaxie großflächig ausgebreitet hat, so sollte eine solche intergalaktische Super-Zivilisation durch eine charakteristische Abstrahlung ihrer Heimatgalaxie im mittleren Infrarotspektrum erkennbar sein. Mit leistungsfähigen Infrarot-Weltraumteleskopen wie dem NASA-Teleskop "WISE" ist es mittlerweile erstmals zumindest theoretisch möglich, solche Wärmesignaturen zu entdecken. Ein Team von US-Astronomen hat nun in den WISE-Daten nach genau diesen Hinweisen auf derartige Super-Zivilisationen gesucht, jedoch keine eindeutigen Hinweise auf deren Existenz gefunden. Dennoch haben die Astronomen 50 Ziele identifiziert, die in weiteren Analysen unterzogen werden sollten.

Die Grundlage der "Glimpsing Heat from Alien Technologies Survey (G-HAT)", also der Suche nach Hitzeabstrahlung außerirdischer Zivilisationen, bildet die sogenannte Kardaschow-Skala anhand der außerirdische Zivilisationen gemäß ihres Energieverbrauchs in drei Typen eingeteilt werden:

Typ I: Zivilisationen, die in der Lage sind, die gesamte auf einem Planeten verfügbare Leistung zu nutzen. (Für die Erde wäre ist dieser Wert etwas größer als 1,74·1017 W).

Typ II: Zivilisationen, die die Gesamtleistung ihres Zentralgestirns nutzen können. (ca. 4·1026 W.)

Typ III: Zivilisationen, die in der Lage sind, die Gesamtleistung einer Heimatgalaxie zu nutzen. (Ungefähr 4·1037 W.)

Auch der Physiker Freeman Dyson vermutete sodann, dass entsprechend weit entwickelte Zivilisationen vom Typ III anhand ihrer Wärmeabstrahlung im mittleren Infrarotbereich entdeckt und identifiziert werden könnten.

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Anhand der WISE-Beobachtungsdaten von 100.000 zunächst vielversprechenden Galaxien hat das Team um Dr. Roger Griffith von der Penn State University Assistenzprofessor Jason T. Wright vom Center for Exoplanets and Habitable Worlds an der Penn State University, nun nach genau diesen Signaturen gesucht.

In einem ersten vorab auf "ArXiv.org" und in einer Ausgabe der Supplement Series des "Astrophysical Journal" (DOI: 10.1088/0067-0049/217/2/25) veröffentlichten Artikel zu den ersten Ergebnissen von G-HAT konstatieren die Astronomen nun, dass sie in den Daten keine Beweise für eine Super-Zivilisation vom Typ III finden konnten.

Allerdings fanden sie zugleich dann doch 50 Galaxien mit einer derart ungewöhnlich hohen Strahlung im mittleren Infrarot, dass es sich lohne, diese Galaxien weiterhin genauer zu untersuchen. "Unsere weitere Analyse dieser Galaxien könnte den Ursprung dieser ungewöhnlich hohen Pegel mittlerer Infrarotstrahlung entweder als das Ergebnis eines natürlich-astronomischen Prozesses offenbaren, oder sie könnten auf die Existenz einer hochgradig entwickelten Zivilisation hinweisen", so Griffith.

Zum Thema

Schon jetzt sei aber die Nicht-Entdeckung offensichtlicher Galaxien, die von einer Typ-III-Zivilisation bevölkert sind, ein interessantes und wissenschaftliches Ergebnis: "Unser Ergebnis bedeutet, dass keine der von WISE untersuchten 100.000 Galaxien, die wir mit genügend hoher Detailauflösung beobachten können, von einer Zivilisation derart bevölkert bzw. das Licht aller ihrer Sterne derart für die eigenen Bedürfnisse genutzt wird, als dass diese Zivilisationen sich auf dieser Weise verraten würden." Diese Erkenntnis sei deshalb so interessant, da viele dieser Galaxien bereits mehrere Milliarden Jahre alt sind und somit also schon genügend Zeit vergangen sein könnte, damit entsprechende Zivilisationen hätten entstehen und sich ausbreiten können.

"Entweder existieren sie einfach nicht, oder sie nutzen bislang noch nicht genug Energie, um sich dadurch (auf die beschriebene Art und Weise) erkennbar zu machen", so Wright.

Obwohl die Forscher selbst glauben, dass die verbliebenen 50 interessanten Objekte eine astronomisch-natürliche Erklärung finden werden, sollen diese Ziele nun noch genauer untersucht werden, bevor man genau sagen könne, was dort vor sich geht.

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Sternenfresser: Beobachten wir schon heute außerirdische Super-Zivilisationen, ohne es zu wissen? 6. November 2013
Dyson-Sphären: Astronomen suchen nach gewaltigen außerirdischen Kraftwerken im All 8. Oktober 2012

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Dawn liefert neue Aufnahmen der Oberfläche des Zwergplaneten Ceres

Einzelbildanimation der Ceres-Sichel, basierend auf Aufnahmen der NASA-Sonde "Dawn" vom 10. April 2015. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Ansicht zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Pasadena (USA) - Wie angekündigt, hat die NASA heute neue Aufnahmen der Oberfläche des potentiell sogar lebensfreundlichen Zwergplaneten Ceres veröffentlicht. Die Bilder stammen von der Raumsonde "Dawn", die sich derzeit im Anflug an eine stete Umlaufbahn um Ceres befindet, seit einem Monat jedoch den Zwergplaneten auf dessen Schattenseite umrundete. Jetzt zeigen die neuen Aufnahmen erstmals wieder Sonnenlicht in Form einer breiten Sichel auf Ceres.

Die Aufnahmen stammen vom 10 April 2015 und zeigen die vom Sonnenlicht erhellte Nordpolregion des Zwergplaneten aus einer Entfernung von rund 33.000 Kilometern. Es handelt sich um die bislang hochauflösendsten Aufnahmen von der Oberfläche. In den kommenden Tagen werden nun immer größere Teile des Zwergplaneten ins Sonnenlicht wandern und so weitere faszinierende Nahaufnahmen der Planetenoberfläche ermöglichen.

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Dann erhoffen sich die Astronomen auch neuste Detailaufnahmen von den mysteriösen hellen Flecken auf Ceres, deren Natur und Herkunft bislang immer noch rätselhaft sind (...wir berichteten 1, 2). Bislang sind diese auf den neuen Aufnahmen noch nicht zu sehen.



Mit einem Durchmesser von rund 950 Kilometern ist Ceres der größte bislang bekannte Körper im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Bisherige Messungen legen nahe, dass Ceres zu 25 Prozent aus Wasser besteht. Unter seiner dicken Eiskruste vermuten einigen Forscher einen verborgenen Ozean flüssigen Wassers, in dem es dann sogar Leben geben könnte (...wir berichteten).

Für den 29. April 2015 ist der Eintritt der Sonde in eine ständige Umlaufbahn um Ceres geplant. Dann wird "Dawn" den Zwergplaneten bis zum 9. Mai auf einer Distanz von rund 13.500 Kilometern umkreisen und sich dem Zwergplaneten danach noch weiter annähern.

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