Phoenix – Der Vogel aus der Asch
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Welt der Wissenschaft: MarsForschung LIDAR mit grünem Laserstrahl Stereokamera (SSI) Solarzellenausleger Wettermast mit Wetterhahn LIDARElektronik UHF-Antenne Einfüllstutzen für optisches Mikroskop (OM) WCL-Zellen TEGA NASA / JPL, Bonitz et al. 2008 Roboterarm für Probengewinnung Solarzellenausleger Landedüsen Landebein Phoenix – Der Vogel Ergebnisse der Landemission zum Roten Planeten Die Marssonde Phoenix hat in der Umgebung ihres Landeplatzes in den nordpolaren Regionen unseres Nachbarplaneten vielfältige Untersuchungen durchgeführt. Nun verschafft uns die Auswertung der gesammelten Daten neue Einblicke in die Geologie, Meteorologie und Bodenchemie des Mars. Von Walter Goetz In Kürze ó Phoenix hat die unter der Ober­ fläche subpolarer Marsregionen vermuteten riesigen Wassereis­ massen eindeutig nachgewiesen. ó Im Marsboden wurde ein ba­ Marsregionen nahe – weniger als einen Polar Lander der NASA die Polgegenden des Mars vor Ort Meter unter der Oberfläche. Dieser Befund bot ein starkes Argu- studieren. Doch er zerschellte ment für eine polare Landemission. Was- am 3. Dezember 1999 in den südpolaren sereis könnte eine thermische Falle und Regio­nen des Planeten. Daraufhin sollten ein schonendes Reservoir für organische Kopien einiger seiner Fluginstrumente mit Moleküle sein, deren Nachweis ein we- der geplanten Landesonde Mars Surveyor sentlicher Schritt bei der Suche nach Le- sisches Milieu vorgefunden, in 2001 zum Mars fliegen. Diese Landesonde bensspuren auf dem Mars wäre. Nach Be- dem Kalziumkarbonat sowie Chlor fiel im Sommer 2000 einer tief greifenden rechnungen auf der Grundlage des Neu- als Perchlorationen vorliegen – Umstrukturierung des Mars­pro­gramms tronenflusses sollte das Eis, das mit dem eine wichtige Randbedingung für der NASA zum Opfer. Zunächst gab es kei- Permafrost in der sibirischen Tundra ver- mögliche primitive Lebensformen ne Aussicht auf eine polare Marslandemis- gleichbar ist, mit einer Schaufel an einem auf dem Mars. sion in absehbarer Zeit. Seit Anfang 2002 Greifarm erreichbar sein. ó Die Frage nach der früheren Exis­ 40 U rsprünglich sollte der Mars umkreist die Sonde Mars Odyssey den Mittlerweile hatten Peter H. Smith und tenz solcher primitiven Lebens­ Roten Planeten: Die von ihr aufgenom- seine Mitarbeiter an der Universität von formen bleibt offen und muss in menen Neutronen- und Gammaspektren Arizona in Tucson das Konzept der Phoe- zukünftigen Missionen weiter (siehe Kasten auf Seite 42) legten die Prä- nix-Mission entwickelt. Zur Kostenerspar- verfolgt werden. senz großer Wassereismassen sowohl in nis sollte die neue Mission die bereits voll den nord- als auch in den südpolaren entwickelte wissenschaftliche Nutzlast August 2009 Sterne und Weltraum So sah die Raumsonde Phoenix nach ihrem Aufsetzen auf der Marsoberfläche sich selbst und ihre Umgebung. Das Panorama wurde mit der Stereokamera aufgenommen; die Bildmitte zeigt etwa nach Nordwesten. In der Computergrafik links sind die wichtigsten Baugruppen NASA / JPL, Bonitz et al. 2008 und Instrumente bezeichnet. aus der Asche Die wichtigsten Instrumente an Bord schließend analysierten ionenselektive dedeck der Sonde Mars Surveyor 2001 übernehmen, was den Namen der Mission Der wissenschaftliche Schwerpunkt der lysezellen gaben also Aufschluss über den erklärt: Phoenix, der mythische, aus sei- Phoenix-Mission – die Untersuchung des wasserlöslichen Anteil des Marsbodens, ner eigenen Asche wiederauferstandene Austauschs flüchtiger Moleküle zwischen vor allem über leicht lösliche Salze. Vogel der Antike! dem Marsboden und der Atmosphäre – Der »Thermal and Evolved Gas Analy- So erklärte die NASA im August 2003 hatte die Wahl der mitgeführten Instru- zer« (TEGA) erlaubte die Erwärmung von das Projekt zur nächsten Mars Scout Mis­ mente bestimmt. Zunächst eine Reihe ab- Bodenproben bis auf 1000 Grad Celsius sion. Der Start erfolgte am 4. August 2007, bildender Systeme mit unterschiedlicher und die massenspektroskopische Analyse und am 25. Mai 2008 landete Phoenix an Auflösung: eine Panorama-Stereokamera, der dabei freigesetzten, möglicherweise einem Fallschirm, zusätzlich gebremst Stereo Surface Imager (SSI) genannt, eine organischen Moleküle und ihrer ther- von zwölf gepulsten Hydrazinbremsrake- Roboterarmkamera (RAC), ein optisches misch zersetzten Bruchstücke. Die (exo-) ten, bei der Position 68,2 Grad Nord und Mikroskop (OM) sowie ein Rasterkraftmi- biologische 234,3 Grad Ost (siehe Bilder auf Seite 42). des Mars Polar Lander und das fertige Lan- Elektroden die wässrige Lösung. Die Ana- Dimension solcher Mes- kroskop (Atomic Force Microscope, AFM). sungen machte Phoenix zur ersten mars- Die Landung erfolgte per Defini­tion Weiterhin gab es ein »Wet Chemistry La- biologischen Mission seit den beiden Vi- am Tag Sol 0 (Null) der Mission. Als Sol boratory« (WCL) für »nasse Chemie«, in king-Landungen im Jahr 1976. wird ein Marstag bezeichnet, er dauert 24h39m35s, geringfügig länger als eine dem aufgesammelte Bodenproben in vier Organische Moleküle fand Phoenix Analysezellen mit von der Erde mitge- nicht, sondern nur geringe Mengen von Erdumdrehung. Die azimutale Orientie- brachtem Wasser versetzt wurden. An- Kohlendioxid und Wasser. Die Ofentem- rung der Sonde (siehe Bild oben) wich nach der Landung nur 0,7 Grad von der gewünschten Orientierung ab, der Greif- Zu diesem Beitrag stehen jedem Interes­ arm zeigte in nördliche Richtung. Damit sierten auf unserer Internetseite www. lag das zugängliche Terrain während der wissenschaft-schulen.de didaktische täglichen Hauptarbeitsperiode von 9 bis Materialien zur freien Verfügung. Darin wird gezeigt, wie das Thema im Rahmen 17 Uhr Ortszeit teilweise im Schatten der Sonde, was – im Einklang mit den wissen- des Physikunterrichts in der gymnasialen Oberstufe behandelt werden kann. Unser schaftlichen Zielen der Mission – die Su- Projekt »Wissenschaft in die Schulen!« führen wir in Zusammenarbeit mit der Landes­ che nach flüchtigen Stoffen, wie beispiels- akademie für Lehrerfortbildung in Bad Wildbad durch. Es wird von der Klaus Tschira weise Wasser, Kohlendioxid und Methan, Stiftung gGmbH großzügig gefördert. erleichtern sollte. www.astronomie-heute.de August 2009 41 Neutronen vom Mars S 90° o stellt sich der mäßig energie­reiche 60° Neutronenfluss im Bereich von einem 90° + PHOENIX 60° Elektronvolt bis 100 Kiloelektronvolt von der Oberfläche des Planeten Mars dar. Die 30° 30° kosmische Strahlung setzt im Marsboden nach Präsenz ähnlich schwerer Teilchen, wie im Idealfall Wasserstoffkerne, mehr oder weniger effizient gebremst werden. Ein niedriger Neutronenfluss entspricht einer hohen Konzentration an Wasser­ stoffatomen in den bis zu einem Meter tiefen Bodenschichten. Die blau gefärbten 0° 0° -30° -30° -60° -90° 180° 240° 300° 0° Mars Polar Lander + -90° 60° 120° 180° -60° arktischen Regionen mit den Landeplät­ zen von Phoenix und dem gescheiterten Mars Polar Lander sind also angereichert 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Zählrate pro Sekunde Mitrofanov et al., 2004 / SuW-Grafik hochenergetische Neutronen frei, die je mit Wasserstoff, was als Vorkommen von NASA / JPL Wassereis gedeutet wird. Der Abstieg der Phoenix-Sonde am Fall­ schirm durch die Marsatmosphäre wurde von einer hochauflösenden Kamera an Bord NASA / JPL des Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommen (oben). Rechts ist die Landung in einer Computergrafik dargestellt. peraturen, bei denen TEGA diese Moleküle Mit dem Greifarm ließ sich die me- Probe« (TECP), bestimmte die thermische freisetzte, verraten deren mineralogische chanische Konsistenz, beispielsweise die und elektrische Leitfähigkeit des Bodens Herkunft, was gleichbedeutend ist mit Härte des Bodens, charakterisieren. Die zwischen vier Probenadeln sowie mittels dem Nachweis solcher Minerale. Wenn Schaufel am Ende des 2,3 Meter langen eines zusätzlichen Sensors den atmosphä- zum Beispiel die Temperatur – bei zeitlich Arms führte den einzelnen Instrumenten rischen Wasserdampfdruck und die rela- konstanter Energiezufuhr – in einem be- auf dem Deck der Landesonde ausgewähl- tive Feuchtigkeit der Atmosphäre. stimmten Zeitraum konstant bleibt, weist te Bodenproben zu. Auf der Rückseite der Schließlich lieferte die kanadische Wet- dies auf einen endothermen, also Energie Schaufel waren ein Eisbohrer und dahin- terstation mit ihrem LIDAR-Gerät (Light verzehrenden Phasenübergang hin: Nicht ter die Roboterarmkamera montiert. Sie Detection And Ranging) durch Messung nur die freigesetzten Gase, sondern auch konnte das aufgesammelte Bodenmaterial der Rückstreuung von Laserlicht an sus- die Temperaturkurven erlauben Rück- mit hoher Auflösung abbilden. Ein neben pendierten Teilchen wie Staub und Eis In- schlüsse auf die mineralogische Zusam- der Schaufel angebrachter Bodensensor, formationen über die vertikale Struktur mensetzung des Marsbodens. die »Thermal and Electrical Conductivity der Atmosphäre. Auf einem Mast maßen 42 August 2009 Sterne und Weltraum Probenrad RAC OM NASA / JPL SSI AFM Die bildgebenden Systeme der PhoenixSonde decken einen großen Auflösungsbereich ab. Die roten Leuchtdio­den der Robot Keller et al., 2008 / SuW-Grafik SSI Arm Camera (RAC) sind hier eingeschaltet. RAC Das 15 Zentimeter große, um 45 Grad gekippte Probenrad für optisches Mikro- OM skop (OM) und Rasterkraftmikroskop (AFM) AFM wird von oben mit Bodenmaterial aus der Schaufel beladen, dann werden die Proben durch Rota­tion des Probenrads um 180 Grad in die Beobachtungsebene des 0,1 10 Mikroskops gebracht. 1000 Größe des abgebildeten Objekts in Mikrometern Sonnensystemforschung in KatlenburgLindau geleistete Beitrag zur wissenschaft- RAC lichen Nutzlast des Phoenix-Landers liegt in der Entwicklung und im Bau der Roboterkamera sowie der Sensoreinheit des optischen Mikroskops. Die Geologie des Landeplatzes Schaufel Eisbohrer Dank der spektroskopischen Daten und hochauflösenden Bilder mehrerer MarsSatelliten (Mars Global Surveyor, Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter) existierte über die Geologie des Lan- Schaufel RAC NASA / JPL TECP deplatzes bereits ein umfassendes VorHier nahm die Stereokamera wissen. Er liegt wenige Grad nördlich des das Ende des Auslegers mit Polarkreises (Smith et al., 2009), auf hal­ der etwa acht Zentimeter bem Weg zwischen den mächtigen Thar- breiten Schaufel und den sis-Vulkanen und der nordpolaren Eis­ Geräten RAC und TECP auf. An kappe mit ihren dunklen bis schwarzen der Rückseite der Schaufel Sanddünen, nur etwa 500 Kilometer vom befindet sich ein Eisbohrer. nördlichen Rand der Tharsis-Provinz entfernt (siehe nächste Seite oben): Großflä- Sensoren täglich in 25, 50 und 100 Zenti- gen die Platzierung der erwähnten und chig rechneten die Forscher also mit meter Höhe den Druck und die Tempera- anderer nicht im Text beschriebener In- Asche von den Tharsis-Vulkanen und mit tur sowie an seiner Spitze die Windstärke strumente auf der Sonde und die nähere und die Windrichtung. Die schon er- Umgebung der Landestelle. Sandkörnern der nordpolaren Dünen. Der Landeplatz liegt etwa 20 Kilometer westlich des etwa elf Kilometer großen wähnte Stereokamera lieferte komple- Erstmals auf einer Planetenmission mentäre Daten über atmosphärischen deckten die vier abbildenden Systeme im und Staub (Messung der Sonneneinstrahlung Arbeitsbereich des Greifarms eine Auflö- Heimdall – demnach war auch Auswurf- durch Abbildung der Sonnenscheibe) und sung pro Pixel im Bereich von Zentime- material aus solchen Tiefen zu erwarten. atmosphärischen Wassergehalt (Nah-In- tern bis zu Submikrometern ab (Bildreihe Maßgeblich für die Auswahl des Lande- frarot-Aufnahmen von Himmelssektoren ganz oben). Die Roboterkamera (RAC) und platzes war, dass es dort keine Gesteins- außerhalb der Sonnenscheibe). der Leitfähigkeitssensor (TECP) befinden brocken größer als etwa 50 Zentimeter Die Computergrafik und das Selbstbild- sich am Ende des Auslegers (Bild oben). gibt. Das Terrain in der näheren Umge- nis der Phoenix-Sonde (Seite 40 – 41) zei- Der deutsche, am Max-Planck-Institut für bung der Sonde ist un­eben und in einzelne www.astronomie-heute.de einen Kilometer tiefen Kraters August 2009 43 polygonale Segmente unterteilt (siehe die mittlere Bildzeile auf der rechten Seite). Wenige Tage nach der Landung untersuchte die Roboterkamera, hauptsächlich um die Standsicherheit zu prüfen, das Ter+ Phoenix-Landeplatz rain unter der Sonde. Vertiefungen, die dabei sichtbar wurden, waren durch die Gasstrahlen der Bremsraketen entstanden (Bilder auf S. 46 links). Die glatten Oberflächen der Vertiefungen erscheinen im Ge- Alba Patera genlicht sehr hell – offenbar handelt es sich um oberflächennahes Wassereis, wie es die US-Marssonde Mars Odyssey im Jahr 2002 aufgespürte! Genau wie theoretisch vorhergesagt, lag es nur wenige Zentimeter ar sis -R eg io n Olympus Mons tief unter einer dünnen Staub-Regolithschicht. Das untere Bild deutet an, dass es Th sich eher um einen eisreichen Regolith als um reines Eis handelt. Im Laufe der Mission hob der Greifarm zwölf bis zu 18 Zentimeter tiefe Gräben aus. Die dabei freigelegten Eisflächen sind kamera im sichtbaren und nah-infraroten Bereich aufgenommenen Reflexionsspek- NASA sehr unterschiedlich: Die mit der Stereo- tren weisen teilweise auf relativ reines Wassereis, teilweise auf eisreichen Regolith hin. Die Annahme, dass das helle Material in den oberflächennahen Schichten tatsächlich Wassereis ist, wurde durch die beobachtete Sublimation zentimetergro­ Vom Planeten zur Landesonde D as oben und auch auf unserem Titelbild gezeigte globale Echtfarbenmosaik des Mars wurde aus Aufnahmen der beiden Viking-Orbiter zusammengesetzt. Die weißen Pfeile bezeichnen die großen Marsvulkane, das weiße Kreuz den Landeplatz von Phoenix. ßer heller Klumpen über einen Zeitraum Davon ist Alba Patera etwa 1800 Kilometer entfernt. Norden ist oben, hellgrüne Pfeile von vier Marstagen gestützt (siehe Bilder markieren die dunklen Sanddünen nahe der Polkappe. S. 46 rechts). Die auf den Bildern von Phoenix er- In der oberen Bildzeile auf der rechten Seite zeigt ein etwa 100 Kilometer breites Satellitenbild die nähere Umgebung der Phoenix-Sonde (weißes Kreuz). Auswurfmaterial kennbaren Frostpolygone – leicht aufge- von dem 20 Kilometer östlich gelegenen Krater Heimdall wurde auch am Landeplatz er­ wölbte mehreckige Flächen, die von fla- wartet. Rechts daneben ein hochauflösendes, etwa 280 Meter breites Bild, aufgenommen chen Gräben umgeben sind – bilden sich vom Mars Reconnaissance Orbiter. Es entstand 22 Stunden nach der Landung und zeigt nach dem Modell von Sletten et al. (2003) Phoenix (oben), den Hitzeschild (rechts der Mitte) und den hinteren Hitzeschild an seinem als Folge eines langsamen zyklischen Fallschirm (unten). Die weißen Pfeile markieren einen Riss im Terrain. Auf dem vergrö­ Transports von Bodenmaterial (siehe Kas­ ßerten Ausschnitt ganz rechts treten die polygonalen Unebenheiten des Terrains bereits ten auf S. 47 oben). Dieser Erosionsprozess deutlich hervor. Die Bremsraketen brachten in einem Umkreis von etwa 20 Metern um die kommt auch auf der Erde in arktischen Sonde grobkörnigeres und dunkleres Material zum Vorschein. Die noch stärkere Vergrö­ und periglazialen Gegenden vor und wird ßerung ganz oben rechts zeigt den gelandeten Phoenix. Das hellblaue Instrumentendeck als Kryoturbation bezeichnet. Eine aktive wird von den beiden kreisförmigen blauen Solarmodulen flankiert. Im Nordosten ist der oberste Bodenschicht mit Auftauphasen Nachmittagsschatten der Sonde zu erkennen. Das Bild wurde aus etwa 300 Kilometer gibt es auf dem Mars nicht. Aufgrund des Höhe aufgenommen. Jedem Pixel entsprechen 33 Zentimeter. geothermischen Wärmeflusses – in der Die beiden Bilder der mittleren Zeile zeigen die Umgebung des Landeplatzes. Sie ist Marskruste beträgt der Gradient rund von so genannten Frostpolygonen charakterisiert, die auch in irdischen Permafrostre­ zehn Grad Celsius pro Kilometer Tiefe gionen vorkommen. Die Blickrichtung geht nach Nordosten. Die Bilder entstanden am (Hoffman et al., 2001) – erstreckt sich die späten Nachmittag (links) und am frühen Morgen (rechts). Im rechten Bild erschwert Permafrostzone je nach Breitengrad min- das Gegenlicht die farbgetreue Wiedergabe, hebt aber die dreidimensionale Form der destens fünf Kilometer tief. Das noch tief- Polygone besser hervor. er liegende Grundgestein mag flüssiges Unten ist ein nicht ganz vollständiges Rundumpanorama der Umgebung des Phoenix- Wasser enthalten, obgleich seine Porosität Landeplatzes zu sehen. Es wurde von der Stereokamera aufgenommen, Norden liegt in in diesen Tiefen sehr klein ist. der Bildmitte. In das Mosaik wurden nachträglich Bilder der Sonnenscheibe eingefügt, Nahe der Landestelle liegt der schon erwähnte Heimdall-Krater, der nach der die während der Marstage Sol 46 bis Sol 56 zu verschiedenen Tageszeiten entstanden. Die Mitternachtssonne ist ein unverkennbares Merkmal des nördlichen Polarsommers. Altersbestimmung mit Hilfe von Krater- 44 August 2009 Sterne und Weltraum Phoenix Riss im Terrain Heimdall zerschellter vorderer Hitzeschild Google Earth / NASA + am frühen Morgen NASA / JPL am späten Nachmittag NASA / JPL hinterer Hitzeschild mit Fallschirm Mitternachtssonne auf dem Mars www.astronomie-heute.de August 2009 45 NASA / JPL Bei der Landung fegten die Bremsraketen eine Eisfläche frei, die hier in zwei Aufnahmen der am Ende des Greifarms platzierten Roboterkamera zu sehen ist (Pfeile). Das obere Bild entstand an Sol 5, etwa gegen 15 NASA / JPL Uhr Ortszeit: Das sonnenbeschienene Eis leuchtet im Gegenlicht hell. Dieses frühe Bild war eine vorläufige Bestätigung des vorhergesagten Eisvorkommens in geringer Tiefe. Das untere Bild entstand am Tag Sol Der Roboterarm schuf mit seiner Schaufel diesen etwa 20 Zentimeter breiten 97, etwa um 2 Uhr Ortszeit: Im roten Graben. Hier wurde anscheinend im oberen Teil des Grabens mehr oder Zwielicht ist die Eisfläche kaum heller als das weniger reines Eis freigelegt. Die am Marstag Sol 20 (links) noch sichtbaren, umgebende Bodenmaterial; es handelt sich mit Pfeilen gekennzeichneten, etwa zwei Zentimeter großen Klumpen sind also nicht um reines Eis. An der Verstre­bung vier Marstage später (rechts) verschwunden, woraus sich eine Sublimations- oben links hat sich Eis abgelagert. rate von etwa 200 Mikrometern pro Marstag ergibt. zählungen vor etwa 500 Millionen Jahren Die Eigenschaften des Bodenmaterials Gewichtsprozent Perchlorat im Marsbo- entstand. Wahrscheinlich prägte Auswurfmaterial von diesem Krater den Phoenix- Einige Instrumente der Phoenix-Mission manchen terres­trischen Wüstengebieten Landeplatz mit. Demnach ist der Phoenix- verschafften uns neue Einblicke in die mi- vorliegenden Gehalte an Perchlorationen Landeplatz geomorphologisch nicht älter kroskopische Struktur und die chemisch- um mehrere Größenordnungen (Hecht et als diese 500 Millionen Jahre. Die oben be- mineralogische des al., 2009a,b). Das Element Chlor hatten schriebenen Prozesse zur Bildung von Po- Bodenmaterials. So erlauben die vielen mit schon in den 1970er Jahren die beiden Vi- lygonen laufen in wesentlich kürzeren der Roboterkamera gewonnenen Bilder des king-Sonden im Marsboden nachgewiesen. Zeiträumen ab und sorgen deshalb für Schaufelinneren (zum Beispiel die Bilder Jetzt deutet sich an der Phoenix-Landestel- eine ständige Erneuerung der Landschaft. rechts unten) eine erste, visuelle Charakte- le an, dass ein beträchtlicher Teil des im Somit landete Phoenix in der jüngsten al- risierung des Bodenmaterials. Anschlie- Marsboden vorhandenen Chlors mögli- ler bisher von Marssonden besuchten Ge- ßend wurde das Material einer der vier cherweise als Perchlorat vorliegt, also in genden. Können wir für das Fehlen größerer Ge- WCL-Analysezellen zugeführt. Nach dem der höchsten Oxidationsstufe, die das Ele- Hinzufügen von 25 Kubikzentimetern ei- ment Chlor erreichen kann. steinsbrocken am Phoenix-Landeplatz eine ner verdünnten wässrigen Lösung genau Dieses bemerkenswerte Ergebnis kam schlüssige Erklärung finden? Die obigen bekannter Zusammensetzung zu einem von einer ionenselektiven Elektrode, die Bilder belegen das reichhaltige Vorkom- Kubikzentimeter Marsboden-Material ent- nur durch glückliche Umstände in die Ana- men von Wassereis nahe der Oberfläche in stand eine schwach basische Lösung mit lysezellen integriert wurde. Denn vor der Übereinstimmung mit den Daten der Son- einem pH-Wert von rund 8,3, die – völlig Phoenix-Mission hatte niemand mit dem de Mars Odyssey aus dem Jahr 2002. Viel- Vorhandensein beträchtlicher Mengen Per- leicht lässt sich die Abwesenheit der Ge- unerwartet – beträchtliche Mengen an Perchlora­tionen (ClO4)– enthielt. steinsbocken mit der hohen Konzentration Überraschenderweise war dieses Per- Mission keine starken Argumente, eine von Wassereis in den oberflächennahen chloration das dominierende Anion. Dane- perchloratempfindliche Elektrode einzu- Schichten erklären, die während des ben fanden sich vor allem Mag­nesium- und setzen. Jedoch eignet sich diese Elektrode Heimdall-Einschlags erfasst wurden: Eine Natriumionen sowie auch Kalium- und nicht nur zum Nachweis von Perchlorat, gewaltige Druckwelle mag die ursprünglich Kalziumionen. Einer angenommenen Ge- sondern auch von Nitraten: Ihren Einbau hier deponierten Gesteinsbrocken wegge- samtmasse von einem Gramm analysier- in die Analysezellen verdankt sie letztlich sprengt und zertrümmert haben. ten Bodenmaterials entspräche etwa ein genau dieser Anwendungsmöglichkeit. 46 August 2009 Zusammensetzung den. Diese Konzentration übersteigt die in chlorat gerechnet. Es gab daher vor dieser Sterne und Weltraum Instrumente an Bord von Phoenix ver- Zur Entstehung der Frostpolygone glichen werden. Hier spielen vor allem die Daten des Thermal and Evolved Gas Ana- D iese Grafik erklärt schematisch die Bildung der Frostpolygone auf dem Mars lyzer (TEGA) eine bedeutende Rolle. durch Kryoturbation: Bei der Kontraktion des Bodens im Winter entstehen Der Nachweis von Perchlorat in allen in keilförmige Hohlräume, die sich mit lockerem Material füllen. Im darauf folgenden den WCL-Zellen untersuchten Bodenpro- Frühjahr und Sommer können sich die Sandkeile nicht mehr vollständig schließen: ben war so eindeutig, dass es keiner Bestä- Es kommt zu Spannungen, und die zentralen Regionen des Polygons wölben sich auf. tigung durch TEGA bedurfte. Andererseits Die gestrichelten Pfeile veranschaulichen den Langzeittransport von Bodenmaterial. sollten thermische Zersetzungsprodukte Die durchgezogenen Pfeile stellen lokale Geschwindigkeitsvektoren dar. Unterhalb von Perchloraten in allen mit TEGA ge- einer gewissen Tiefe – der Tiefe der Sandkeile – ist die Bodentemperatur nicht mehr wonnenen Massenspektren zu finden den täglichen und jahreszeitlichen Temperaturschwankungen unterworfen, da die sein, was jedoch mitnichten der Fall war. obere Bodenschicht thermisch isolierend wirkt. In dem mit der Panorama-Kamera Ein wichtiger Fund des TEGA-Instru- aufgenommenen rechten Bild treten Relief und Konturen der Polygone im Gegen­ ments ist die Freisetzung von Kohlendio- licht besonders deutlich hervor. Sie sind etwa sieben Meter von der Sonde entfernt. xid im Temperaturbereich von 800 bis 900 Grad Celsius, woraus sich auf die Gegenwart von drei bis fünf Gewichtsprozent Lockermaterial Kalziumkarbonat im Marsboden schliesuchten die Planetologen im vergangenen Sandkeil Jahrzehnt, insbesondere durch Fernerkundung aus der Umlaufbahn, gezielt nach diesem Mineral an der Oberfläche des Planeten (Ehlmann et al., 2008): TEGA fand es Temperatur zeitabhängig nun in einer nicht vernachlässigbaren NASA / JPL Permafrostboden Sletten et al., 2003 / SuW-Grafik ßen lässt (Boynton et al., 2009). Immerhin Temperatur zeitunabhängig Konzentration! Das gefundene Karbonat stimmt auch mit den Daten der WCL-Analysezellen überein (Kounaves et al., 2009) und erklärt zum Teil den gemessenen basischen pH-Wert der wässrigen Lösungen. Auch die Abwesenheit bestimmter Die Entdeckung des Perchlorats hat ridiani Planum nachgewiesen wurde, Gase kann kritische Informationen über großen Einfluss auf unser Verständnis der hauptsächlich als Perchlorat vor? Sogar die die Mineralogie des Marsbodens liefern. chemischen Prozesse, die an der Oberflä- alte Frage nach Leben auf dem Mars muss So wurde im gesamten Temperaturbe- che und in der Atmosphäre des Roten Pla- aufgrund dieses Befunds neu formuliert reich von Minusgraden bis hin zu 1000 neten stattfinden. Es stellt sich die Frage werden: Welche Formen primitiven Lebens Grad Celsius kein Schwefeldioxid freige- nach seiner globalen Verbreitung: Ist seine könnten angesichts der hohen Perchlorat- setzt: Die Abwesenheit dieses Gases ist hohe Konzentration ein exotisches Phäno- konzentration auf dem Mars gedeihen? überraschend, denn immerhin stießen men der Phoenix-Landeregion, oder tritt Die Daten der Analysezellen sind aller- bisher alle erfolgreichen Marslandeson- Chlor überall auf der Marsoberfläche so dings mehrdeutig, denn es sind mit ihnen den auf beachtliche Mengen Schwefel im häufig auf? Lag das Chlor, das bisher an unterschiedliche den Landeplätzen in Chryse Planitia, Uto- des Marsbodens verträglich. Daher müs- Bereich von fünf bis zehn Gewichtsprozent SO3 im Marsboden. Magnesiumsul- pia Planitia, dem Krater Gusev und in Me- sen die Ergebnisse mit Resultaten anderer fat würde sich bei Temperaturen unter- Zusammensetzun­gen Eine Marsbodenprobe in der Schaufel des Greifarms ist für die Analyse bereit (rechts). Dieses Farbbild entstand durch Überlagerung von drei jeweils im roten, grünen und blauen Licht der Leuchtdioden der Roboterkamera aufgenommenen Bildern. Die schwarzen Bereiche sind direkt von der Sonne beschienen und enthalten keine Farbinformation, da das direkte Sonnenlicht wesentlich heller ist als die Leuchtdioden. NASA / JPL / MPS Die Bodenprobe wurde in einer der Zellen des WCL analysiert (ganz rechts). Zum Vergleich: Die schwarzen Balken sind zehn Millimeter lang. www.astronomie-heute.de August 2009 47 halb von 1000 Grad Celsius zersetzen und Mikroskopische Aufnahmen von Marsbodenmaterial dabei Schwefeldioxid freigeben. Offenbar gibt es in den Phoenix-Bodenproben kein Magnesiumsulfat. Kalziumsulfate wie D as linke Farbbild zeigt etwa 60 Mikrometer große mineralische Körner unter­ Gips und Anhydrit würden sich unter den schiedlicher Farbe auf einem blauvioletten magnetischen Substrat. Im rechten Bedingungen an der Marsoberfläche – Bild sind Körner des gleichen Typs in einer Grundmasse aus orangefarbenem kle­ einem atmosphärischen Druck von weni- brigen Marsstaub verteilt. Die Staubteilchen mit Durchmessern kleiner als zehn Mi­ ger als zehn Millibar – bei etwa 1400 Grad krometer lassen sich in den Mikroskopbildern nicht einzeln erkennen. Die weißlichen Celsius zersetzen, aber solche Tempera- bis bräunlichen Körner (durchgezogene Pfeile) sind wahrscheinlich durch einen turen wurden in den Probenöfen von anderen Prozess als die fast schwarzen Körner (gestrichelte Pfeile) entstanden. Die TEGA nicht erreicht. Die Vermutung liegt farbig abgebildeten Flächen sind jeweils einen Millimeter breit (Goetz et al., 2009). daher nahe, dass Kalziumsulfat in Phoe- Das Schwarz-Weiß-Bild entstand mit dem Rasterkraftmikroskop von Phoenix und nix-Bodenproben vorhanden ist (Golden zeigt Details eines etwa 20 Mikrometer breiten Staubteilchens. Das kleine schwarze et al., 2009). Immerhin fanden sich durch Rechteck im linken Farbbild deutet die relative Größe der gezeigten Fläche an. Fernerkundung schon größere Lagerstät- Im rechten Bild dominiert der orangefarbene Staub. Die einzelnen Teilchen lassen ten auf dem Mars, eine davon zum Bei- sich durch das optische Mikroskop mit einer Auflösung von vier Mikrometern pro spiel am Nordpol des Planeten (Langevin Pixel nicht im Detail auflösen und müssen daher kleiner als etwa zehn Mikrometer sein. Eine vorläufige Klassifizierung der mineralischen Körner unterscheidet zwi­ et al., 2005). Im Kasten links sind mikroskopische Bil- schen rötlichbraunen bis farblosen Teilchen (durchgezogene Pfeile) und sehr dunklen, der und eine dreidimensionale Darstellung bisweilen schwarzen Teilchen (gestrichelte Pfeile). eines durch das Rastermikroskop abgetas­te­ ten Staubteilchens zu sehen. Die unvermeidliche Schwäche dieser Daten liegt darin, dass wegen des geringen Sichtfelds des Geräts nicht beurteilt werden kann, ob bestimmte morphologische Erscheinungsfor­men als repräsentativ gelten können. Die mi­kro­ NASA / JPL / MPS / Imperial College / Univ. Delft skopischen Farbbilder belegen eine große Teilchenvielfalt. Über den möglichen Ursprung beider Teilchentypen wird noch gerätselt. Nur wenn man die Mars­proben mit zahlreichen terres­trischen Proben, zum Beispiel verwitterten Proben aus vulkanischen Regio­nen, vergleicht, lassen sich die Szenarien eingrenzen, die zur Bildung der einzelnen Typen geführt haben können. Hierbei muss der geologische Kontext des Phoenix-Landeplatzes in die Abwägung der einzelnen Ent- Es gewinnt, wer alle 16 Felder besucht hat und dann mindestens 5 Produkte auswendig nennen kann. Angebote gelten bis 31. 08. 2009, bzw. solange der Vorrat reicht START stehungsszenarien mit einfließen. IND-2Z MIKROSKOP LACERTA 8×42 ED 339 € LACERTA 1:10 UNTERSETZUNG 59 € 479 € schwere Ausführung, 17 kg NATURBEOBACHTUNG NATURBEOBACHTUNG ASTRONOMIE WWW.TELESKOP– WWW.TELESKOP– SONDERPREIS TAL 150/1200 NZ LI 1. R. nen te STgt Ih unk ERf brin100 P ZINinkau PUEin E KA 48 August 2009 199 € Selbstabholer dürfen würfeln! es purzeln die Prozente um die Anzahl der Augen beim Wurf mit zwei Würfeln! SONDERPREIS GRATIS ZUBEHÖR 200 Punkte entsprechen 2 persönlichen Einkäufen in Wien oder Linz (jeweils über 100 €) Sie erhalten wahlweise: A Drehbare Sternkarte B Vizi Sternatlas C Star Guide FORNAX F51: 4200 € F100: 6800 € F150: 8900 € Selbstabholer dürfen würfeln! 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Der konstante Wasserdampfdruck ist 200 Taupunkt in Kelvin Taupunkt (rechte Ordinate), bei dem der Wasserdampfdruck in Pascal Druckwert (linke Ordinate) entspricht ein 0,1 190 0,01 180 vermutlich eine Folge der raschen Vermischung des zu Tagesbeginn neu gebildeten Wasserdampfs in der gesamten atmosphärischen Grenzschicht. 0,001 0 4 8 12 16 20 24 Mars-Ortszeit Wind und Wetter Der vom Luftfeuchtigkeitssensor ge- Wassereis, an Regolithkörnern adsor- Phoenix konnte besonders wertvolle me­ messene Wasserdampfgehalt der boden- biertes Wasser oder Kristallwasser in Per- teo­rologische Beobachtungen und Mes- nahen Atmosphäre betrug zwischen 10 sungen durchführen, weil die Wetterphäno­ Uhr und 17 Uhr Ortszeit nahezu konstant chloraten in Frage. Auf der nächsten Seite oben sind ver- mene, insbesondere die Wol­ken­­bil­­­dung, in etwa 1,8 Pascal (Bild oben). Eigentlich schiedene Auslenkungen des Wetter- den polaren Regionen besonders stark aus- sollte dieser Druck parallel zur atmosphä- hahns aus seiner Ruheposition abgebil- geprägt sind. Weiterhin schloss die mitge- rischen Temperatur bis etwa 14 Uhr Orts- det, die einer Windgeschwindigkeit von führte, gut durchdachte meteorologische zeit stetig steigen. Offensichtlich kommt etwa zehn Metern pro Sekunde entspre- Messsta­tion ein LIDAR-Instrument zum es aber zu einem dynamischen Gleichge- chen. Mit ähnlicher Geschwindigkeit Studium der Wolkenformationen ein. Auch wicht der bodennahen Wasserdampfkon- fegte der darunter gezeigte Staubtornado der Wetterhahn leistete trotz seiner Ein- zentration, wobei der Wasserdampf im am Sol 104 in west-nordwestlicher Rich- fachheit gute Dienste. Schließlich ließen Takt mit der Entstehungsrate nach oben tung an der Sonde vorbei. Nach systema- sich die Phoenix-Wettermessungen mit abtransportiert und in der atmosphä- tischen Studien der von der Wetterstation denen der hervorragenden Instrumente an rischen Grenzschicht verteilt wird. In täg- gemessenen Drücke sind solche Staubtor- Bord verschiedener Mars-Satelliten räum- lichen Zyklen wird der Wasserdampf zwi- nados lich und zeitlich gut koordinieren und da- schen der Atmosphäre und der festen kungen von ein bis drei Pascal korreliert. mit Einblicke in das polare Wettergesche- Oberfläche ausgetauscht. Als Quellen des hen erhalten. Wasserdampfs kommen das bodennahe Der Wind machte sich auch dadurch bemerkbar, dass er die Solarmodule der NIMM’ 2, ZAHL’ 1 Wand Sternkarte EQUINOX mit kurzzeitigen AUTOTRACK DOBSON AB 449 € AB 699 € mit Dual Ax Motorsteuerung Druckabsen- TELEFONISCHE BERATUNG WIEN +43 699 1197 0808 LINZ +43 699 1901 2165 MIT GRATIS 1:10 MIKROFOKUS ASTRONOMIE ASTRONOMIE ASTROFOTOGRAFIE ASTROFOTOGRAFIE –AUSTRIA.COM –AUSTRIA kabellose Verbindung ohne Handbox: • EOS Selbstauslöser • Autoguider Befehle • GoTo Befehle UrsaMinor PRO Software: STAND ALONE AUTOGUIDER + IMAGE CONTROL 69 € • EOS Image Control • Dithering • Live picture NEU N 479 € 133 € IE • EOS Bajonett integriert • ohne zusätzlichen www.astronomie-heute.de Lichtweg • optimiert für MPCC LACERTA-MGEN August 2009 W 219 € BLUETOOTH INTERFACE OP ER NG A ng S tI S hn E en 2 3. LACERTA OFF-AXIS GUIDER E 10 in E 0 in Pu ka nk uf te br i ASTROFOTOGRAFIE 49 NASA / JPL, Holstein-Rathlou et al. 2009 Der Wetterhahn an zwei verschiedenen Phoenix-Sonde in Schwingungen ver- Tagen bei unterschiedlicher Windstärke. setzte. Über den um 45 Grad gekippten Spiegel Besonders wertvoll sind die gesammel- unter dem Pendel kann die Panoramakame- ten LIDAR-Daten (Whiteway et al. 2009). ra dessen Auslenkungen in alle Richtungen Aus der Rückstreuung des grünen Laser- quantitativ erfassen. Daraus wiederum lichts am nächtlichen Himmel ließen können sowohl die Windrichtung als auch sich die Staubverteilung in der atmo- die Windstärke abgeleitet werden. sphärischen Grenzschicht und Wolkenstrukturen an deren oberem Rand bis zu einer Höhe von etwa zehn Kilometern charakterisieren (siehe die Bilder unten). Etwa nach Sol 80 bildeten sich jede Nacht Bodennebel sowie Eiswolken am oberen Rand der atmosphärischen Grenzschicht in etwa vier Kilometer Höhe. Die Eiswolken bildeten häufig Fallschleppen durch anfänglich wachsende, dann ausfallende und schließlich sublimierende Eiskristalle. Vergleichbare Fallschleppen kommen auch bei terres­trischen Wolken vor. Allerdings sind die LIDAR-Daten räumlich punktuelle Zeit­dia­gramme, die sich nicht bedenkenlos mit räumlich ausgedehnten Momentaufnahmen (Bild unten) verglei- NASA / JPL, Univ. Texas chen lassen. Die am Tag gewonnenen LIDAR-Daten waren geprägt durch den Staub in der atmosphärischen Grenzschicht. Jedoch gelang es, sublimierende Tagwolken und deren Fallstreifen mit der Panoramakamera zu dokumentieren. Am Marstag Sol 104 fegte ein Staubtornado am Landeplatz vorbei. Der Blick Abständen von rund einer Minute. Der Tornado ist im ersten Bild etwa einen Stand und Perspektiven der Phoenix-Mission Kilometer von Phoenix entfernt, etwa fünf Meter breit, und bewegt sich von Zwar sind Erde und Mars im Hinblick auf der Sonde weg. die Oberflächentemperaturen sowie auf das Vorkommen von flüssigem Wasser 5,0 und Leben sehr verschieden, aber eines 4,0 haben sie gemeinsam – den Lauf der Jah- 3,0 reszeiten, wenn sie auch auf dem Mars 2,0 1,0 0 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 0,4 0,55 0,7 0,85 1,0 Rückstreuintensität 3:00 3:15 3:30 3:45 4:30 4:40 4:00 4:15 NASA / JPL / J. Whiteway (York Univ., Canada) Höhe in Kilometer Höhe in Kilometer ging nach Westen. Die Bilder in der kleinen Serie oben entstanden in 4:50 5:00 5:10 5:20 M. Thiessenhusen Mars-Ortszeit 50 August 2009 etwa doppelt so lang wie auf der Erde dauern. Die Neigung der Rotationsachsen beider Planeten zur Ekliptik ist ebenfalls etwa die gleiche. Mit dem LIDAR ließen sich Nachtwolken Zum Zeitpunkt, als der Autor an die- charakterisieren. Die Farben in den beiden sem oberen Bildern repräsentieren die LIDAR- herrschte bei Phoenix Polarnacht, aber Rückstreuintensität in relativen Einheiten. sie dauerte nur knapp dreieinhalb Mo- Die Fallschleppen entstehen durch Subli- nate an, da die Sonde nur wenige Grad mation ausfallender Eiskris­talle und sind nördlich des Polarkreises gelandet war. aufgrund unterschiedlicher Windgeschwin- Phoenix war »eingeschneit«: Durch di- digkeiten in verschiedenen atmosphä- rektes Ausfrieren des atmosphärischen rischen Höhen gekrümmt. Die Wolke sinkt Kohlendioxids bei etwa –123 Grad Celsius im Zeitraum von einer Stunde um etwa – ein einzigartiges Phänomen des Wetter- einen Kilometer ab. Aus dieser Fallge- geschehens auf dem Mars – hatte sich schwindigkeit lässt sich die durchschnitt- eine 10 bis 20 Zentimeter dicke Schicht liche Größe der ausfallenden Eispartikel auf Trockeneis auf den Solarmodulen nieder- etwa 120 Mikrometer schätzen. Im unteren geschlagen. Seit dem 10. Juli 2009 steigt Bild sind analoge terrestrische Fallschlep- die Sonne wieder über den Horizont: Es pen zu sehen. dämmert am Phoenix-Landeplatz. All- Artikel arbeitete (April 2009) Sterne und Weltraum mählich verdampft nun das Trockeneis. küle zu erwarten, und zwar aufgrund wickelt. SAM wurde am Goddard Space Wenn dieses Heft den Leser erreicht, gibt des kontinuierlichen Zustroms von Me- Flight Center der NASA gebaut, ist flug- es für Phoenix wieder einige Stunden Ta- teoriten des so genannten CC-Typs, die bereit und wird besonders niedrige Kon- geslicht. Und am 26. Oktober sind Tag beträchtliche Mengen organischen Ma- zentrationen und Nacht gleich lang, der Frühling be- terials enthalten. Die Tatsache, dass auf nachweisen können. Besondere Auf- ginnt. dem Mars bisher keines gefunden wur- organischen Materials Die Sonde verfügt über einen so ge- de, lässt das Wirken schneller che- merksamkeit gilt hierbei dem Methan (CH4), das auf dem Mars unlängst nach- nannten Lazarusmodus: Falls sie nach mischer Abbauprozesse vermuten, wel- gewiesen wurde, und dessen Isotopen- dem Überwintern immer noch funktions- che verhältnis fähig ist, wird sie sich durch die zuneh- stets sehr klein halten. Die ständige Um- Konzentration von weniger als einem mende Sonneneinstrahlung und die da- wälzung von oberflächennahem Boden- Atom raus an den Solarmodulen resultierende material durch die Kryoturbation am (1 part per billion = 1 ppb) gemessen elektrische Spannung selbst wiederbele- Phoenix-Landeplatz mag solche Abbau- werden kann. ben. Aus Kostengründen wie auch aus technologischen Gründen war Phoenix prozesse begüns­tigen. Auch wenn die Oberfläche sich weiter- jedoch nicht darauf ausgelegt, den ark- hin als steriler Ort erweisen sollte, ist die Walter Goetz erforscht tischen Marswinter zu überstehen. Die weitere Suche nach Indizien biologischer am Max-Planck-Institut für fast zwei Meter ausladenden Solarmodu- Aktivität auf dem Mars sinnvoll und muss Sonnensystemforschung le haben möglicherweise der beträcht- konsequenterweise in besser geschützten (MPS) in Katlenburg- lichen Eislast nicht standgehalten, und Umgebungen, wie etwa im Inneren sedi- Lindau die Geologie und elektronische Bauteile, einschließlich der mentärer Gesteine oder in tieferen Boden­­ Mineralogie des Planeten Solarmodule und Lithiumbatterien, wurden möglicherweise durch thermische schichten, fortgesetzt werden. Die nächsten Missionen, die für diese Exploration Rover, Phoenix und anderen Mars­ Spannungen zerstört. Dennoch wird der Aufgabe zur Verfügung stehen, sind missionen aktiv beteiligt. Satellit Mars Odyssey ab Oktober 2009 »Curio­sity« (von der NASA bislang Mars nach Signalen von Phoenix suchen. Science Laboratory genannt, Landung Ausblick die Gleichgewichtskonzentration Milliarde Atome Mars. Er war an Mars Literaturhinweise Althaus, T.: Neue Bilder vom Roten Planeten. In: Sterne und Weltraum 3/2007, S. 24 – 32. Horneck, G.: Leben auf dem Mars? In: Sterne und Weltraum 10/2008, S. 36 – 44. Faszinierendes Sonnensystem: Sterne und Weltraum Dossier 1/2008. mische und meteorologische Mission in strumente, welche die TEGA-Herausfor- hohem Maße erfolgreich. Anzeichen derung wieder aufnehmen werden: Die früherer biolo- Instrumente SAM (Sample Analysis at gischer Aktivität wurden nicht gefun- Mars) auf »Curiosity« und MOMA (Mars den. Die folgenden Missio­nen werden Organic Molecule Analyzer) auf »Exo- nach organischen Molekülen suchen, Mars« sollen im nächsten Jahrzehnt in die auf primitive Lebensformen in der spezifischen, Gegenwart oder Vergangenheit hinwei- nach organischen Molekülen suchen. äquatorialen Regionen sen würden. Allerdings sind an der Ober- Das Instrument MOMA wird gegen- fläche des Planeten auch ohne jegliche wärtig unter Leitung des Max-Planck-In- Art von Lebensformen organische Mole- stituts für Sonnensystemforschung ent- www.astronomie-heute.de eine Mars« (Landung 2016). Beide Sonden sind Rover und enthalten komplexe In- gegenwärtiger auf noch bei minimaler 2012), und die europäische Sonde »Exo- Phoenix war als geologische, geoche- oder 13C/12C Die im Text erwähnte weiterführende Literatur findet sich unter: www.astronomie-heute.de/artikel/ 1000136 August 2009 51 ■ Im Schatten des Mondes, DVD-Video Unser besonderer Tipp: Ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein großer Sprung für die Menschheit. Erik Wischnewski ■ Astronomie in Theorie und Praxis 2009, Laufzeit. 95 Min., Polyband. Kompendium und Nachschlagewerk mit Formeln, Fakten, Hintergründen 4. überarbeitete und erweiterte Auflage, 2009, 728 S. m. zahlr. Abb., geb., Eigenverlag. Bestell-Nr. 2290. € 69,– (D), € 72,– (A) Alles Relevante zur Astronomie in einem Band. Jetzt in neuer überarbeiteter Auflage: farbig und im großen Format (17x24 cm)! Triviale Bücher für Sternfreunde gibt es genug, aber darf es auch mal ein bisschen mehr sein? Wer sich tiefer gehend mit der Astronomie beschäftigen möchte, sollte dieses Einführungs- und Nachschlagewerk erwerben. Das Besondere an diesem Buch ist das ausgewogene Verhältnis von Theorie und Praxis. Es dient Frischlingen zur Einführung und alten Hasen zur Vervollständigung ihrer Kenntnisse. 57 Übungsaufgaben ermöglichen es, das eigene Verständnis zu überprüfen. Ein Register mit über 3300 Stichworten macht das Buch darüber hinaus zum Nachschlagewerk. Martin Bojowald Hrsg. v. Thomas Bührke u. Roland Wengenmayr ■ Zurück vor den Urknall ■ Der Mond Entstehung, Erforschung, Raumfahrt. Buzz Aldrin und Thomas Reiter im Gespräch Digitale Astrofotografie, mit DVD-ROM Grundlagen und Praxis der CCDund Digitalkameratechnik 2009, 352 S. m. 500 Abb., geb., Oculum. Strömten auf dem Mars einst gewaltige Flüsse? Wie beherrschen Dunkle Energie und Dunkle Materie die Entwicklung des Universums? Was ist ihre Natur? Welche Rolle spielen Schwarze Löcher bei der Entwicklung von Galaxien? Solche hochaktuellen Fragen versuchen Astrophysiker und Kosmologen in diesem Buch zu beantworten. Bestell-Nr. 2757. € 49,90 (D), € 51,30 (A) »Geheimnisvoller Kosmos« ist ein Reiseführer zu den Grenzen der heutigen Erkenntnis. Viele farbige Bilder und aussagekräftige Grafiken vereinfachen das Verstehen und machen das Lesen zum Genuss. Bestellen Sie bequem telefonisch: 06221 9126-841 Dieses umfangreiche Kompendium zur Astrofotografie ist auf dem neuesten Stand der Technik. Es behandelt umfassend alle Fragen rund um Kamera, Optik, Montierung, Kamerabedienung und Aufnahmetechnik, sowie der digitalen Bildbearbeitung. Damit setzt es einen neuen Standard für Literatur zu diesem Thema. Wer sich ernsthaft mit diesem faszinierenden Gebiet der Astronomie beschäftigen will, kommt nicht daran vorbei. Gerade der angehende Astrofotograf erhält in diesem Buch wertvolle Hinweise, wie man mit verhältnismäßig einfachen Mitteln die Aufnahmetechnik optimieren und das Beste aus seinen Aufnahmen herausholen kann. Dem Buch liegt eine DVD bei, auf der über 40 nützliche Freeware-, Shareware- und Demo-Programme zur Astrofotografie enthalten sind. Gottfried Beyvers, Elvira Krusch Bestell-Nr. 2819. € 49,95 (D), € 51,40 (A) Bequem direkt bei 52 August 2009 bestellen: www.science-shop.de Axel Martin, Bernd Koch Bestell-Nr. 2709. € 29,– (D), € 29,90 (A) 2009, 320 S. m. zahlr. z. Tl. farb. Fotos, geb., Fackelträger. Am 20. Juli 1969, setzt die Landefähre von Apollo 11 im Mare Tranquillitatis auf, Neil Armstrong und Buzz Aldrin betreten als erste Menschen den Mond. Diese Landung veränderte das kollektive Bewusstsein der Menschheit und revolutionierte zugleich unser Wissen um den Mond. Die Autoren Professor Ralf Jaumann und Ulrich Köhler vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin haben den Stand dieses Wissens aufbereitet und ein unvergleichliches Porträt des Mondes geschaffen. Eingestimmt wir der Leser durch ein ausführliches Gespräch zwischen zwei Astronautengenerationen: Thomas Reiter trifft auf Buzz Aldrin. Das Buch bietet darüber hinaus zahlreiche großformatige, teilweise zum ersten Mal veröffentlichte Aufnahmen. Zum ersten Mal führt »Im Schatten des Mondes« die noch lebenden Crewmitglieder der ApolloMissionen zusammen und gibt ihnen die Möglichkeit, ihre Geschichte aus einer sehr persönlichen Perspektive zu erzählen. 2008, 180 S. m. 160 Farbabb., geb., Wiley-VCH. Bestell-Nr. 2775. € 19,95 (D), € 20,60 (A) Ralf Jaumann, Ulrich Köhler Vor vierzig Jahren wurde ein Traum der Menschheit Realität: Der erste Mensch betrat den Mond. Dieser Film illustriert das Abenteuer Mondflug mit spektakulären Bildern und setzt den beteiligten Astronauten ein eindrucksvolles, berührendes Denkmal. Astrophysik und Kosmologie im 21. Jahrhundert 2009, 368 S., geb., Fischer-Verlag. Plötzlich sind Einblicke in das möglich geworden, was vor dem Urknall war – mit verblüffenden Erkenntnissen über eine aufregend unbekannte Welt mit negativer Zeit, umgestülpten Raumverhältnissen und einem Kosmos, der sich zusammenzieht, um nach dem Urknall zu expandieren. Alte kosmologische Modelle über den Zyklus des Werdens und Vergehens des Weltalls erhalten dadurch eine ganz neue Aktualität. Der preisgekrönte Film »In the Shadow of the Moon« aus dem Jahre 2007 als aufwändige DVD-Edition. ■ Geheimnisvoller Kosmos Die ganze Geschichte des Universums Dem junge Physiker Martin Bojowald ist es gelungen, näher als jemals zuvor an den Urknall heranzukommen und sogar darüber hinaus. DVD-VIDEO Bestell-Nr. 2841. € 17,99 (D), € 17,99 (A) ■ Kleines 1x1 der Relativitätstheorie Christian Pinter Einsteins Physik mit Mathematik der Mittelstufe Geschichten vom Kosmos und seinen Entdeckern 2. Aufl. 2009, 380 S. m. 100 Abb., geb., Springer. 2009, 222 S., geb., Kremayr&Scheriau Bestell-Nr. 2822. € 24,95 (D), € 25,70 (A) Bestell-Nr. 2817. € 22,90 (D), € 22,90 (A) Der Wunsch Albert Einsteins Gedanken nachvollziehen zu können, ist unter naturwissenschaftlich Interessierten weit verbreitet. Dieses Buch bietet dafür einen idealen Zugang: Mit anschaulichen Gedankenexperimenten, exakten Abbildungen, treffenden Analogien und mit strikt auf Mittelschulmathematik beschränkten Rechenschritten wird der Leser durch die faszinierende Welt Einsteins geführt – immer mit Blick auf Anwendungen in der Astrophysik. Relativitätstheorie so einfach wie möglich, aber nicht einfacher! per E-Mail [email protected] ■ Helden des Himmels telefonisch 06221 9126-841 Der Wissenschaftspublizist Christian Pinter erzählt faszinierende Geschichten aus der Welt der Astronomie: Wie kamen Löwe, Jungfrau und Waage an den Himmel? Wieso verheimlichen Klosterchroniken die unübersehbaren Supernovae des 11. und 12. Jahrhunderts? Was haben die »Hundstage« mit der römischen Astronomie zu tun? Dieses Buch bietet kurzweilige Geschichten aus der Astronomiegeschichte. per Fax 0711 7252-366 perSterne Post und Weltraum Postfach 810680 • 70523 Stuttgart *Bestellungen in D & A unter € 20,– sowie Bestellungen im sonst. Ausland berechnen wir mit € 3,50. Alle Preise inkl. Umsatzsteuer. Preise unter Vorbehalt. Spektrum der Wissenschaft Verlagsges. mbH NEU Govert Schilling ■ Astronomie – Die größten Entdeckungen 2009, 240 S. m. 250 farb. Fotos u. Illustr., geb., Kosmos. Bestell-Nr. 2856. € 49,90 (D), € 51,30 (A) Vor 400 Jahren hat das Teleskop die Astronomie revolutioniert. Generationen von Forschern haben damit den Nachthimmel beobachtet und durch ihre Entdeckungen das Weltbild der Menschheit geprägt. Zeit für eine Bestandsaufnahme: Was wurde entdeckt, wo hat man sich geirrt, welche Fragen sind noch offen? Dieser Bildband präsentiert die 100 wichtigsten Entdeckungen der Astronomie. Die einzigartige Kombination historischer Tatsachen und aktueller Forschungsergebnisse lässt die Geschichte der Sternenkunde Revue passieren. Bernhard Mühr, Winfried Berberich ■ Der Wolkenatlas und ein Ausflug in die Astronomie Das virtuelle Planetarium. Für Windows ■ Der große Kosmos 3D-Atlas des Sonnensystems, CD-ROM 2008, mit Handbuch, USM. 2009, USM. Bestell-Nr. 2725. € 79,90 (D), € 79,90 (A) Mit dem Computer das All erforschen: Spektakuläre grafische Darstellungen, verbunden mit wissenschaftlich exakten Daten Bestell-Nr. 2850 € 39,90 (D), € 39,90 (A) Neu in Redshift 7 Premium: • Neues Programmdesign u. Programmperfomance • 3-D-Modell unserer Galaxie mit 3-D-Flug • Jetzt mit über 100 Millionen Sternen und neuen Panoramen für Erde, Mond und Mars • Neue Himmelskörper: Exo- und Zwergplaneten • Integrierter Zeitplaner für Himmelsbeobachtungen • Online-Zugriff auf die Sternenkataloge USNO-B1.0, SIMBAD und SOHO Erkunden Sie alle Planeten, über 30 Monde und sechs Asteroide unseres Sonnensystems. Die Oberflächenkarten zeigen alle wichtigen Details der Himmelskörper sowie alle Landeplätze aus nächster Nähe. In leicht verständlichen Texten werden Beschaffenheit und Entstehung der Himmelskörper ausführlich erklärt und viel Wissenswertes zu Astronomie und Raumfahrt vermittelt. Stefan Seip ■ Himmelsfotografie mit der digitalen Spiegelreflexkamera Portofreie Lieferung in D&A ab einem Bestellwert von € 20,–* Wolken, Wetter und andere Phänomene Thomas Jäger 2008, 319 S. m. zahlr. Farbfotos., geb., Kunstschätzeverlag 20 Himmelstouren für Hobby-Astronomen Bestell-Nr. 2792. € 49,80 (D), € 51,20 (A) 2008, 156 S. m. 76 Ktn., 149 Fotos u. Zeichn., kart., Oculum Astro-Praxis. Dieser reich bebilderte Band zeigt alles, was Sie mit bloßem Auge am Himmel sehen können. Etwa die Hälfte des Buches sind Wolkenarten und Wolkenformationen gewidmet. Es folgen Wettererscheinungen wie beispielsweise Reif, Regen, Hagel, Schnee und Regenbögen. Danach werden Sonne und Mond vorgestellt. Sonnenflecken, die Sonne im H-Alpha-Licht, Nebensonnen und Haloerscheinungen. Die Mondphasen, Krater und Mare, Mondfinsternis, Haloerscheinungen um den Mond. Das Buch endet mit astronomischen Objekten und Erscheinungen, die mit bloßem Auge oder einem Fernglas erreichbar sind: Der große Orionnebel, die Plejaden, Polarlichter und Kometen. NEU ■ Redshift 7 Premium, DVD-ROM Die schönsten Motive bei Tag und Nacht 2009, 144 S. m. 130 Farbabb. u. 70 Screenshots, kart., Kosmos. Bestell-Nr. 2777. € 14,95 (D), € 15,40 (A) ■ Der Starhopper Bestell-Nr. 2556. € 19,90 (D), € 20,50 (A) Glitzernde Sternhaufen, leuchtende Nebel, ferne Galaxien: Deep-Sky-Objekte sind faszinierend, doch mit dem eigenen Teleskop oft gar nicht leicht zu finden. Dieses Buch beschreibt leicht verständlich wie man am Himmel navigiert, ohne vom Weg abzukommen. Dabei werden sowohl Aufsuchmethoden für moderne Computer-Steuerungen als auch für herkömmliche Teleskope beschrieben. Die Himmelstouren des Starhoppers erschienen von 1994 bis 2006 in der Astronomiezeitschrift interstellarum. Aus insgesamt 30 Touren wurden die schönsten ausgewählt und für dieses Buch neu aufbereitet. In einfach nachvollziehbaren Schritt-für-Schritt-Anleitungen zu tollen Himmelsaufnahmen! Schon mit einer handelsüblichen digitalen Spiegelreflexkamera lassen sich wunderschöne Himmelsfotos erzielen. Wie man zu solchen Aufnahmen gelangt, erklärt einfach nachvollziehbar der erfahrene Astrofotograf Stefan Seip. Die Bandbreite der Motive reicht dabei von einem schönen Vollmondaufgang bis hin zum detailreichen Abbild schwacher Nebel. Dabei behandelt der Autor ausführlich die Fotografie sowohl mit als auch ohne Fernrohr und gibt Ratschläge zur Bildbearbeitung. Ein ausführlicher Serviceteil mit zahlreichen Praxistipps lässt keine Fragen mehr offen. Besuchen Sie uns im Internet unter: www.science-shop.de Die Hörbuch-Edition von Sterne und Weltraum und Spektrum der Wissenschaft bietet Ihnen kosmische Beiträge dieser Monatszeitschriften zum Hören. ■ Planetensysteme, Audio-CD ■ Kosmische Ursprünge, Audio-CD ■ Unsere Sonne, Audio-CD Die Suche nach der zweiten Erde Wie Astronomen die Geschichte des Universums enträtseln Motor des Weltraumwetters 2009, ca. 62 Min., Sprecher: Detlef Kügow, Komplett-Media. Bestell-Nr. 2790. € 12,95 (D), € 12,95 (A) 2009, ca. 59 Min., Sprecher: Detlef Kügow, Komplett Media. Bestell-Nr. 2788. € 12,95 (D), € 12,95 (A) Die Frage nach der Existenz von Planeten bei anderen Sternen – seit Jahrtausenden Gegenstand von Forschung und Spekulation – ist entschieden. Zwei Artikel aus Sterne und Weltraum berichten über unser neues Verständnis über Planeten: Neue Welten (Editorial von Jakob Staude), Die Bausteine der Planeten (von Mario Trieloff), Was ist ein Planet? (von Günther Wuchterl). Bequem bestellen: direkt bei www.astronomie-heute.de www.science-shop.de Bestell-Nr. 2789. € 12,95 (D), € 12,95 (A) Beiträge aus Spektrum der Wissenschaft zur Chronologie des Universums: Im Reich der ersten Dinge (Editorial von Götz Hoeppe), Welt ohne Anfang (von Thomas Thiermann und Markus Pössel), Urbild des Universums (von Götz Hoeppe), Und es expandiert doch! (von Marek Abramowicz und Stanislaw Bajtlik). per E-Mail [email protected] telefonisch 06221 9126-841 2009. ca. 69 Min., Sprecher: Detlef Kügow, Komplett-Media. Die Sonne versorgt uns mit Licht und Wärme und das seit 4,5 Milliarden Jahren mit bemerkenswerter Konstanz. So hat sie sich eine eigene CD in der Hörbuch Edition von Sterne und Weltraum verdient: Sonnenwind und Weltraumwetter (Editorial von Uwe Reichert), Von Vorstellungen zu Wissenschaft (von Andreas Kopp und Horst Fichtner), Anatomie unserer Sonne (von Rolf Schlichenmaier und Hardi Peter), Der Sonnenwind (von Christian Vocks), Raumsonden (von Bernd Heber). per Fax 0711 7252-366 per Post 2009 53 August Postfach 810680 • 70523 Stuttgart *Bestellungen in D & A unter € 20,– sowie Bestellungen im sonst. Ausland berechnen wir mit € 3,50. Alle Preise inkl. Umsatzsteuer. Preise unter Vorbehalt. Spektrum der Wissenschaft Verlagsges. mbH
