Astronomie & Raumfahrt

Der Weltraum: Unendliche Weiten … ach was soll der Quatsch. Aus den nahezu unendlichen Archiven der US-amerikanischen Nationalen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA), der Europäischen Weltraumagentur (ESA) und der Europäischen Südsternwarte (ESO) habe ich einige Bilder ausgesucht, die mir besonders gefallen und die Faszination von Wissenschaft & Technik zeigen — in diesem Fall von Astronomie & Raumfahrt.

Keine Forschungsdisziplin konnte schließlich so eindrucksvoll zeigen, wie wertvoll und zerbrechlich dieser kleine, schwache, blaue Punkt im Weltall ist, den wir «Erde» nennen.

Die Aufnahmen sind auf etwa 1,2 Megapixel herrunterskaliert, dafür natürlich die Originale verlinkt — das Panorama des Mars Rovers «Spirit» ist beispielsweise 125 Megapixel (22 348 × 5 587 Pixel!) groß. Zu jedem Bild gibt's natürlich auch umfangreiche Informationen von denen ich versuchte das Interessanteste herrauszufischen.

Ich kann jedem nur empfehlen selbst in den Archiven von NASA, ESA und der Südsternwarte zu stöbern. Dort erwarten sowohl Roh- als auch aufbereitete Bilder sowie viele tolle Videos den interessierten Beobachter. Und natürlich finden sich — neben den Beschreibungen auf den Originalseiten — in einer großen Online-Enzyklopädie noch viiieeel mehr Informationen zu den einzelnen Themen.

Spaziergang auf dem Mond

Apollo 16 war die fünfte Mission, die auf dem Mond landete, aber die erste, die dies in einer Hochlandregion tat. Nach dem Aufsetzen am 21. April 1972 wurde drei Tage lang die Gegend um das Descartes-Hochland erkundet.

Zum zweiten Mal hatte die Crew ein Mondfahrzeug, ein «Lunar Roving Vehicle» von General Motors an Bord, um ein größeres Gebiet erkunden zu können. Dank Allrad-Antrieb und -Lenkung sowie den speziellen Rädern waren die Rover leicht manövrierbar und die Astronauten konnten mit bis zu 13 km/h über die Mondoberfläche brausen. Die Apollo 16-Crew legte damit 27 Kilometer zurück und entfernte sich dabei bis zu 5 Kilometer vom Landeplatz.

Dieses wundervolle Panorama ist aus 27 Farbfotos zusammengesetzt, die mit einer 70mm-Hasselblad-Kamera gemacht wurden.

An den Himmel gekritzelt

Nahe südlichen Himmelspol im Sternbild Chamäleon liegt dieser Teil des Sternenhimmels. Er zeigt ein Gebiet direkt neben dem Chamäleon-I-Komplex von hellen Nebeln und heißen Sternen.

Das Bild ist eine Zusammenstellung von sechs jeweils eine Minute belichteten Aufnamen in den V-, R- und I-Bändern. Diese wurde mit dem Antu- sowie Kueyen-Teleskop des Observatoriums der Europäischen Südsternwarte in Paranal in der Atacamawüste im Norden Chiles angefertigt.

Schattenspender

Im Sternbild Jungfrau (Virgo), in etwa 50 Millionen Lichtjahren (≈ 475 Trilliarden Kilometer) Entfernung, findet sich diese Spiralgalaxie im Frühstadium ihrer Entwicklung. Aufgrund ihrer besonderen Form mit der strahlenden Wölbung aus vorwiegend älteren Sternen im Zentrum und der nahezu von der Seite gesehenen Scheibe aus jüngeren Sternen, Gas und fein verwirbeltem Staub wurde der Galaxie der Spitzname «Sombrero» zuteil.

Die Scheibe rotiert mit ungefähr 100 Kilometern je Sekunde um das Zentrum der Galaxie. Das Bild ist eine Kombination aus drei verschiedenen Aufnahmen im V-, R- und I-Band. Sie wurden mit dem Antu-Teleskop des Observatoriums der Europäischen Südsternwarte in Paranal (Chile) gemacht.

Die ersten Pfade auf dem Mars

Als die Marssonde «Pathfinder» am 4. Juli (!) 1997 auf dem Mars landete, betrat die NASA wiedereinmal Neuland. Auf dem Mars war man zwar schon mehrmals zuvor gelandet — aber zum allerersten Mal hatte man einen kleinen Rover im Gepäck: «Sojourner». Der kleine Racker (65 cm lang, 48 cm breit, 30 cm hoch und 10,5 kg schwer) wurde wie auch die späteren großen Geschwister von der Erde aus gesteuert. Die Landeeinheit wurde nach der erfolreichen Landung zu Ehren von Carl Sagen in «Carl Sagan Memorial Station» umbenannt.

Sojourner macht sich im Bild gerade an einem Felsen zu schaffen. Gut zu sehen sind auch die Reifenspuren, die während mechanischer Experimente zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften des Marsbodens entstanden. Am Horizont sind in etwa 1-2 Kilometern Entfernung gut die «Twin Peaks» getauften Bergspitzen zu sehen.

Das Bild entstand während der Marstage 8, 9 und 10 der Mission auf dem Roten Planeten. Das Bildgerät steht etwa 1,80 Meter über der Marsoberfläche — und gibt damit einen recht guten Eindruck davon, was ein auf dem Mars stehender Mensch sehen würde.

On the Final Frontier: Der Herr der Ringe

Bis auf 39 Grad über die im Schatten liegende Seite der Saturnrunge stieg die Raumsonde Cassini als sie diese Aufnahme erstellen konnte. Sie zeigt Saturn und seine Ringe in natürlichen Farben. Helle Wolken spielen im blau-grauen Himmel im Norden während das von den Ringen reflektierte Licht die südliche Halbkugel auf Nachtseite des Planeten beleuchtet.

Im Bild sind drei Saturnmonde zu sehen: Mimas (Durchmesser: 397 Kilometer) auf der 2-Uhr-Position, Janus (181 km Ø) auf 4 Uhr und Pandora (84 km Ø) auf 8 Uhr. Pandora ist dabei nur ein schwacher Punkt kurz außerhalb des dünnen F-Rings.

Aus 45 Weitwinkel-Bildern, die aus etwa 1,1 Millionen Kilometern Entfernung zum Saturn gemacht wurden, ist dieses Mosaik zusammengesetzt. Cassini nahm über den Zeitraum von zwei Stunden 15 unterschiedliche Reihen aus roten, grünen und blauen Bildern auf während die Sonde das Hauptringsystem überflog.

Die Cassini-Huygens-Mission ist eine Kooperation der NASA und ESA. Zum Jahreswechsel 2004/05 setzte die NASA-Raumsonde «Cassini» das ESA-Landemodul «Huygens» auf dem Saturnmond Titan ab. Huygens konnte uns zum ersten Mal Fotos davon zeigen, wie es unter der dichten Methan-Wolkendecke des Mondes aussieht. Seither umrundet Cassini als Orbiter den Saturn und erkundet weiter den Planeten, sein Ringsystem und einige der zahlreichen Monde.

Wo Sterne entstehen

Helle, blaue, erst kürzlich — kosmologisch gesehen — entstandene Sterne blasen einen Hohlraum in die Mitte eines faszinierenden Sternentstehungsgebiets (NGC 602). Hochenergetische Strahlung lodert aus den heißen, jungen Sternen von N90 und wäscht die äußeren Teilbereiche des Nebels von innen aus, die die Strahlung davon abhalten unmittelbar aus dem Nest zu strömen. Das Sternentstehungsgebiet liegt in der Kleinen Magellanschen Wolke, allerdings weit entfernt deren Zentrums.

Aufbruchsstimmung und die Gelegenheit auf dem Mars

Wie die Aussicht einer auf dem Roten Planeten stehenden Person ist, zeigt diese Aufnahme des Mars Rovers «Spirit». Der Rover steht am Kamm des «Husband Hill»-Plateaus im Inneren des Gusev-Kraters. Am Horizont sind noch die Gipfel von «McCool Hill» und «Ramon Hill» zu sehen.

Seit Juni 2003 legte «Spirit» 7,8 Kilomter auf der Marsoberfläche zurück, ehe er sich im April 2009 im Sand festgefahren hat und nicht mehr befreit werden konnte. Sein Zwilling «Opportunity» landete im Januar 2004 auf der anderen Seite des Planeten und ist bisher 23,5 Kilometer weit gefahren und immernoch unterwegs. Die beiden Mars Rover fanden einige Gesteinsschichten, die auf der Erde nur im flüssigen Wasser entstehen. Seither gilt es als sicher belegt, dass es auf dem Mars früher Seen und Ozeane aus Wasser gegeben haben muss.

Die sechsrädrigen, solargetriebenen «Mars Exploration Rover» sind 1,5 Meter hoch, 2.3 Meter breit, 1,6 Meter lang und wiegen 180 Kilogramm. Allein 35 Kilogramm entfallen auf die Räder und die Aufhängung. Die Räder haben einen Durchmesser von 25 Zentimetern und jeweils einen eigenen Antriebsmotor. Damit kann eine Spitzengeschwindigkeit von 5 Zentimetern je Sekunde erreicht werden — immerhin 0,18 km/h. Nicht schlecht dafür, dass sie aus bis zu 400 Millionen Kilometern Entfernung gesteuert werden und Kommandos schonmal 20 Minuten unterwegs sein können!

Insgesamt 653 Einzelbilder wurden zu diesem 360° Panorama zusammengesetzt, dem größten das bis dato einer der beiden Mars Rover aufgenommen hat. Zudem war dies das erste Panorama, das neben den umgebenden Steinen und Böden und auch das komplette Roverdeck zeigt. Sechs verschiedene Filter wurden benutzt um die Farben realitätsnah wiederzugeben.

Mystic Mountain

Es scheint chaotisches Verhalten einer über einer drei Lichtjahre hohen Säule aus Gas und Staub zu sein. Sie wird zwischem dem glänzendem Licht der nahen, hellen Sterne außen und junger Sterne, die im Inneren ganze Gasströme feuern, angegriffen. Die Ausbrüche sind an den aufragenden Spitzen deutlich zu sehen. Diese Gas- und Staubsäulen liegen mitten in einem stürmischen, stellaren Kindergarten: dem Eta-Carinae-Nebel (NGC 3372), in etwa 7 500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild «Kiel des Schiffs».

Das Bild wurde mit dem Weltraumteleskops «Hubble» zu dessen 20. Jahrestag des Starts und der Stationierung im Erdorbit gemacht. Die Farben in diesem zusammengesetzten Bild entsprechen dem Leuchten von Sauerstoff (blau), Wasserstoff und Stickstoff (grün) sowie Schwefel (rot).

Eine Rose aus Galaxien

Was passiert, wenn zwei Galaxien miteinander interagieren? Diese beiden «ARP 273» getauften Galaxien im Sternbild «Andromeda» bilden eine Rose … in 300 Millionen Lichtjahren Entfernung. Die asymetrisch verwirbelten Spiralarme der großen Galaxie — «UGC 1810» — bilden die Blütenblätter und die kleinere — «UGC 1813» — den Stiel. Die gravitative Wechselwirkung lies sie nebenbei noch ein paar Sternentstehungsgebiete bilden. Diese sind die kleinen blauen Juwelen oberhalb der Blüte. Eine Materiebrücke verbindet die einige Zehntausend Lichtjahre auseinanderliegenden Galaxien.

Das Bild wurde mit dem Weltraumteleskops «Hubble» zu dessen 21. Jahrestag des Starts und der Stationierung im Erdorbit gemacht. Die Farben in diesem zusammengesetzten Bild entsprechen wurden mit drei Filtern die einem weiten Wellenlängenbereich des ultravioletten über den blauen bis zum roten Teil des Spektrums abdecken.

Erdaufgang

Im Dezember 1968 sahen Astronauten unseren Planeten zum ersten Mal als eine kleine und lebhafte, aber empfindliche, blau und weiße Kugel inmitten in der Dunkelheit des Weltall. Dieses Bild ist eine Kombination aus dem Earthrise-Foto von Apollo 8 als sie zum ersten Mal von der Rückseite des Mondes wiederkehrten und von der Erde begrüßt wurden sowie einem späteren Foto der Mission als man der Erde wieder näher kam.

Die unbenannte Oberfläche im Vordergrund liegt von der Erde aus gesehen nahe des östlichen Randes des Mondes. Der Mondhorizont liegt etwa 780 Kilometer vor dem Raumschiff und spannt sich im Bild über ungefähr 175 Kilometer.

Nahe zu die gesamte westliche Hemisphäre ist auf der Erde zu sehen. Südamerika ist gut zu erkennen, aber Wolken bedecken den Großteil Nordamerikas, nur die unverwechselbare Küstenlinie der südlichen Vereinigten Staaten mit der Halbinsel Florida sind klar sichtbar.

Himmelsstraßen

Nur eine 360-Grad-Panoramaaufnahme, die die vollständige südliche und nördliche Himmelskugel zeigt, enthüllt die kosmische Landschaft, die unseren kleinen Blauen Planeten umgibt. Die Ebene der Milchstraße, die wir auf der Erde nur von der Seite sehen, zeichnet einen breiten glänzenden Streifen an den Himmel.

Aus diesem Blickwinkel sind die generellen Bestandteile unserer Spiralgalaxie klar zu sehen: Die mit dunklen und leuchtenden Nebeln marmorierte Scheibe aus hellen jungen Sternen, das galaktische Zentrum und Satellitengalaxien wie beispielsweise die Magellanschen Wolken.

Da die Aufnahmen sich über mehrere Monate erstreckten, kamen einige Objekte des Sonnensystems und zogen durch die Sternenfelder, beispielsweise die hellen Planeten Venus und Jupiter.

Zoo im All

Im Bild tummeln sich der Pferdekopfnebel (B 33) und seine direkte Umgebung, der Emissionsnebel IC 434. Die Aufnahme wurde aus drei Belichtungen im B-, V- und R-Band im sichtbaren Bereichs des Spektrums zusammengesetzt, die mit dem Kueyen-Teleskop des Observatoriums der Europäischen Südsternwarte in Paranal (Chile) gemacht wurden.

Wenn es tagsüber …

Nur während einer totalen Sonnenfinsternis ist die Korona zu sehen — eine Plasma-«Atmosphäre», die sich Millionen Kilometer in den Weltraum erstreckt. Den ungewöhnlichen Spektraleigenschaften nach besteht sie überwiegend aus hochionisiertem Eisen, was auf eine Temperatur von etwa 1 Million Grad Celsius schließen lässt.

Aufgenommen wurde das Foto während der totalen Sonnenfinsternis über Mitteleuropa am 11. August 1999.

… und abends dunkel wird

Von der Internationalen Raumstation ISS sind wundervolle Sonnenuntergänge zu erleben. Aus etwa 350 Kilometern Höhe sind gut die einzelnen Schichten der Erdatmosphäre zu sehen: Die dunkelblaue Thermosphäre, die hellblaue Mesosphäre, die blaue-graue Stratosphäre und die im Sonnenlicht gleißende Troposphäre.

Das Bild wurde im August 2006 von einem Mitglied der Expedition 13 auf der ISS fotografiert.

Launchpad

Space Shuttle Atlantis wurde gerade auf Launchpad 39A des Kennedy Space Center beladen und die Rotating Service Structure wieder zurückgedreht. Danach ist das Shuttle zum letzten Flug des Space Transportation System-Programmes der NASA überhaupt aufgebrochen — Mission STS-135 zur Internationalen Raumstation ISS. Das Bild wurde am 7. Juli 2011 in Cape Canaveral, Florida aufgenommen.

Die Raumfähre «Atlantis» (OV-104) wurde im April 1984 fertiggestellt und hatte ihren Jungfernflug im Oktober 1985. Sie wurde nach dem ersten amerikanischen ozeanografischen Forschungsschiff Atlantis benannt.

Das Space Shuttle wurde parallel mit der «Discovery» konstruiert und gebaut. Von November 1997 bis Juli 1999 wurde die Raumfähre umgebaut und in viele Bereichen verbessert. Seit dem Ende des Shuttle-Programms der NASA steht die Raumfähre im Besucherzentrum des Kennedy Space Centers in Florida.

«We have Lift Off!»

Space Shuttle Endeavour startet 9 Uhr morgens vom Launchpad 39A des Kennedy Space Center zu seiner letzten Mission — STS-134 zur Internationalen Raumstation ISS.

An Bord hat die sechsköpfige Besatzung einen Teilchendetektor, eine Transport- und Trägerplattform für Ersatzzeile und wissenschaftliche Geräte, einen Hochdruck-Gastank und Ersatzteile für den Roboterarm des mobilen Instandhaltungsmoduls. Das Originalbild wurde am 16. Mai 2011 in Cape Canaveral, Florida aufgenommen.

Die Raumfähre «Endeavour» (OV-105) wurde im April 1991 fertiggestellt und hatte ihren Jungfernflug im Mai 1992. Sie wurde nach dem gleichnamigen ersten Schiff von James Cook benannt.

Von Dezember 2003 bis Oktober 2005 wurde das Shuttle grundüberholt und technische und sicherheitsrelevante Verbesserungen eingeführt. Nach dem Ende des Shuttle-Programms der NASA steht es seit Oktober 2012 im California Science Center in Los Angeles

Damit das Bild als Wallpaper taugt, habe ich die Spitze des Startturms entfernt, das Bild links und rechts erweitert und auch etwas an den Farben gedreht.

Huckepack

Space Shuttle Discovery fliegt auf einer zum Trägerflugzeug umgerüsteten Boeing 747 (Shuttle Carrier Aircraft) eine Ehrenrunde über das Capitol — begleitet von einer Northrop T-38 Talon, einem Überschall-Trainingsjet. Die Discovery war der erste Orbiter, der nach dem angekündigtem Ende des Space Transportation System-Programmes der NASA stillgelegt wurde.

Die allerletzte Mission des Shuttles führte zum Nationalen Luft- und Raumfahrtmuseum, wo es an die vergangenen Errungenschaften im Weltraum erinnern und zukünftige Generationen von Entdeckern bilden und inspirieren soll. Das Bild wurde am 17. April 2012 in Washington, D.C. aufgenommen.

Die Raumfähre «Discovery» (OV-103) wurde im August 1983 fertiggestellt und hatte ihren Jungfernflug im August 1985. Sie wurde nach einem der Schiffe benannt, mit denen James Cook den Pazifik befuhr und 1778 Hawaii entdeckte. Das Space Shuttle wurde parallel mit der «Atlantis» konstruiert und gebaut.

Zur Wallpaper-Eignung habe ich das Bild zurechtgeschnitten, um Shuttle und Träger in den Mittelpunkt zu rücken. Die T-38 Talon habe ich näher an die Huckepack-Flieger verschoben, damit der kleine Jet trotzdem im Bild bleibt. Auch die Farbwiedergabe habe ich ein wenig angepasst.

Babystern

In der Dunkelwolke L1527 hat das James Webb Telescope diesen Protostern mit seiner Nah-Infrarot-Kamera aufgenommen. Der Protostern selbst versteckt sich in der Mitte der «Sanduhr» hinter einer Protoplanetaren Scheibe, die dunkler Linie zu sehen ist. Der Klasse-0-Protostern ist lediglich 100 000 Jahre alt – quasi noch ein Baby – und hat noch nicht mit der Kernfusion im Inneren begonnen. Um den Protostern herum befindet sich aber noch jede Menge Material, um ihn weiter wachsen zu lassen und demnächst — kosmologisch gesehen — die Kernfusion zu starten und ein richtiger Stern zu werden. Durch Materialauswürfe geformte Filamente aus Wasserstoff umgeben den Protostern und bilden mit jedem dieser «stellaren Bäuerchen» weitere kleine Blässchen.

Gleich rummst's!

Wenn Sterne in ihrem Lebenszyklus kurz vor dem Übergang zur Supernova stehen, sind sie sogenannte «Wolf-Rayet-Sterne». Ihrer «Atmosphäre» haben sie sich bereits entledigt und es ist nur noch der Kern übrig. Genau das hat das James Webb Telescope beim Stern WR 24 abgelichtet. Die vom Stern gebildete und dann abgestoßene Materie bildet den Nebel um ihn herum, aus dem später wieder neue Sterne und Planeten enstehen. Diese von dem «Großelternstern» durch Kernfusion erzeugten schweren Elemente bilden die Grundlage für z.B. die Entstehung des Lebens auf der Erde.

Das Bild wurde zusammengesetzt aus einer einer Aufnahme der Near-infrared Camera (NIRCam), die die Leuchtkraft des Sterns mit dem leuchtschwachen Gas und Staub im gerade noch sichtbaren roten Licht um ihn herum ausgleicht, und einer Aufnahme des Mid-Infrared Instrument (MIRI), welche die zufällige Struktur des Nebels im mittleren infraroten Licht aufzeigt.

Überflug

Seit die Internationale Raumstation «ISS» vor 25 Jahren in Betrieb genommen wurde, wurden auch zahlreiche Aufnahmen der Erde gemacht. Die NASA selbst hat zwar ein riesiges Archiv aller Aufnahmen, aber wie genau man die Aufnahmen findet, die man sucht… habe ich noch nicht durchstiegen.

Dementsprechend bin ich eher zufällig über die folgenden Aufnahmen von der «ISS» gestolpert — die ich ich aus künstlerischen Gründen noch etwas verändert habe — und die einen Überflug über den Atlantischen Ozean vor der Küste Marokkos und die Iberische Halbinsel Europas zeigen. 15 davon habe ich ausgewählt und eine Collage als Einzelframes erstellt.

Und aus den fünfzehn Einzelframes kann man natürlich auch eine Animation erstellen. Die Geschwindigkeit ist um den Faktor sechzig erhöht – die vier Sekunden entsprechen vier Minuten.