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Seminararbeit

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Title: Asteroiden und Kuiperg rtel Author: Dragon Last modified by: Maximilian Limbrunner Created Date: 11/27/2010 11:43:29 AM Document presentation format – PowerPoint PPT presentation

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Title: Seminararbeit


1
Kometenerforschung mit Giotto und Rosetta
  • Seminararbeit
  • Zwischenpräsentation
  • Limbrunner Maximilian
  • Q11

2
Gliederung
  • I. Kometen als Mysterium
  • - Kometen als Vorboten ?
  • - Verantwortlich für Entstehung von
    Leben ?
  • II. Erste Versuche der Kometenforschung/
    Wissenschaftliche Anfänge
  • - Atmosphärische Erscheinung
  • - Erste Ergebnisse
  • - Kometenerforschung durch Raumsonden
  • III. Giotto und Rosetta
  • Giotto
  • - Überblick
  • - Der Halleysche Komet
  • - In Bearbeitung (nicht fertig)

3
  • Rosetta
  • - Überblick
  • - Herleitung des Namen
  • - Churyumov-Gerasimenko
  • - Orbiter
  • - Philae Der erste Kometenlander
  • - Swing-by - Manöver
  • IV. Sonstige Kenntnisse über Kometen
  • - Allgemein
  • - Aufbau
  • - Lebensdauer
  • V. Quellen

4
I. Kometen als Mysterium
5
Zeichen der Götter ?
  • Kometen erscheinen plötzlich am Nachthimmel, mit
    ihrem Aussehen unterscheiden sie sich sehr von
    Sternen und Planeten
  • -gt Menschheit wurde durch fasziniert
  • -gt Das hat die Phantasie der Menschen angeregt
  • Sie haben in Kometen ein Zeichen der Götter
    gesehen, meistens die Vorankündung eines
    Unglücks einer Naturkatastrophe oder Todes eines
    Königs
  • Heute Kometen als Glücksbringer ( Wunsch )

6
Kometenflugblatt von 1687, der Komet als Vorboten
von Tod und Zerstörung
7
Verantwortlich für Entstehung von Leben ?
  • Vor 4.6 Milliarden Jahren Entstehung von Sonne,
    Planeten, Asteroiden und Kometen aus dunklen
    Teilchenwolke ( bestehend aus Staub, Eis und
    organische Teilchen )

    -gt all diese Himmelskörper hatten dasselbe
    Material
  • ABER Planeten 4.6 Mrd. Jahre in der Nähe der
    Sonne


    -gt Die Sonnenstrahlung hat
    ihr Material erwärmt und dadurch chemisch stark
    verändert
  • Da Kometen die meiste Zeit in großer Entfernung
    von der Sonne verbringen, blieb ihr Material
    unverändert


    -gt Sie haben in der Kälte des
    Weltalls ihr Material am besten konserviert
  • Fazit
  • Kometen studieren -gt Ursprungsmaterial der
    Erde -gt Mögliche Hinweise auf die Entstehung
    des Lebens

8
Bausteine des Lebens in Meteorit entdeckt
9
  • Untersuchungen von Materialproben aus einem im
    Jahr 2000 in Kanada durch Christopher Herd von
    der Universität von Alberta und seine Kollegen
    niedergegangenen Tagish-Lake-Meteoriten
  • -gt ersten organischen Stoffe im Sonnensystem
    stammen ursprünglich aus dem Weltraum
  • -gt Substanzen, die als Bausteine des Lebens
    gelten, können daher auch auf andere
    Himmelskörper im Sonnensystem und auf Planeten
    bei anderen Sternen gelangt sein
  • -gt Anstoß für eine Entstehung von Lebensformen
  • Umstrittene Frage SIND WIR WIRKLICH
    ALLEIN ?

10
II. Erste Versuche der Kometenforschung/
Wissenschaftliche Anfänge
11
Atmosphärische Erscheinung
  • tauchten immer wieder aus dem Nichts auf und ohne
    erkennbare Regelmäßigkeiten
  • -gt Zeichen der Götter
  • ersten Versuchen einer wissenschaftlichen
    Betrachtung Kometen als atmosphärische
    Erscheinungen
  • Aristoteles schreib (in seinem Buch
    meteorologika)
  • - brennbare Gase entweichen aus Felsspalte
  • - entzünden sich in der Welt unter dem Mond
    (sublunar)
  • -gt Aufgrund schneller Freisetzung dieser Gase
    entstehen Sternschnuppen, durch langsame
    hingegen Kometen
  • Regiomontanus erkannte in ihnen erstmals
    selbständige Himmelskörper

12
Erste Ergebnisse
  • Tycho Brahe Kometen bewegen sich jenseits der
    Mondbahn (keine Erscheinungen der irdischen
    Atmosphäre)
  • Isaac Newton Nachweis mit seiner neuen
    Gravitationstheorie, dass sich Kometen auf
    langgestreckten Ellipsenbahnen bewegen

    -gt bestimmte die
    Bahnperiode des Kometen Halley von 1682 zu ca. 76
    Jahren,
    -gt Wiederkehren des Kometen für 1758
  • Johann Franz Encke Entdeckung des nächsten Komet
    mit einem periodischen Orbit
    für den Kometen von 1821
    fand er eine Umlaufdauer von 3,3 Jahren.
  • Die Bahn des Enckeschen Komets wurde in der
    Folge regelmäßig vermessen, und man stellte
    hierbei erstmals Abweichungen vom Newtonschen
    Gravitationsgesetz fest.

13
  • Kometenumlaufbahn
  • kurzperiodische Kometen
  • Umlaufzeit beträgt bis zu 200 Jahre
  • Umlaufbahn meist innerhalb der Ekliptik
  • Ursprung vermutlich aus Kuiper- Gürtel
  • langperiodische Kometen
  • Umlaufzeit beträgt mehr als 200 Jahre
  • Umlaufbahn stark gegen die Ekliptik geneigt
  • Ursprung vermutlich aus Oortscher Wolke

14
Kometenerforschung durch Raumsonden
  • Anfang des neuen Jahrtausends sind Kometensonden
    "in
  • -gt Rosetta wird zum Kometen Churyumov-Gerasimenko
    geschickt.
  • -gt Stardust passierte den Kometen Wild/2.
  • -gt Deep Space 1 machte einen Vorbeiflug beim
    Kometen Borelly.
  • -gt Raumsonde CONTOUR ging dagegen beim Start
    verloren
  • Sie alle basieren auf den Ergebnissen die man
    mit der Raumsonde Giotto gewonnen hat

15
III. Giotto und Rosetta
16
GIOTTO
Die europäische Sonde Giotto flog 1986 in 600
Kilometer am Kern des Haalleysche Kometen vorbei
und lieferte erstmals Aufnahmen von einem
Kometenkern
17
  • Der Halleysche Komet
  • bekanntester und am längsten beobachtbarer Komet
  • 1301 erklärte der italienische Maler Giotto
    Halley zum Stern von Betlehem
  • Syderische Umlaufzeit ca. 76 Jahre

    Kam zuletzt 1986
    in Erdnähe (Raumkapsel Giotto) nächste
    Wiederkehr 2061
  • Inklination 18 gegenüber der Ekliptik

18
In Bearbeitung
19
rOSETTA
20
Überblick
  • November 1993 Internationale ROSETTA-Mission von
    der ESA als planetare Cornerstone
    Mission ausgewählt
  • Rosetta-Mission der ESA startete im März
    2004 -gt Landung im Jahre 2014 auf dem Kometen
    Churyumov-Gerasimenko
  • Raumsonde besteht aus 2 Teilen Orbiter Lander
  • Unterwegs fliegt Rosetta nahe an zwei Asteroiden
    vorbei (Lutetia und Steins)
  • Zitat Dr. Kührt Vorrangiges Ziel der Mission
    ist es, die chemischen und physikalischen
    Eigenschaften des Kometen zu untersuchen
  • Zu klärende Fragen - Wie sah das Planetensystem
    in seiner frühsten Form aus ?
  • - Wie entstanden die Planeten und
    das Leben ?

21
Herleitung des Namen
  • Rosetta - geht auf den Stein von Rosetta
    zurück

    - Franzose Jean Francois
    Champollion entschlüsselte mit dessen Hilfe im
    19. Jhdt. die
    ägyptischen Hieroglyphen
  • -gt Schaffung eines Zugangs zu einer
    untergegangenen Kultur
  • Philae - spielt an den Obelisken, der die Namen
    von Kleopatra und Ptolemäus in
    griechischer Schrift und in Hieroglyphen enthielt
  • -gt Nachweis Champollion, dass die Hieroglyphen
    eine Schriftsprache sind
  • -gt Obelisk von Philae als wichtiger Schlüssel,
    der erst die Zuordnung der Schriftzeichen
    möglich machte
  • Rosetta-Mission Wissenschaftler erhoffen sich in
    ähnlicher Weise die Ursprünge des
    Sonnensystems zu entschlüsseln

22
ChurYumoV-Gerasimenko
  • Entdeckt 1969 durch durch Churyumov und
    Gerasimenko
  • bewegt sich auf einer elliptischen Bahn zwischen
    Jupiter und Erde um die Sonne -gt gehört zur
    Jupiter-Familie
  • Umlaufbahn hat sich in den letzten 200 Jahren
    durch die Schwerkraft des Jupiter stark verändert
    -gt Sein Perihel hat sich immer weiter zur Sonne
    verschoben
  • Syderische Umlaufzeit ca. 6,6 Jahre

23
Orbiter
  • Bilder von Lutetia und Steins
  • Transport und Absetzen des Landers
  • An Bord des Orbiter befinden sich zusätzliche
    Messinstrumente zur
  • - Analyse der chemischen Zusammensetzung
  • - Untersuchung von Staubpartikeln
  • - Untersuchung der Wechselwirkung
    zwischen Kometenplasma und anströmendem
    Sonnenwind

24
Philae, der erste Kometenlander
25
  • Höhepunkt der Mission Absetzten des Landers
    direkt auf der Kometenoberfläche
  • Der Schlüssel für diese Mission heißt wie schon
    vor 180 Jahren ebenfalls Philae
  • Philae ist mit einer Harpune ausgestattet -gt
    direkt nach der Landung im Boden
    festkrallen -gt Aufgrund der geringen
    Schwerkraft nicht direkt nach der Landung wieder
    abhebt
  • Nach Aufsetzten der Beine, bohren sie sich in die
    Kometenoberfläche und verankern sich
  • Danach kommen die Instrumente zum Einsatz -
    Untersuchung der chemische Zusammensetzung
    nochmals an der Oberfläche
  • - Untersuchung der akustischen, thermischen und
    elektrischen Eigenschaften
  • - Bohrproben nehmen
  • - Kometen mit Radiowellen durchleuchten
  • - Übertragung der Daten mittels einer
    Parabolantenne zur Erde

26
Swing-by - manöver
  • Swing-by - Manöver Erhöhung der
    Geschwindigkeit der Raumkapsel durch Übertragung
    des Schwungs des Gravitationsfeldes eines
    Planeten (Hier Erde und Mars)
  • http//www.go.dlr.de/musc/mp/flash/MarsSwingBy.php
  • Rosetta Sonde fliegt im Swing by - Manöver 3x
    an der Erde und 1x am Mars vorbei
  • Beim dritten und letzte Vorbeiflug an der Erde
    (am 13. November 2009 um 845 Uhr) wird die Sonde
    noch einmal 3,6 km/s zu den gegenwärtigen 13,3
    km/s hinzugewinnen
  • Erde durchschnittlichen Geschwindigkeit von rund
    30 km/s -gt Beeinflussung
    durch den Vorbeiflug der Sonde äußerst minimal
    und nicht messbar
  • -gt nach zehnjähriger Reise und sieben Milliarden
    zurückgelegten Kilometern, nähert sich Rosetta
    dem Kometen (August 2014)

27
V. Heutige Kenntnisse über Kometen
28
Allgemein
  • Namensherkunft - von griechisch kométes
    Haarstern
  • - auch Schweifstern
    genannt
  • kleiner Himmelskörper
  • bewegt sich in stark exzentrischen Bahnen um die
    Sonne
  • hinterlässt auf seiner Bahn eine durch Ausgasen
    erzeugte Koma

29
Aufbau Komet
  • Der Kern


    lockeren Mischung verschiedener Eisarten und
    festen Staubpartikeln

    ? Bezeichnung als Schmutzige Schneebälle
  • Das Koma

    Bei
    schneller Geschwindigkeit beginnt das Eis der
    Oberfläche zu sublimieren (festen ? gasförmigen
    Aggregatzustand) und die Koma bildet sich aus
  • Der Schweif

    Bei
    Sonnennähe unterliegen die äußeren Komaschichten
    dem Einfluss des Sonnenwinds, er führt die
    Teilchen mit sich
    ?
    Schweif stets radial von der Sonne weggerichtet

30
(No Transcript)
31
Lebensdauer
  • Zwischen einigen Jahren und einigen 10.000 Jahren
  • Bei einem Durchgang um die Sonne wird nicht der
    ganze Komet aufgewärmt
    -gt äußerste
    Schicht (ein paar cm) wird warm. Der Rest bleibt
    tiefgefroren.
    -gt Bei jedem Durchgang bei der
    Sonne geht so ein Teil des Kometen verloren
  • Nach einiger Zeit kann der Komet
  • - zerbrechen
  • - in einen Planeten oder in die Sonne stürzen
  • - kein Material mehr enthalten aus welchem ein
    Schweif gebildet werden kann
  • Komet Halley Wiederkehr ca. 100 Mal

    -gt
    Lebensdauer ca. 7600 Jahren

32
Danke für ihre Aufmerksamkeit
33
Quellen
  • 4./5. 12.2010
  • - http//www.astronomia.de/index.htm?http//www.as
    tronomia.de/komet.htm
  • - http//www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex
    /2010/07/kometen-asteroiden-meteoroide-
    meteore-und-metorite-was-ist-der-unterschied.php
  • - http//www.schulphysik.de/kometen.html
  • - http//www.youtube.com/watch?vj1GdYI1f1D8
  • - http//www.youtube.com/watch?vL3pOByP4S6Q
  • 26.4.2011
  • - http//www.esa.int/esaCP/SEMBTA2PGQD_Austria_0.h
    tml
  • - http//www.bernd-leitenberger.de/giotto.shtml
  • - http//www.think-ing.de/specials/jahr-der-astron
    omie/ingenieure-und-astronomie/swing-by-manoever-d
    er-rosetta-sonde
  • - http//www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/p
    hilae.shtml

34
  • 27. 2011
  • - http//de.wiktionary.org/wiki/Komet
  • - http//de.wikipedia.org/wiki/Kometenforschung
  • - http//www.kids-info.ch/cms/fileadmin/pdf/weltra
    um/kometen.pdf
  • - http//www.sternwarte-nuertingen.de/de/pdf/flyer
    /AVN-Flyer-Kometen.pdf
  • 14.6.2011
  • - http//www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,151
    8,767755,00.html
  • 25.6.2011
  • - http//www.dlr.de/pf/desktopdefault.aspx/tabid-1
    371/1868_read-3332/
  • - http//www.dlr.de/pf/desktopdefault.aspx/tabid-1
    371/1868_read-3286/
  • Astronomie Eine Einführung in das Universum der
    Sterne
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