31. August 2010, 22:55

Wer den Film 2012 gesehen hat, dem wird das folgende Szenario bekannt vorkommen: Die Sonne bricht in massiven Eruptionen aus, produziert dadurch eine große Anzahl von Neutrinos, die mit der Erde reagieren und sie fundamental verändern. Was gestern noch wie ein Märchen klang, kann heute Wirklichkeit sein... oder vielleicht doch nicht? Jedenfalls behaupten [1] so etwas ähnliches die Physiker Jere Jenkins und Ephraim Fischbach von der Purdue Universität und Peter Sturrock von Stanford. Sie gehen sogar noch weiter, sie unterstellen den Neutrinos nicht nur eine starke Wirkung, sie sollen auch gleich noch ein weiteres Prinzip der Physik brechen, nämlich dass die Wahrscheinlichkeit von radioaktivem Zerfall konstant ist.

Sonneneruption - SOHO (ESA/NASA)

Aber von Anfang an. Neutrinos sind ungeladene, sehr leichte Teilchen, die bei den Kernreaktionen im Inneren der Sonne entstehen. Sie reagieren kaum mit anderen Teilchen und sind daher sehr schwierig nachzuweisen. Um sie überhaupt messen zu können, werden beispielsweise riesige Wassertänke verwendet, beispielsweise 50,000 Liter Tonnen im Fall des Detektors Super-Kamiokande in Japan. Mithilfe dieses Detektors ist es gelungen, ein Bild der Sonne mit Neutrinos aufzunehmen.

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26. Juni 2010, 20:40

Die EPS-Konferenz ist mittlerweile bereits wieder zu Ende. Es gab wieder viele spannende Vorträge; zu viele, um von allen hier zu berichten. Zwei Themen möchte ich jetzt aber noch vorstellen, die beide Anwendungen der Plasmaphysik beinhalten:

A. Aanesland hat von einer neuartigen Art von Ionenantrieben für Weltraumsonden berichtet. Wie bei normalen Raketentriebwerken wird bei Ionenantrieben eine vorantreibende Kraft auf das Raumschiff ausgeübt, indem der Rückstoß einer nach hinten ausgestoßenen Masse ausgenutzt wird. Der Unterschied zwischen normalen Rakteten- und Ionenantrieben ist, dass diese Masse nun aus Ionen besteht, die durch ein elektrisches Feld von der Sonde wegbeschleunigt werden.

Um nun eine immer stärker werdende Aufladung der Sonde zu verhindern, müssen die Ionen wieder neutralisiert werden, nachdem sie das System verlassen haben. Dies geschieht herkömmlicherweise mit Elektronen, mit denen die Ionen rekombinieren.

Wie Frau Aanesland berichtet, ist die Kathodenröhre, mit der die Elektronen erzeugt werden, normalerweise das Hauptproblem der Ionenantriebe - sie hat nur eine kurze Lebenszeit und ist fehleranfällig. Um dies zu umgehen, arbeitet Dr. Aanesland an einem Antrieb, in dem positiv und negativ geladene Ionen beschleunigt werden. Diese rekombinieren nach dem Austritt aus der Sonde automatisch, und eine Aufladung wird vermieden.
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07. April 2010, 08:57

Diese Minuten ist das Space Shuttle dabei, die Internationale Raumstation anzufliegen, um in einer Stunde anzudocken. Das kann man übrigens live im Internet bei NASA TV verfolgen.

Ich möchte diese Gelegenheit nutzen, über eine etwas ältere Nachricht (nämlich aus dem März diesen Jahres) zu berichten: Die Internationale Raumstation ISS hat die Collier Trophy gewonnen. Da ich selbst aus bekannten Gründen ein Fan der ISS bin, freut mich das natürlich besonders.

Die Collier Trophy wird jährlich von der amerikanischen National Aeronautic Association vergeben für [1]

"the greatest achievement in aeronautics or astronautics in America, with respect to improving the performance, efficiency, and safety of air or space vehicles, the value of which has been thoroughly demonstrated by actual use during the preceding year".

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02. Februar 2010, 23:47

Präsident Obama hat gestern den neuen Haushalt der NASA vorgestellt. Weitverbreitet wird dies jetzt als Desaster für die amerikanische Raumfahrt dargestellt, so unter andem bei Eugen Reichl in den benachbarten Kosmologs. Und soviel ist wahr, Bushs Constellation Programm, das Astronauten in einer Hauruck-Aktion nach Kalte-Krieg-Manier in absehbarer Zeit zurück auf den Mond bringen sollte, wurde gestrichen, da es einfach nicht tragfähig war (wie auch schon die Augustine Kommension vor einer Weile festgestellt hat).

Ich hätte es sehr gerne gesehen, wenn wieder Menschen auf dem Mond -- oder gar Mars -- spazieren gegangen wären oder dort sogar permanente Basen errichtet hätten. Aber sicher nicht um jeden Preis. Liefert Obamas Programm wirklich keine Alternative? (weiter)

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28. Januar 2010, 22:48

Heute wurde das zweite Experiment der aktuellen Mission durchgeführt. Es ging dabei hauptsächlich um Phasenseparation: Die Teilchen einer Größe wurden in eine Wolke aus Teilchen einer anderen Größe injiziert. Dabei sortieren sich die Teilchen dann automatisch nach Größe, ein Prozess, den wir beobachten möchten.

Dabei wollten wir eigentlich die teilchenfreie Zone in der Mitte der Kammer, das Void, schließen, was uns aber nicht ganz gelang. Das könnte daran liegen, dass in der Kammer nanometergroße Teilchen gewachsen sind, die zu klein sind, als dass man sie sehen könnte. Diese Teilchen würden sich dann in der Mitte des Systems aufhalten und dort verhindern, dass das Void geschlossen werden kann. Aber auch mit noch etwas offenem Void haben wir aber wieder schöne Tropfen aus einer Teilchensorte gesehen, das war also nicht so schlimm.

Im weiteren Verlauf des Experiments haben wir noch Teilchen in ein vorher teilchenfreies Plasma injiziert. Das haben wir mehrmals bei verschiedenen Leistungen und Drücken wiederholt und können so vergleichen, wie sich die Teilchen um das Void herum verteilen.

Außerdem konnte heute, anlässlich der besonderen Mission, die beiden Gruppenleiter, Prof. Fortov und Prof. Morfill, mit dem Kosmonauten Oleg Kotov direkt sprechen und ihm persönlich für seine tolle Arbeit danken. Eine große Ehre.

Abends gab es dann eine große Feier in einem Restaurant hier in Korolyov mit vielen Toasts und einigem Vodka. Morgen steht das dritte und für diese Mission letzte Experiment an, das wieder in Zusammenarbeit mit unseren japanischen Kollegen durchgeführt wird.

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27. Januar 2010, 21:39

Das erste Experiment der 12. Mission von PK-3 Plus hat sehr gut geklappt. Kurz vor Beginn der Experimente gab es einen kleinen Schreck, als der Telescience-Laptop eingefroren ist und nicht mehr auf Eingaben geantwortet hat, ein Neustart des Computers hat dann aber geholfen.

Zuerst hatten wir dann wie gehabt ein Livebild, das direkt über die russischen Stationen gelaufen ist. Danach wurde dann auf die Übertragung über NASA-Satelliten umgeschaltet, was auch perfekt funktioniert hat. Wir konnten dann tatsächlich das gesamte Experiment, das über 90 Minuten gedauert hat, live beobachten. Die Daten sind dabei von der ISS über den NASA-Satelliten gesendet worden, dann zum DLR nach Oberpfaffenhofen und schließlich von dort hierher nach Korolyov.

Da dieses Mal ziemlich viele Gäste da waren, war nur ein Teil von uns direkt im Kontrollraum, der Rest hat die Live-Übertragung von "unserem" Raum aus betrachtet und auch einer englischen Übersetzung der Anweisungen zugehört. 

Wir haben bereits auf dem Live-Bild schöne Kristallisation des Komplexen Plasmas gesehen, nachdem dieses mithilfe eines Funktionsgenerators durchgeschüttelt wurde. Dies wurde mehrmals bei unterschiedlichen Drücken gemacht und auch durch das System gescannt, so dass dreidimensionale Untersuchungen möglich sind.

Insgesamt ein sehr gelungener Start der 12. Mission von PK-3 Plus. Morgen geht es dann mit Phasenseparations-Experimenten weiter.

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27. Januar 2010, 07:42

Am Sonntag sind wir im eisigen Korolyov bei Moskau angekommen, um eine neue Mission unseres Plasmakristall-Experiments PK-3 Plus auf der Internationalen Raumstation zu begleiten. Wir sind mitten im russischen Winter gelandet, mit Temperaturen von -20°C und darunter.

Aber dieses Mal lohnt es sich sogar noch mehr als sonst. Wir haben wieder interessante Experimente geplant, unter anderem zur Kristallisation der Teilchen. Und: Dieses Mal gibt es wieder etwas zu feiern, und zwar sogar doppelt. Es handelt sich um die 25. Mission der PK-3 Experimente, also die Missionen unseres aktuellen Experiments PK-3 Plus und des Vorgängerexperiments PKE Nefedov zusammengezählt.

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16. Juli 2009, 00:15

Die Experimente der 11. Mission von PK-3 Plus sind abgeschlossen.

Gestern wurde das dritte Experiment durchgeführt. Wir hatten sehr lange Videozeit, die dann dazu genutzt wurde, den Kosmonauten so anzuleiten, dass die gewünschten Effekte auftreten konnten. Die Experimente zur Spurbildung sahen gut aus. Bei den anderen müssen wir auf den Rest der Videos warten; in den Logdateien, die wir bereits bekommen haben, sah es allerdings so aus, als wäre das Plasma bei einem der beiden Drücke bei "meinem" kleinen Experimentteil ausgegangen. (weiter)

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14. Juli 2009, 10:39

Eigentlich sollten die nächsten drei Experimente der aktuellen Mission von Dienstag bis Donnerstag durchgeführt werden, da das Shuttle am Montag an die ISS andocken sollte, und Gennady Padalka damit beschäftigt gewesen wäre. Jetzt wurde der Shuttle-Start ja bis mindestens Mittwoch verschoben, und die übrigen Experimente werden heute abend und morgen durchgeführt. Wir fliegen dann auch einen Tag früher als geplant zurück, falls wir am Donnerstag noch Flüge bekommen.

Das zweite Experiment dieser Mission fand schon gestern statt, nicht erst heute, wie eigentlich geplant. Es handelte sich um das einzige automatische Experiment dieser Mission, bei dem der Kosmonaut es lediglich anschalten und ausschalten muss, falls alles wie geplant läuft. Dieses Mal hat die Videoübertragung auch wieder wunderbar geklappt. Es ging wieder um Kristallisation, die teilweise mit einem zusätzlichen elektrischen Feld gestört oder verstärkt wurde. Dabei wurden horizontale Scans durchgeführt, so dass wir in einem tomographischen Verfahren die Teilchenpositionen dreidimensional auswerten können.

Auf dem Live-Video haben wir schon tolle Kristalle gesehen. Besonders interessant fand ich, dass teilweise Wellen, die durch Störungen kurzzeitig angeregt wurden, zum Rand des Systems liefen. Ich bin schon gespannt auf die Originaldaten, die wir irgendwann auf den Festplatten erhalten werden.

Außerdem haben wir gestern das fehlende Video von dem Experiment von letzter Woche bekommen, das in der Bodenstation in Sibirien aufgezeichnet worden war. In diesem Experiment waren wirklich sehr viele Teilchen in der Plasmakammer, wie gewünscht. Leider war das Video zu kurz, um viel von der Dynamik des ungestörten Systems zu sehen, es zeigte hauptsächlich den Einstreuvorgang der Teilchen. Also, auch hier bleiben wir gespannt.

Heute abend wird ein Experiment zur Phasenseparation durchgeführt, das auf einer Idee unseres Theoretikers, Alexei Ivlev, basiert. Außerdem geht wieder um Spurbildung, wenn Teilchen einer anderen Größe in eine schon vorhandene Wolke geschüttelt werden. Ein ganz kleiner Teil basiert auf einer Idee von mir, die auf die Experimente zur Blasenbildung während der letzten Missionen aufbaut. Wir werden versuchen, eine Instabilität zwischen zwei Teilchenwolken verschiedener Größen zu erzeugen. Vermutlich sehen wir diesen Teil aber ebenfalls nicht live im Video, sondern dann erst später in den Originaldaten.

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10. Juli 2009, 09:27

Gestern hat der aktuelle Kommandant der ISS, Gennady Padalka, das PK-3 Plus Experiment getestet, nachdem er es vorgestern schon aufgebaut hatte (die Experimenttonne wird, wenn sie nicht gebraucht wird, verstaut). Anders als bei den letzten Mission hat dieses Mal alles gut geklappt, der Druck in der Tonne stimmt, die Test-Prozeduren sind durchgelaufen.

Heute abend steht das erste Experiment der 11. Mission an. Das Experiment soll um 6:10 Uhr Moskauer Zeit beginnen - wie man auch im heutigen Zeitplan der Astro- und Kosonauten sieht:

14:10-16:00 - CDR - PLASMA CRYSTAL. Set up and Conduct the Experiment in Manual Mode Tagup with specialists (S-band + VHF)

Die Zeiten dort sind GMT, also vier Stunden vor Moskau mit Sommerzeit. CDR ist der Kosmonaut, der das Experiment durchführen wird, hier der Kommander. Wir werden wieder die ersten Minuten des Experiments live per Video verfolgen können, den Rest dann leider erst, wenn wir die Festplatten mit den Videoaufzeichnungen bekommen.

In dem heutigen Experiment geht es darum, näher an den "Kritischen Punkt" des Komplexen Plasmas zu kommen - das ist der Punkt, der die Bedingungen eines Systems beschreibt, bei dem Phasenübergänge verschwinden. Zum Beispiel bei Flüssigkeiten / Gasen bedeutet das, dass es im überkritischen Zustand keinen Unterschied in den Dichten der Phasen gibt.

Wir erwarten nicht, schon bei dem Versuch heute so einen krtischen Punkt in unserem Plasma zu beobachten - vielleicht ist der momentane Experimentaufbau auf der ISS dafür auch nicht geeignet. Allerdings hoffen wir, die Parameter genauer bestimmen zu können, um irgendwann einmal vielleicht den Punkt zu erreichen - sozusagen ein Herantasten an den kritschen Punkt.

Unsere japanische Kollegen haben theoretische Vorhersagen erstellt, von denen sie hoffen, näher an den kritischen Punkt zu kommen, und haben ebenfalls die Experimentparameter vorgeschlagen, die dann gemeinsam mit unserer Gruppe in Garching besprochen und in eine genaue Experiment-Prozedur umgeschrieben wurden. Die Japaner sind entsprechend neugierig, was wir heute abend sehen werden, genau wie wir auch, denn wir kommen mit diesem Experiment in einen Bereich, den wir bisher noch gar nicht untersucht haben.

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