Die Aktualisierung von Ephemeriden mit alten Beobachtungen
Die Ephemeriden bezeichnen in der Wissenschaft eine mathematische Berechnung, die dazu verwendet wird, um die Position von natürlichen Satelliten zu bestimmen. Weltraumwissenschaftler verwenden die Ephemeriden, um zu lokalisieren, wo ein Planet, ein Satellit oder Komet an bestimmten Punkten in der Zukunft sein wird. Sie brauchen diese Informationen, um sogenannte "Fly-bys", zu planen, bei denen ein Raumschiff sich dem Ziel stark annähert, um es zu beobachten. Die Analyse der Satellitendynamik, kombiniert mit hochpräzisen Beobachtungen, ermöglicht es Wissenschaftlern, das Innere der untersuchten P durch Gravitationsfelder zu modellieren. Bislang sind die Studien zur Planetengeodäsie und -dynamik, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) sowie von mehreren nationalen Forschungseinrichtungen und Universitäten durchgeführt werden, fragmentiert. Eine EU-finanzierte Initiative wollte das Know-how in Europa zusammenbringen. Im Rahmen des Projektes ESPACE (European satellite partnership for computing ephemerides) vereinten sieben Universitäten und Forschungszentren ihre Kräfte, um neue Wege zur Entwicklung von präzisen Ephemeriden zu finden. Im Mittelpunkt ihrer Bemühungen standen auf Raumfahrtmissionen gesammelte Beobachtungen über Schwerkraft, Orientierung und Gezeiteneffekte einzelner Objekte, von denen einige noch nie genutzt wurden. Diese Beobachtungen wurden mit Daten von bodengestützten Observatorien einschließlich Fotoplatten von langbrennweitigen Instrumenten kombiniert, um die Einschränkungen der Bewegung der Objekte des Sonnensystems zu verbessern. Einige Beobachtungsstellen, insbesondere in den USA, verfügen über eine Vielzahl von fotografischen Platten, die bislang noch nie mit Hilfe moderner Computerverfahren analysiert wurden. Platten vom United States Naval Observatory (USNO) und weiteren Instituten wurden mit Hilfe eines Scanners einer neuen Generation digitalisiert. Diese Reise in die Vergangenheit liefert die Zeitspanne, die erforderlich ist, um winzig kleine Abweichungen in den Bewegungen natürlicher Satelliten zu ermitteln. Mit Hilfe dieser Informationen konnten die ESPACE-Forscher die Lage der Monde von Mars, Saturn und Uranus genauer berechnen. Sämtliche gescannten und analysierten Daten wurden mit der ESPACE Natural Satellites DataBase zur Verfügung gestellt und stehen für Ephemeriden-Berechnungen bereit. Es wurden bereits digitalisierte astrometrische Daten zusammen mit Satellitendaten dazu verwendet, um das Umlaufbahnmodell von Raumfahrzeugen zu verbessern. Dieses Modell wird für zukünftige Planetenmissionen wie etwa ExoMars wertvollen Nutzen haben. Zudem hat ESPACE Europas erstes Netzwerk von Weltraumwissenschaftlern, die an Ephemeriden arbeiten, begründet. Die Auswirkungen des Projekts werden voraussichtlich in den nächsten Jahren sichtbar sein. Die Partner planen bereits weiter zusammen zu arbeiten und wollen ihre getrennten Datensätze noch besser nutzbar machen.
Schlüsselbegriffe
Ephemeriden, Planeten, Sonnensystem, Astrometrie, Raumsonden, ESPACE