29. Dezember 2018
Ein Neujahrsrendezvous im Kuipergürtel

NA­SA-Son­de New Ho­ri­z­ons er­reicht "Ul­ti­ma Thu­le"

Nahvorbeiflug von New Horizons an Ultima Thule
Nah­vor­beiflug von New Ho­ri­z­ons an Ul­ti­ma Thu­le am 1. Ja­nu­ar 2019
Bild 1/5, Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Steve Gribben.

Nahvorbeiflug von New Horizons an Ultima Thule am 1. Januar 2019

In 61 Jah­ren Raum­fahrt­ge­schich­te hat noch kei­ne Son­de ein Ob­jekt aus der Nä­he un­ter­sucht, das wei­ter von Er­de und Son­ne ent­fernt war: Am 1. Ja­nu­ar 2019 wird die NA­SA-Raum­son­de New Ho­ri­z­ons in sechs­ein­halb Mil­li­ar­den Ki­lo­me­tern Son­nen­di­stanz an dem et­wa 30 Ki­lo­me­ter großen trans­nep­tu­ni­schen Ob­jekt 2014 MU69 vor­bei­flie­gen. Von den Pro­jekt­wis­sen­schaft­lern er­hielt der Kör­per den pro­vi­so­ri­schen Na­men 'Ul­ti­ma Thu­le'. Ul­ti­ma Thu­le ist ein Kör­per im Kui­per-Ed­ge­worth-Gür­tel. New Ho­ri­z­ons - hier in ei­ner künst­le­ri­schen Dar­stel­lung rechts oben vor der Son­ne - wird Ul­ti­ma Thu­le in nur 3500 Ki­lo­me­tern Ent­fer­nung pas­sie­ren. Funk­si­gna­le zur Er­de be­nö­ti­gen für die ein­fa­che Stre­cke über sechs Stun­den.
Skizze: Der Weg von New Horizons in den Kuipergürtel zu Ultima Thule
Der Weg von New Ho­ri­z­ons in den Kui­per­gür­tel zu Ul­ti­ma Thu­le
Bild 2/5, Credit: NASA/APL.

Der Weg von New Horizons in den Kuipergürtel zu Ultima Thule

New Ho­ri­z­ons ist ei­ne Raum­son­de des Pro­gramms New Fron­tiers ("Neue Gren­zen") der NA­SA. Ihr haupt­säch­li­ches Ziel war die Er­for­schung des Zwerg­pla­ne­ten Plu­to aus nächs­ter Nä­he. Ge­star­tet am 19. Ja­nu­ar 2006, er­reich­te sie auf di­rek­tem Weg am 14. Ju­li 2015 ihr Ziel. Die Auf­nah­men aus dem Plu­to-Cha­ron-Sys­tem aus bis zu 12.500 Ki­lo­me­tern Ent­fer­nung wa­ren ei­ne Sen­sa­ti­on. Da es sich bei New Ho­ri­z­ons missi­ons­be­dingt nicht um ei­nen Or­bi­ter, son­dern um ei­ne Vor­beiflugson­de han­delt, be­stand nach der Be­geg­nung mit Plu­to-Cha­ron die Mög­lich­keit, ein wei­te­res Ziel im Kui­per­gür­tel an­zu­pei­len. Der Kui­per­gür­tel ist ei­ne Zo­ne, die sich jen­seits der Nep­tun­bahn bis zu 18 Mil­li­ar­den Ki­lo­me­tern Son­nen­di­stanz aus­dehnt. Dort be­fin­den sich bei ex­trem nied­ri­gen Tem­pe­ra­tu­ren Tau­sen­de von 'Kui­per-Belt Ob­jects' (KBOs), pri­mi­ti­ve Kör­per von nur we­ni­gen Ki­lo­me­tern Grö­ße bis hin zu den Aus­ma­ßen von Zwerg­pla­ne­ten. New Ho­ri­z­ons be­sucht hier den 2014 ent­deck­ten Klein­kör­per 2014 MU69, der vor­läu­fig 'Ul­ti­ma Thu­le' heißt.
Vorstellung von Ultima Thule als Doppelkörper
Vor­stel­lung von Ul­ti­ma Thu­le als Dop­pel­kör­per
Bild 3/5, Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker.

Vorstellung von Ultima Thule als Doppelkörper

Die Form von Ul­ti­ma Thu­le, an dem die NA­SA-Raum­son­de New Ho­ri­z­ons am 1. Ja­nu­ar in 3500 Ki­lo­me­ter Ent­fer­nung vor­bei­flie­gen wird, ist nicht ge­nau be­kannt. Auf­grund der Licht­kur­ven-Ana­ly­sen bei ei­ner "Ok­kul­ta­ti­on", ei­ner Stern­be­de­ckung im Ju­li 2017, ge­hen die Wis­sen­schaft­ler da­von aus, dass Ul­ti­ma Thu­le ei­ne Aus­deh­nung von 30 Ki­lo­me­tern und ei­ne un­re­gel­mä­ßig ge­form­te Ge­stalt hat so­wie ver­mut­lich aus zwei Ein­zel­kör­pern be­steht. Da­bei könn­te es sich - ähn­lich wie bei dem Ko­me­ten 67P/Chu­ryu­mov-Ge­r­asi­men­ko - um ei­nen so­ge­nann­ten "Kon­takt-Bi­när­kör­per" mit mög­li­cher­wei­se nur ganz lo­sem Zu­sam­men­halt han­deln.
Künstlerische Darstellung von Ultima Thule als Einzelkörper
Vor­stel­lung von Ul­ti­ma Thu­le als Ein­zel­kör­per
Bild 4/5, Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker.

Vorstellung von Ultima Thule als Einzelkörper

Künst­le­ri­sche Dar­stel­lung des Trans­nep­tu­ni­schen Ob­jekts (486958) 2014 MU69, oder 'Ul­ti­ma Thu­le' als 30 Ki­lo­me­ter großer zu­sam­men­hän­gen­der Kör­per. Aus den bis­her ver­füg­ba­ren Licht­kur­ven von erd­ge­stütz­ten Te­le­sko­pen und dem Flug­zeu­gob­ser­va­to­ri­um SO­FIA geht nicht ein­deu­tig her­vor, ob es sich beim Zie­l­ob­jekt der NA­SA-Raum­son­de New Ho­ri­z­ons für den 1. Ja­nu­ar 2019 um ei­nen ein­zel­nen oder mög­li­cher­wei­se um zwei Kör­per han­delt, die ent­we­der von­ein­an­der ge­trennt sind oder schwach an­ein­an­der­haf­ten.
Aufbau der Raumsonde New Horizons
New Ho­ri­z­ons
Bild 5/5, Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

New Horizons

Die NA­SA-Raum­son­de New Ho­ri­z­ons hat ei­ne Grö­ße von 2,7 Me­ter mal 2,1 Me­ter mal 0,7 Me­ter und ei­ne Mas­se von 478 Ki­lo­gramm. Mit ei­ner An­fangs­ge­schwin­dig­keit von 16 Ki­lo­me­tern pro Se­kun­de war es das schnells­te Raum­schiff, das je­mals die die Er­de ver­las­sen hat. Die wis­sen­schaft­li­che Nutz­last hat ei­ne Mas­se von 31 Ki­lo­gramm, die 30 Watt Leis­tung ver­brau­chen. Da­mit wer­den sie­ben Ex­pe­ri­men­te be­trie­ben: Ali­ce - Ul­tra­vio­lett­spek­tro­me­ter (Zu­sam­men­set­zung Ober­flä­che); LOR­RI - Long Ran­ge Re­con­naissance Image (20,8 cm Spie­gel­te­le­skop, Auf­nah­men des Zie­l­ob­jekts aus grö­ße­rer Ent­fer­nung); PEPS­SI - Plu­to Ener­ge­tic Par­tic­le Spec­tro­me­ter Science In­ves­ti­ga­ti­on (Mas­sen­spek­tro­me­ter und Un­ter­su­chung des nä­he­ren Um­felds des Kör­pers); Ralph - Spek­tro­me­ter für das sicht­ba­re Licht und das na­he In­fra­rot (Farb­auf­nah­men, Zu­sam­men­set­zung Ober­flä­che und Tem­pe­ra­tur­mes­sun­gen); REX - Ra­dio Science Ex­pe­ri­ment (Mas­se und Dich­te; pas­si­ves Ra­dio­me­ter); SDC - Stu­dent Dust Coun­ter (Mes­sung von Staub­par­ti­keln); SWAP - So­lar Wind Around Plu­to (Wech­sel­wir­kun­gen von Son­nen­wind und Ma­gnet­feld).
  • Am 1. Januar 2019 begegnet die NASA-Raumsonde New Horizons dem Kleinkörper "Ultima Thule" im Kuipergürtel.
  • Aussehen und Beschaffenheit des Objekts sind bislang noch unbekannt.
  • An Bord der Sonde befindet sich unter anderem das Radioexperiment REX, das vom Raumfahrtmanagement des DLR gefördert wird.
  • Schwerpunkt(e): Exploration, Raumfahrt, Planetenforschung

Pünktlich zum Beginn des neuen Jahres wird im Kuipergürtel, sechseinhalb Milliarden Kilometer von der Erde entfernt, eine ganz besondere Begegnung stattfinden: Die NASA-Raumsonde New Horizons besucht das Objekt 2014 MU69, genannt Ultima Thule. Um 6:33 Uhr Mitteleuropäischer Zeit wird New Horizons an Ultima Thule vorbeifliegen und das Objekt aus nur 3500 Kilometern Entfernung mit ihren Messinstrumenten untersuchen. Vor etwa dreizehn Jahren ist New Horizons gestartet, um den Zwergplaneten Pluto zu untersuchen. Es ist das erste Mal, dass ein Körper jenseits von Pluto Besuch bekommt und aus der Nähe erforscht wird.

Während der relativ kurzen Vorbeiflugphase an Ultima Thule, mit einer Geschwindigkeit von 14 Kilometern pro Sekunde, werden sieben wissenschaftliche Experimente Fotos, Spektren und physikalische Messwerte aufzeichnen. Neben drei optischen Geräten, dem UV-Spektrometer Alice sowie den hochauflösenden Kamerasystemen LORRI und Ralph, befinden sich auch zwei Teilchen- und Plasma-Messinstrumente (PEPSSI und SWAP), ein Staubdetektor (SDC) und das Radioexperiment (REX) an Bord von New Horizons. Das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) fördert die Beteiligung von Dr. Martin Pätzold an REX mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. REX soll anhand von Radiowellen die Wärmestrahlung und die Masse von Ultima Thule bestimmen. Es ist das einzige Instrument auf New Horizons, an dem deutsche Planetenforscher beteiligt sind. Während des Vorbeiflugs wird Dr. Pätzold, stellvertretender Vorsitzender des Rheinischen Instituts für Umweltforschung an der Universität zu Köln, zusammen mit Dr. Michael Bird als sogenannte Co-Investigatoren zwei Messverfahren durchführen. Dabei wird REX die Oberflächentemperatur sowie Masse und Dichte von Ultima Thule bestimmen. Diese Werte geben Hinweise darauf, wie der Körper im Innern aufgebaut ist und wie er vor gut viereinhalb Milliarden Jahren am Rande des solaren Urnebels entstanden ist.

Erster Eindruck des unbekannten Körpers

Bereits im Vorfeld des anstehenden Rendezvous gelang den Planetenforschern ein "Blick" auf Ultima Thule. Mitte August 2018 machte LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) den relativ kleinen Körper aus einer Entfernung von 172 Millionen Kilometern als winzigen Lichtpunkt inmitten zahlreicher Hintergrundsterne aus. Auch wenn aus dieser Distanz noch keine Oberflächenstrukturen zu erkennen waren, bestätigte die gefundene Position, dass sich New Horizons auf dem richtigem Kurs befindet, um am Morgen des 1. Januars, wie vorausberechnet, Ultima Thule zu passieren - eine Premiere für alle Sonnensystemforscher. Ob es ein runder oder länglicher Körper ist, ob es sich um ein oder um mehrere Objekte handelt und wie die Oberfläche beschaffen ist, werden die Wissenschaftler voraussichtlich am Abend des Neujahrstages wissen, wenn die ersten Bilder vorliegen. Die Forscher gehen davon aus, dass Ultima Thule zwischen 20 und 30 Kilometern groß sein wird.

Ultima Thule - Mysterium am Rande des Sonnensystems

Entdeckt wurde Ultima Thule am 26. Juni 2014 während der Suche des Hubble-Weltraumteleskops nach möglichen Objekten im Kuipergürtel, die als potentielle Ziele für die NASA-Raumsonde New Horizons für die Zeit nach dem Vorbeiflug am Pluto-Zwergplaneten und seinem Mond Charon geeignet erschienen. Ultima Thule umkreist die Sonne in Entfernungen zwischen 6,4 und knapp 7,0 Milliarden Kilometern.

Anfangs erhielt das neue Objekt die Kennzeichnung 1110113Y und - nachdem seine Bahn hinreichend genau bestimmt worden war - im Mai 2015 die offizielle Bezeichnung 2014 MU69. Im März 2018 wählte das New-Horizons-Team aus eingereichten Namensvorschlägen den Spitznamen Ultima Thule aus. Dieser steht sinnbildlich für einen fiktiven, weit abgelegenen Ort im hohen Norden, jenseits der mythischen Insel Thule am Ende der Welt, von der die keltisch-germanischen Sagen erzählen - ein symbolischer Name für die Exploration ins Unbekannte schlechthin. Seinen endgültigen Namen wird Ultima Thule erst nach dem kommenden Vorbeiflug erhalten, wenn feststeht, wie das Objekt tatsächlich aussieht.

In den Jahren 2017 und 2018 ergaben sich anhand der Beobachtung von Sternbedeckungen durch Ultima Thule Anhaltspunkte, dass das Objekt möglicherweise aus zwei Körpern besteht, die sich umkreisen. An diesen Beobachtungen war auch das fliegende Observatorium SOFIA des DLR und der NASA entscheidend beteiligt. Auch aus diesem Grund werden die kommenden Beobachtungen höchst spannend und aufschlussreich für die Planetenforscher sein.

Der Kuipergürtel

Der Kuipergürtel, gelegentlich auch als Kuiper-Edgeworth-Gürtel bezeichnet, ist die kosmische Heimat von Ultima Thule. Dabei handelt es sich um ein ringförmiges Reservoir eisiger, teilweise extrem primitiver Körper von wenigen Kilometern Größe bis hin zu mehreren tausend Kilometern Durchmesser wie bei den Zwergplaneten Pluto, Eris, Makemake und Haumea. Der Kuipergürtel schließt direkt an den äußeren Planeten Neptun an und erstreckt sich vermutlich bis in eine Sonnenentfernung von 18 Milliarden Kilometern. Aus ihm stammen auch die meisten kurzperiodischen Kometen. Alle Objekte des Kuipergürtels zusammengenommen haben nur einen Bruchteil der Masse der Erde.

  • Ultima Thule in Zahlen
    Entdeckung26. Juni 2014
    Bezeichnungen(486958) 2014 MU69, Ultima Thule; 110113Y
    Kleinplanetennummer486958
    Bahnparameter:
    Apheldistanz6983 Mio. Kilometer
    Periheldistanz6355 Mio. Kilometer
    Große Bahnhalbachse6667 Mio. Kilometer
    Bahnneigung2,45 Grad
    Bahnexzentrizität0,036
    Umlaufszeit297 Jahre
    Physikalische Daten:
    Mittlerer Durchmesser25 Kilometer (min.) - 45 Kilometer (max.)
    Scheinbare Helligkeit26,8 mag
    Absolute Helligkeit11,1 mag
  • Sonde New Horizons
    New Horizons startete am 19. Januar 2006 von Cape Canaveral (Florida) mit dem Ziel, zum Zwergplaneten Pluto und weiter durch den Kuipergürtel zu fliegen. Am 28. Februar 2007 wurde die knapp 500 Kilogramm schwere Sonde durch einen nahen Vorbeiflug am Riesenplaneten Jupiter auf ihre endgültige Reisegeschwindigkeit beschleunigt. Danach entfernte sie sich mit 83.600 Kilometern pro Stunde von der Sonne. Der Vorbeiflug an Pluto und Charon geschah dann am 14. Juli 2015 mit einer Geschwindigkeit von 50.400 Kilometern pro Stunde. Die Bilder zeigten den Zwergplaneten Pluto und seinen Mond Charon mit völlig unerwarteten, verblüffenden Oberflächenstrukturen. Auch der anstehende Vorbeiflug an 2014 MU69 lässt auf überraschende Ergebnisse hoffen.
Kontakt
  • Andreas Schütz
    Lei­tung Me­dia Re­la­ti­ons, Pres­se­spre­cher
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    Telefon: +49 2203 601-2474
    Fax: +49 2203 601-3249
    Linder Höhe
    51147 Köln
    Kontaktieren
  • Dr. Manfred Gaida
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    Raum­fahrt­ma­na­ge­ment
    Ex­tra­ter­re­strik
    Königswinterer Str. 522-524
    53227 Bonn
    Kontaktieren
  • Ulrich Köhler
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Pla­ne­ten­for­schung
    Rutherfordstraße 2
    12489 Berlin
    Kontaktieren
  • Dr. Martin Pätzold
    Rhei­ni­sches In­sti­tut für Um­welt­for­schung an der Uni­ver­si­tät zu Köln
    Abt. Pla­ne­ten­for­schung
    Telefon: +49 170 2947-318

    Kontaktieren
Neueste Nachrichten

Cookies erleichtern die Bereitstellung unserer Dienste. Mit der Nutzung unserer Dienste erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies verwenden. Weitere Informationen zum Datenschutz erhalten Sie über den folgenden Link: Datenschutz

Hauptmenü