Weltraumwissenschaft

Gelegentlich gehen gigantische Blasen aus magnetisiertem Gas Woge von der Sonne aus und könnten geomagnetische Stürme auslösen, wenn sie die Erde erreichen. EU-finanzierte Wissenschaftler untersuchten magnetische Feldlinien in der Atmosphäre unserer Sonne, um herauszufinden, wie sie auf der Sonne entstehen.

Auf dem Höhepunkt seines 11-jährigen Aktivitätszyklus ist unser Mutterstern sehr rege geworden – und die Wissenschaftler sind darauf vorbereitet. Durch intensive Untersuchungen der Sonne sind sie in der Lage, Sonneneruptionen, die große Mengen an gefährlichen energiereichen Teilchen in Richtung Erde spucken, besser zu verstehen und möglicherweise vorhersagen.

Schwarze Löcher, Neutronensterne und Novae sind einige der Wunder des Universums, die Gammastrahlung erzeugen, die energiereichste Form von Strahlung. EU-finanzierte Wissenschaftler befassten sich weiter mit der brennenden Frage, wie genau so viel Energie entsteht.

In einer EU-finanzierten Initiative werden europäische Forschungsinstitutionen, Infrastrukturen (Teleskope) und Datenarchive zusammengebracht, sodass sich Sonnenphysiker auf die Inbetriebnahme des European Solar Telescope (EST) vorbereiten können.

Die erste Generation von Galaxien markierten mit ihrer Bildung das Ende der dunklen Zeiten unseres Universums und den Beginn der Epoche der Reionisierung. Dieser Übergang zu einer neuen Ära wurde von durch die EU finanzierten Wissenschaftler durch die größten und modernsten Simulationen der Transformation des intergalaktischen Mediums von neutral zu ionisiert entwirrt.

Um die Ursprünge der Erde und des Lebens im Universum zurückzuverfolgen, untersuchten von der EU finanzierte Wissenschaftler die Planetenbildung und -entwicklung, einschließlich dem Material, dass die Sterne umgibt, in deren Nähe sich Planeten bilden.

Für die nächsten zehn Jahre hat die Europäische Weltraumorganisation (ESA) neue Missionen für Röntgen- und Fern-Infrarot-Astronomie mit großen Detektorarrays mit hoher Empfindlichkeit geplant. Ein EU-finanziertes Projekt zielte darauf ab, diese Entwicklungen zu beschleunigen, indem es sich mit der beschränkten verfügbaren Leistung bei niedrigen Temperaturen befasste.

EU-finanzierte Forscher sind auf dem besten Weg, transportable optische Uhren mit einer Frequenzinstabilität unterhalb von 1x10-16 und einer fraktionierten Ungenauigkeit von unter 5x10-17 vorlegen zu können. Im Endeffekt wird ihre Leistung um etwa zwei Größenordnungen besser als die stabilsten und genauesten Mikrowellenuhren von heute sein.

Eine EU-finanzierte Initiative führte nationale und internationale Agenturen aus Europa zusammen, um sicherzustellen, dass die Astronomen die Durchführung ihrer Forschung mit modernsten optischen und Infrarotteleskopen durchführen können.

Während manche Raumfahrtbehörden für die nicht allzu ferne Zukunft eine bemannte Mission zum Mars planen, dürfte die Strahlenexposition während der Reise in die Tiefen des Weltalls eines der größten Hindernisse sein, die der Erforschung des tiefen Raums im Wege stehen. Das EU-finanzierte RP7-Projekt SR2S widmet sich hier dem Bedarf an strahlungsmindernden Mitteln. Die Projektpartner konzipieren und entwickeln eine magnetische Abschirmung zum Schutz der Astronauten bei diesen Arten zukünftiger Missionen.

Eine Frage beschäftigt Astronomen noch immer: Zu welchem Zeitpunkt in der Geschichte unseres Universums sind die Sterne in Galaxien entstanden? Indem Sternentstehungsraten (star formation rates, SFRs) bestimmt werden – was bereits in unserer eigenen Galaxie eine große Herausforderung darstellt – können Hypothesen zur Entstehung und Weiterentwicklung von Galaxien getestet werden.

Raumfahrzeuge haben enorme Mengen an Instrumenten an Bord, die allesamt Strom benötigen. Wissenschaftler entwickeln deshalb eine ganz neue Form der Kernenergie zur Umwandlung von Wärme in Elektrizität, die ohne bewegliche Teile funktioniert.

Die Wirkungen der Sonne sind auf vielfältige Weise zu spüren, nicht nur in Form von Licht und Wärme. Wissenschaftler haben unser Verständnis von den heftigen Strahlungsausbrüchen der Sonne, die die Atmosphäre der Erde, ihre Bewohner und deren Geräte beeinflussen, maßgeblich vertieft.

Mithilfe des kontinuierlichen Datenstroms aus der Kepler-Mission der US-Raumfahrtbehörde NASA und mit hochmodernen bodengestützten Instrumenten erweitern EU-finanzierte Astronomen derzeit unser Wissen über kleine Planeten in unserer Galaxie.

In naher Zukunft könnten Menschen auf dem Mars und an anderen unwirtlichen Standorten leben und arbeiten. Viele Umgebungen auf der Erde sind ebenso feindlich wie jene, die auf anderen Planeten angetroffen werden. EU-finanzierte Forscher entwickeln ein Weltraumhaus, um das Leben in extremen Umgebungen auf der Erde und auf anderen Planeten zu unterstützen.

Trotz zahlreicher bemannter und unbemannter Missionen bleiben die Planeten in unserem Sonnensystem zum größten unerforscht. Angefangen mit dem am besten zugänglichen Planeten, dem Mars, sammeln EU-finanzierte Forscher jetzt alle bislang erfassten Daten, um äußerst wirklichkeitsnahe 3D-Oberflächenbilder zusammenzusetzen.

Aufgrund fehlender validierter Prognosemodelle werden heute die meisten ablativen Materialien mit Hilfe eines iterativen Trial-and-Error-Prozesses (per Versuch und Irrtum) entwickelt und nicht in Übereinstimmung mit den neuesten Sicherheitsbestimmungen. Ein EU-finanziertes Projekt entwickelt Schlüsseltechnologien zur Verbesserung der Effizienz und Senkung der Kosten für eine neue Generation von Hochtemperaturwerkstoffen.

Im Lauf eines EU-finanzierten Projekts haben sich Gravitationslinsen als ein außergewöhnlich leistungsfähiges Werkzeug zur Untersuchung von schwachen Galaxien am Rande des beobachtbaren Universums erwiesen.

Zukünftige Entdecker auf dem Mond und dem Mars könnten eine neue Art von Raumanzug tragen, den "Smartsuit", der die negativen Auswirkungen der Schwerelosigkeit und der fehlenden Muskelbelastung abschwächt.

Sich um neugeborene Sterne drehende zirkumstellare Scheiben sind moderne Alchimisten, die Staub und Gas in astronomisches Gold umwandeln: Planeten. Wie genau, bleibt ein Rätsel, das ein EU-finanziertes Projekt lösen will.

Seit deren Einführung vor 100 Jahren hat sich die Allgemeine Relativitätstheorie als genaue Methode zur Beschreibung von Gravitationskräften erwiesen. Vor Kurzem gaben Physiker bekannt, dass Einsteins Gleichungen nicht auf alles eine Antwort gäben und suchten nach Bereichen, die der Verbesserung bedürfen, um die Materie Schwarzer Löcher zu beschreiben.

Da jedes Gramm und jeder Zentimeter zählt, wenn Satelliten in die Umlaufbahn starten, arbeitet ein EU-finanziertes Projekt an der Minimierung von Größe und Gewicht ihrer Lagesteuerungssysteme.

Titan, der größte Saturnmond, ist einer der wenigen Monde in unserem Sonnensystem mit einer dichten und dunstigen orangefarbenen Atmosphäre, über deren Entstehung und chemische Zusammensetzung man nicht viel weiß. Kein Wunder, dass dieses verlockendes Ziel für Weltraummissionen von großem wissenschaftlichen Wert für EU-finanzierte Forscher war.

Das Weltraumteleskop hat bei seiner Jagd nach Planeten Schallwellen entdeckt, die tief im Inneren von Sternen erzeugt werden, deren Oberfläche sich wellt und die ihre Helligkeit verändern. Diese Sternbeben haben EU-finanzierten Astronomen geholfen, Struktur und Zukunft von Tausenden von Sternen besser zu verstehen.

Das Navigieren eines Raumschiffs ist eine der größten Herausforderungen für Ingenieure bei der Entwicklung neuer Missionen zu fernen Planeten, ihren Monden und sogar Asteroiden. Sobald das Raumfahrzeug abgehoben hat, soll es ein Komplett-Navigationssystem zuverlässig durch das Sonnensystem zu seinem Ziel führen.