Bonner Geodäten helfen der NASA
Am kommenden Samstag wird eine zweite NASA-Sonde auf dem Mars landen. Geodäten der Universität Bonn sorgen dafür, dass die Positionsbestimmung klappt und der Funkkontakt zum Hightech-Gefährt nicht abreißt. Dazu koordinieren sie radioteleskopische Messungen, die zur selben Zeit in Japan und im Bayerischen Wald stattfinden.
"Für die Navigation von Flugkörpern im Weltraum benötigt man unter anderem die genaue Drehstellung der Erde, um die Position der Sonde im Weltraum berechnen und Funkantennen korrekt ausrichten zu können", erklärt der Bonner Privatdozent Dr. Axel Nothnagel vom Geodätischen Institut. Das ist nicht so trivial, wie es sich anhört: Die Drehgeschwindigkeit der Erde schwankt nämlich um bis zu eine Millisekunde pro Tag. Die Antennen können daher um eine Winzigkeit in die falsche Richtung zeigen. "Auf die enorme Distanz zum Mars summiert sich diese Abweichung aber so sehr, dass der Funkkontakt verloren gehen kann."
Auch aus diesem Grund wird die Rotation der Erde regelmäßig vermessen. Wichtigstes Verfahren ist die so genannte VLBI (Very Long Baseline Interferometry). Dabei kommen Paare von Radioteleskopen zum Einsatz, die mehrere tausend Kilometer voneinander entfernt sind. Mit ihnen peilen die Wissenschaftler starke punktförmige Radioquellen am Rande des bekannten Universums an, die Quasare. Sie dienen bei der Messung als Fixpunkt. Weil die Messstationen auf der Erde so weit voneinander entfernt sind, empfangen sie die Radiosignale mit einem geringen zeitlichen Abstand. "Aus dieser Differenz können wir Abweichungen vom 24-Stunden-Drehrhythmus von nur 20 millonstel Sekunden feststellen", erklärt Dr. Nothnagel.
Zur Unterstützung der laufenden Mars-Mission der NASA ist die Bonner VLBI-Gruppe am Montag kurzfristig gebeten worden, eine zusätzliche Messung zu organisieren und vorzubereiten. Die Bonner Geodätin Dorothee Fischer hat dazu einen Beobachtungsplan für Simultanmessungen zweier Radioteleskope im Bayerischen Wald und in Japan erstellt. Inzwischen haben die Beobachtungen stattgefunden; bis zum kommenden Freitag wollen die Wissenschaftler daraus die genaue Rotationsstellung der Erde am Montag berechnen. "Damit können wir dann auch ihre Stellung für den Landezeitpunkt sehr viel besser vorhersagen als mit älteren Messwerten", so der Privatdozent. Die VLBI-Forschungsgruppe am Geodätischen Institut der Universität Bonn um Professor Dr. James Campbell und Dr. Axel Nothnagel ist bereits seit vielen Jahren auf dem Gebiet der geodätischen VLBI aktiv. Als Koordinationsstelle ist sie weltweit in zahlreiche Projekte eingebunden.
Ansprechpartner:
PD Dr. Axel Nothnagel
Institut für Geodäsie der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-3574
E-Mail: nothnagel@uni-bonn.de
