Dekadische Planungen Astronomie 2020 2030 - Max Camenzind - HD 2018 Max Camenzind - LSW Heidelberg

Dekadische Planungen
Astronomie 2020 - 2030
 Max Camenzind – HD 2018

       Max Camenzind

Aktuelle Astronomie

           A new chapter in space
          flight began in 1950

Dreiecks-Galaxie Messier 33 – @3 Mio. LJ

Hayabusa – der Wanderfalke

Hayabusa 2 hat Ryugu im Visier

MASCOT Lander / DLR & CNES

MASCOT landete sicher auf dem
 Asteroiden Ryugu / 3.10.2018

Drei Hüpfer auf Asteroid Ryugu
MASCOT landete sicher am frühen Morgen des 3. Oktober
2018. "Anfänglich war er nach einem ersten automatischen
Korrektur-Hüpfer in einer ungünstigen Lage. Mit einem
weiteren manuell kommandierten Hüpfmanöver konnten wir
MASCOT dank des sehr präzise ansteuerbaren Schwungarms in
eine günstige Position manövrieren", sagt der MASCOT-
Operationsmanager Christian Krause vom DLR. Dort absolvierte
MASCOT einen vollständigen Messzyklus aller Instrumente
über einen Asteroidentag und eine Asteroidennacht hinweg.
Ein Tag-Nacht-Zyklus auf Ryugu entspricht rund 7 Stunden und
36 Minuten.
MASCOT bleibt nun als stiller Begleiter auf Ryugu zurück.

Die Oberfläche von Ryugu, aufgenommen vom sich turbulent drehenden
Lander Mascot aus einer Höhe von ungefähr 10 bis 20 Metern. Nach dem
Aufsetzen am Morgen und Positionswechseln mittels des eingebauten
Schwungarms haben alle Instrumente ausführlich Daten über die
Zusammensetzung und Beschaffenheit des Asteroiden gesammelt.
Bild: MASCOT / DLR / JAXA .

Dekadische Planungen ?
• Eine dekadische Umfrage ist ein 10-Jahres-Plan,
  der die wissenschaftlichen Missionen und Ziele
  beschreibt, die von den National Academies der
  Vereinigten Staaten geschaffen wurden. Es ist
  eine Zusammenfassung der Beiträge von
  Wissenschaftlern in den Vereinigten Staaten und
  darüber hinaus.
• In der Astronomie wird jeweils ein Weltraum-
  Teleskop ausgewählt, das in den folgenden 10
  Jahren realisiert werden sollte. Diese Zeitspanne
  reicht üblicherweise jedoch nicht aus. Zur Zeit
  sind noch 4 Großprojekte in der Diskussion, von
  denen jedoch 2020 nur eines ausgewählt wird.

?
    ?

2012   2012

Astronomische Missionen NASA

Weltraum-Teleskope NASA + ESA
                                                                  2021-
                                         2018-
                        2012-2018

            2003-2020                                      2019-

                                                         2025 ?
1990-2020
                                                 ?????
                                    2030 ???
                                    ORIGINS
                                    HabEx

Chandra

   Spitzer

             NASA’s Great Observatories

Compton
CGRO
                              Hubble HST

Weltraum-Teleskop Hubble

Start:
   30.3.2021
6-m-Teleskop
Zu kompliziert

JWST Wellenlängenbereich

LUVOIR – Large UV Optisch IR
         Surveyor

Targets von LUVOIR

Signaturen von Leben

50 Exo-Erden
in Survey von 2 Jahren

Erdartige ExoPlaneten
mit unterschiedlicher
 Lebensentwicklung

Trans-Neptunische Objekte

IR Weltraum-Teleskope

                6m

Nachweis von Staub und schweren Elementen in
               Galaxien, sowie von Wasser überall im
               Universum, insbesondere auf habitablen Planeten

                        Mirrors

                                                       Will achieve sensitivities
                                                      100–1000x greater than any
                                                        previous FIR telescope

Wellenlängen: 10 µm – 1 mm: Exoplaneten Biosignaturen, Wasser…

Nachweis von Staub und schweren Elementen in
                       Galaxien, sowie von Wasser überall im
                       Universum, insbesondere auf habitablen Planeten

Community Chairs:
Margaret Meixner, STSCI, Asantha Cooray, UC Irvine
NASA Study Center:
Goddard Space Flight Center (GSFC): Ruth Carter, David Leisawitz, Mike Dipirro,
Anel Flores
NASA Head Quarters (HQ) Program Scientists (non-voting):
Kartik Sheth and Dominic Benford
Ex officio non-voting representatives:
Susan Neff & Deborah Padgett, NASA Cosmic Origins Program Office; Susanne
Alato, SNSB; Douglas Scott, CAS; Maryvonne Gerin, CNES; Itsuki Sakon, JAXA;
Frank Helmich, SRON; Roland Vavrek, ESA; Karl Menten, DLR; Sean Carey, IPAC
Members appointed by NASA:
Lee Armus, NASA IPAC; Cara Battersby, Harvard-Smithsonian CfA; Edwin Bergin,
University of Michigan; Matt Bradford, NASA JPL; Kim Ennico-Smith, NASA Ames;
Gary Melnick, Harvard-Smithsonian CfA; Stefanie Milam, NASA GSFC; Desika
Narayanan, University of Florida; Klaus Pontopiddan, STSCI; Alexandra Pope,
University of Massachusetts; Thomas Roellig, NASA Ames; Karin Sandstrom, UC,
San Diego; Kate Y. L. Su, University of Arizona; Joaquin Vieira, University of Illinois,
Urbana Champaign; Edward Wright, UC Los Angeles; Jonas Zmuidzinas,
Caltech

Ursprüngliches Konzept  zu kompliziert

Verbesserung um einen
     Faktor 1000

ORIGINS – 2 Konzepte

Das neue Konzept von ORIGINS
6-Meter-Monolith-Spiegel  25 m²

Space Launch System SLS NASA > 2019

                            Grafik: NASA

Zukunft der NASA: SLS im Flug

                           Bild: NASA

Tracing the rise of dust & metals in galaxies and the
path of water across cosmic time to Earth and other
habitable planets

Tracing the rise of dust & metals in galaxies and the
                                 path of water across cosmic time to Earth and other
                                 habitable planets

NASA Mission concept for 2020 Decadal review; launch ~2030
     10 μm  ~1000 μm, Large aperture (8-15 m)
Study Chairs: Margaret Meixner & Asantha Cooray
Comes from the NASA Astrophysics Roadmap, Enduring Quests, Daring Visions
Improvements from Herschel and Spitzer
• Large gain in sensitivity
• Angular resolution sufficient to overcome spatial confusion in deep cosmic
   surveys
• New spectroscopic capability

Sind wir allein im Universum ?
ORIGINS sucht nach Biosignaturen M-Zwergen

ORIGINS beobachtet Planetenbildung

Planeten bilden sich in
                       Protoplanetaren Scheiben
The Path of Water
Trace the path of water from the ISM 
molecular clouds  star-forming cores 
disks  the terrestrial planet zone.

Wie bilden sich Strukturen im Universum?
   ORIGINS beobachtet Sternbildung
 und Wachstum von Schwarzen Löchern

             Dust

Tracing the rise of dust & metals in galaxies and the
                                                         path of water across cosmic time to Earth and other
                                                         habitable planets

                                                      The Multi-phase ISM
                                          What sets the balance of ISM phases?
                                    What is the origin and lifetimes of molecular clouds?

Credit: PAWS team/IRAM/NASA HST/T. A. Rector (University of Alaska
Anchorage), E. Schinnerer. H2, H                                           The Origins Space Telescope:            Credit: HERITAGE Magellanic Clouds (Meixner et al. 2013)
                                                                     Mark Heyer, Thushara Pillai, Cara Battersby

Tracing the rise of dust & metals in galaxies and the path
                              of water across cosmic time to Earth and other habitable
                              planets

                                     Magnetic fields and turbulence
                Planck: 15ʹ

Planck                                                                 OST: 2ʺ           ALMA: 0.3ʺ

                                                                        ?
Collaboration

                               BLASTPol: 2.5ʹ

                                        The Origins Space Telescope:
                                         Chat Hull, Erik Rosolowsky              Hull+ 2016; Image courtesy of Phil Mocz

Die Habitable Exoplanet HabEx Imaging Mission ist ein
Weltraumteleskop-Konzept, das für die Suche nach und die
 Abbildung von bewohnbaren Exoplaneten der Größe der
  Erde in den bewohnbaren Zonen ihrer Sterne optimiert
     wurde, in denen flüssiges Wasser existieren kann.

Die drei Ziele von HabEx

Spektren von ExoPlaneten

Spektrum der Erdatmosphäre

Ozon-Cutoff  wesentliches Merkmal

Projektplanung Lynx