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Tabellen — Astronomie
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* Saturn-Mond Titan
* Monde von Uranus
Erde
----------------------------------------------------------------------
Sterntag (siderische Rotationsperiode) 86,164 s
= 23h 56m 4s
= 23.934 h
= 0.99726968 Erdtage
Sonnenumlaufperiode 3.1557 * 10^7 s
= 365.2564 d
= 365d 5h 48m 46s
Masse M_e 5.9736 * 10^24 kg
der Atmosphäre 5.14 * 10^18 kg
der Ozeane 1.4 * 10^21 kg
Radius
mittlerer Radius R_e 6371 km
Radius an den Polen 6356.8 km
Radius am Äquator 6378.1 km
Länge eines Meridians 40,007.160 km
Länge des Äquators 40,075.161 km
Abplattung 0.00335
Kernradius 3485 km
Volumen 1.083 * 10^12 km3
mittlere Dichte 5.515 g/cm3
Erdbeschleunigung[1] 9.806,65 m/s2
Umfang der Erdbahn 939,120,000 km
mittlere Bahngeschwindigkeit 29.770 km/s
Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation 7.292 * 10^-5 rad/s
Zentrifugalbeschleunigung
am Äquator (Meereshöhe) 33.92 * 10^-3 m/s
Fluchtgeschwindigkeit (Meereshöhe) 11.19 km/s
Neigung der Äquatorebene gegen Ekliptik 23° 26' 21.5"
~= 23.5°
Solarkonstante[2] 1.34 * 10^3 W/m2
Magnetfeld
Dipolmoment 8.0 * 10^22 A.m2
Dipolfeldstärke am geomagnet. Äquator H = 31,000 nT
Dipolfeldstärke am geomagnet. Pol Z = 62,000 nT
Achsendurchstoßpunkt 70°N 290°E bei
geomagnetisch Süd
Normdruck 1.013,25 * 10^5 Pa
Gesamtmasse der Luft 5.1 * 10^18 kg
Luft[3] (trocken)
Dichte 1.29 * 10^-3 g/cm3
Schallgeschwindigkeit 331.4 m/s
spezifische Wärmekapazität 1.00 J/g.K
Wasser[3]
Dichte 1.00 g/cm3
Schallgeschwindigkeit 1 460 m/s
spezifische Wärmekapazität c_p 4.180 J/g.K
Brechzahl (\lambda = 589 nm) 1.33
Verdampfungswärme (100°C) 2.26 * 10^3 J/g
Schmelzwärme von Eis (0°C) 3.33 * 10^2 J/g
Erdoberfläche insgesamt 5.101 * 10^8 km2
Wasserfläche
der Erdkugel 70.8%
der Nordhemisphäre 60.7%
der Südhemisphäre 80.9%
vergletscherte und mit
Eis bedeckte Landfläche 11%
Erdsatelliten (Radius [R_erde], Umlaufzeit)
niedrigste Bahn 1.03, 1.47 h
Bahn des Hubble-Observatoriums 1.10, 1.6 h
geostationäre Bahn 6.628, 24 h
Mondbahn 60.3, 27.3217 d
Alter 4.5 * 10^9 Jahre
----------------------------------------------------------------------
Erdbeschleunigung = 9.780*(1+0.0053*sin^2\phi) [m/s2]
(\phi = geogr. Breite [Grad])
[1] auf 45° Breite und Meeresniveau
[2] Strahlungsleistung auf 1 m2 Fläche senkrecht zur Einfallsrichtung
[3] bei T_0 = 273.15 K = 0°C und p_0 = 101,325 Pa = 1 atm
;; [1] NASA: Planetary Fact Sheets [online]
;; [2] Gerd W. Prölss: Physik des erdnahen Weltraums. Springer, 2001.
;; [3] von Storch et al.: Das Klimasystem und seine Modellierung.
;; Springer, 1999.
;; [4] Bergmann/Schaefer: Bd. 7. Erde und Planeten. 1997.
Mond
----------------------------------------------------------------------
siderische Rotationsperiode 27d 7h 43m 11.5s
= 655.72 h
Zeit zwischen zwei Vollmondphasen 29d 12h 44m 2.8s
Masse 7.35 * 10^22 kg
= 0.0123 M_erde
Abstand zur Erde
mittlerer 384,400 km
kleinster (Perigäum) 364,397 km
grösster (Apogäum) 406,732 km
Radius
polar 1736.0 km
äquatorial 1738.1 km
Abplattung 0.0012
Volumen 2.196 * 10^19 m3
mittlere Dichte 3.35 g/cm3
Schwerebeschleunigung auf der Oberfläche 1.62 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit
bei Neumond 2.440 km/s
bei Vollmond 2.204 km/s
mittlere Bahngeschwindigkeit um die Erde 1.022 km/s
Neigung der Mondbahn gegen die Ekliptik 5.15°
Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems im Erdinnern bei
0.73 R_erde
Oberflächentemperatur
auf der Tagseite +120°C
auf der Nachtseite -150°C
Winkeldurchmesser von der Erde gesehen 1864.2"
Atmosphäre
Gesamtmasse ~25,000 kg
Druck auf der Oberfläche 3 * 10^-15 bar
----------------------------------------------------------------------
;; [1] NASA: Planetary Fact Sheets [online]
;; [2] Bergmann/Schaefer: Bd. 7. Erde und Planeten. 1997.
Sonne
----------------------------------------------------------------------
Masse M_sonne 1.989 * 10^30 kg
~= 333,000 M_erde
Radius R_sonne 6.96 * 10^8 m
~= 109 R_e
Entfernung von der Erde
mittlere 149.6 * 10^9 m
minimale (Perihel, 2. Januar) 147.1 * 10^9 m
maximale (Aphel, 2. Juli) 152.1 * 10^9 m
Massenänderungsrate dM_sonne/dt
durch Kernfusion -1.35 * 10^17 kg/a
durch Sonnenwind -4 * 10^16 kg/a
Abplattung 0.00005
Zusammensetzung
Massenanteile 72% H, 26% He
Teilchendichten 91% H, 8% He
Massendichte
mittlere 1.41 * 10^3 kg/m3
im Zentrum 1.5 * 10^5 kg/m3
Energieproduktionsrate (Strahlungsfluß) 3.86 * 10^26 W
Effektive Strahlungstemperatur 5780 K
Äquatoriale Rotationsperiode
siderische ca. 24.8 d
~= 2.14 * 10^6 s
synodische ca. 26.6 d
~= 2.30 * 10^6 s
Neigung der Äquatorebene gegen Ekliptik 7° 15'
Schwerebeschleunigung auf der Oberfläche 274 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit 618 km/s
Winkeldurchmesser von der Erde gesehen
bei 1 AE 1919" = 0.533°
min 1887" = 0.524°
max 1952" = 0.542°
Sonnenfleckenzyklus
Anzahl ca. 11 a
magnetische Polarität ca. 22 a
Alter 4.6 * 10^9 a
Lebenserwartung (insgesamt) 10 * 10^9 a
----------------------------------------------------------------------
In der Sonne sind 99.9% der Masse des gesamten Sonnensystems
konzentriert.
;; [1] NASA: Planetary Fact Sheets [online]
;; [2] Gerd W. Prölss: Physik des erdnahen Weltraums. Springer, 2001.
Sonnenwind (durchschnittliche Eigenschaften in Erdbahnnähe)
----------------------------------------------------------------------
Zusammensetzung ~= 96% H(+), 4% (0--20%) He(++), e(-)
Dichte n_p ~= n_e ~= 6 (0.1--100) 1/cm3
Geschwindigkeit u_p ~= u_e = u ~= 470 (170--2000) km/s
Protonenfluß n_p·u ~= 3 * 10^12 1/m2.s
Impulsfluß n_p·m_H·u^2 ~= 2 * 10^-9 N/m2
Energiefluß n_p·m_H·u^3/2 ~= 0.5 mW/m2
Temperatur T ~= 10^5 (3500--5*10^5) K
Plasmaschallgeschw. v_{PS} ~= 50 km/s
Teilchenenergie E_p ~= 1.1 keV (Strömungse.)
E_e ~= 13 eV (thermische E.)
freie Weglänge l_{p,p} ~= l_{e,e} ~= 10^8 km
----------------------------------------------------------------------
Prozentzahlen beziehen sich auf die Teilchendichten. Die He(++)-
Komponente wurde beim Impuls- und Energiefluß vernachlässigt.
;; Gerd W. Prölss: Physik des erdnahen Weltraums. Springer, 2001.
Planetensystem der Sonne
--------------------------------------------------------------------------
Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto
--------------------------------------------------------------------------
Masse [10^24 kg]
0.330 4.87 5.97 0.642 1899 568 86.8 102 0.0125
Durchmesser [km]
4879 12104 12756 6794 142984 120536 51118 49528 2390
minimaler Sonnenabstand [10^6 km]
46.0 107.5 147.1 206.6 740.5 1352.6 2741.3 4444.5 4435.0
maximaler Sonnenabstand [10^6 km]
69.8 108.9 152.1 249.2 816.6 1514.5 3003.6 4545.7 7304.3
mittlerer Sonnenabstand [10^6 km]
57.9 108.2 149.6 227.9 778.6 1433.5 2872.5 4495.1 5870.0
Dichte [kg/m3]
5427 5243 5515 3933 1326 687 1270 1638 1750
Umlaufzeit [d]
88.0 224.7 365.2 687.0 4331 10747 30589 59800 90588
Bahngeschwindigkeit [km/s]
47.9 35.0 29.8 24.1 13.1 9.7 6.8 5.4 4.7
Rotationsperiode [h]
1407.6 -5832.5 23.9 24.6 9.9 10.7 -17.2 16.1 -153.3
Taglänge [h]
4222.6 2802.0 24.0 24.7 9.9 10.7 17.2 16.1 153.3
Fluchtgeschwindigkeit [km/s]
4.2 10.4 11.2 5.0 59.5 35.5 21.3 23.5 1.1
Neigung des Äquators gegen die Bahnebene
< 28° 3° 23°27' 23°59' 3°05' 26°44' 82°5' 28°48' ?
Neigung der Bahnebene gegen die Ekliptik [Grad]
7.0 3.4 0.0 1.9 1.3 2.5 0.8 1.8 17.2
Bahnexzentrizität
0.205 0.007 0.017 0.094 0.049 0.057 0.046 0.011 0.244
Abplattung = (Äquatordurchmesser-Poldurchmesser)/Äquatordurchmesser
0 0 0.003 0.009 0.06 0.1 0.06 0.02 ?
Schwerebeschleunigung auf der Oberfläche [m/s2]
3.7 8.9 9.8 3.7 23.1 9.0 8.7 11.0 0.6
Atmosphärendruck auf der Oberfläche [Pa]
10^-7 9*10^6 10^5 600 ? ? ? ? ?
Hauptbestandteile der Atmosphäre
keine CO2 N2,O2 CO2,Ar H2,He H2,He H2,He, H2,He, keine
CH4 CH4
Ringsystem?
N N N N J J J J N
globales Magnetfeld?
J N J N J J J J ?
bekannte Monde
0 0 1 2 39 30 21 8 3
--------------------------------------------------------------------------
Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto
--------------------------------------------------------------------------
relatives Volumen
0.06 0.88 1 0.15 1316 755 67 57 0.1(?)
relative Masse
0.0555 0.82 1 0.11 317.8 95.2 14.5 17.2 0.03
relativer Radius
0.4 0.9 1 0.5 11.2 9.5 4.0 3.8 0.2
relativer mittlerer Sonnenabstand [AE]
0.4 0.7 1 1.5 5.2 9.5 19.2 30.1 39.8
relative Schwerebeschleunigung auf der Oberfläche
0.37 0.88 1 0.38 2.64 1.15 1.17 1.18 ?
relative Fluchtgeschwindigkeit
0.384 0.926 1 0.450 5.32 3.17 1.90 2.10 0.098
relative Taglänge
175.9 116.8 1 1.03 0.414 0.444 0.718 0.671 6.39
relativer Oberflächendruck
0 92 1 0.01 ? ? ? ? 0
--------------------------------------------------------------------------
Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto
--------------------------------------------------------------------------
Regel von Titius/Bode (1772): Die Radien a(n) der Planetenbahnen
bilden näherungsweise eine geometrische Reihe:
a(n) ~= a_Erde * k^n mit k ~= 1.85,
n = -2 (Merkur), -1 (Venus), 0 (Erde), 1 (Mars), 3 (Jupiter), ...
Der fehlende Wert n=2 entspricht dem Asteroidengürtel zwischen Mars
und Jupiter.
;; [1] NASA: Planetary Fact Sheets [online]
;; [2] Halliday/Resnick: Physik 1. De Gruyter, 1993.
;; [3] Stephen P. Maran (ed.): The Astronomy and Astrophysics
;; Encyclopedia. Cambridge Univ. Press, 1992.
;; [4] H. A. Weaver et al.: Discovery of two new satellites of Pluto.
;; Nature 439, 2006, 943--945.
Satelliten des Sonnensystems
--------------------------------------------------------------------------------
Planet Abstand Umlauf- Radius Dichte Masse Jahr
Satellit vom Planeten periode der
[10^3 km] [d] [km] [g/cm3] [10^20 kg] Entd.
--------------------------------------------------------------------------------
Erde
Mond 384.4 27.3217 1738 3.34 734.9
Mars
Phobos 9.378 0.319 27×22×19 1.9 1.26*10^-4 1877
Deimos 23.459 1.263 15×12×11 1.7 1.8*10^-5 1877
Jupiter
J16 Metis 127.96 0.2948 20 1979
J15 Adrastea 128.98 0.2983 10 1979
J 5 Amalthea 181.3 0.4981 131×73×67 1892
J14 Thebe 221.90 0.6745 50 1979
J 1 Io 421.6 1.769 1,815 3.57 894 1610
J 2 Europa 670.9 3.551 1,560 2.97 580 1610
J 3 Ganymed 1,070 7.155 2,634 1.94 1,482.3 1610
J 4 Callisto 1,883 16.689 2,409 1.86 1,076.6 1610
J13 Leda 11,094 238.72 5 1974
J 6 Himalia 11,480 250.57 85 1904
J10 Lysithea 11,720 259.22 12 1938
J 7 Elara 11,737 259.65 40 1904
J12 Ananke 21,200R 631 10 1951
J11 Carme 22,600R 692 15 1938
J 8 Pasiphae 23,500R 735 18 1908
J 9 Sinope 23,700R 758 14 1914
Saturn
S18 Pan 134 0.57 10 1990
S15 Atlas 137.64 0.602 19×17×14 1980
S16 Prometheus 139.35 0.613 74×50×34 1980
S17 Pandora 141.70 0.629 55×44×31 1980
S11 Epimetheus 151.422 0.694 69×55×55 0.65 1978
S10 Janus 151.472 0.695 97×95×77 0.65 1966
S 1 Mimas 185.52 0.942 199 1.17 0.38 1789
S 2 Enceladus 238.02 1.370 249 1.14 ~0.8 1789
S 3 Tethys 294.66 1.888 530 1.26 7.6 1684
S14 Calypso 294.66 1.888 15×8×8 1980
S13 Telesto 294.66 1.888 15×12×8 1980
S 4 Dione 377.40 2.737 560 1.44 10.5 1684
S12 Helene 377.40 2.737 16 1980
S 5 Rhea 527.04 4.518 764 1.33 24.9 1672
S 6 Titan 1,221.85 15.945 2,575 1.881 1,345.7 1655
S 7 Hyperion 1,481.1 21.277 180×140×112 1848
S 8 Iapetus 3,561.3 79.331 718 1.21 18.8 1671
S 9 Phoebe 12,952R 550.48 110 1898
Uranus
U 6 Cordelia 49.75 0.336 13 1986
U 7 Ophelia 53.77 0.377 15 1986
U 8 Bianca 59.16 0.435 21 1986
U 9 Cressida 61.77 0.465 31 1986
U10 Desdemona 62.65 0.476 27 1986
U11 Juliet 64.63 0.494 42 1986
U12 Portia 66.10 0.515 54 1986
U13 Rosalind 69.63 0.560 27 1986
U14 Belinda 75.25 0.724 33 1986
U15 Puck 86.00 0.764 77 1985
U 5 Miranda 129.8 1.413 236 1.26 0.71 1948
U 1 Ariel 191.2 2.520 579 1.65 14.4 1851
U 2 Umbriel 266.0 4.144 585 1.44 11.8 1851
U 3 Titania 435.8 8.706 789 1.59 34.3 1787
U 4 Oberon 582.6 13.463 761 1.50 28.7 1787
1997 U1 7,775 654 20? 1997
1997 U2 8,846 795 40? 1997
Neptun
N 8 Naiad 48.0 0.296 29 1989
N 7 Thalassa 50.0 0.313 40 1989
N 5 Despoina 52.5 0.333 74 1989
N 6 Galatea 62.0 0.428 79 1989
N 4 Larissa 73.6 0.554 104×89 1989
N 3 Proteus 117.6 1.121 208 1989
N 1 Triton 354.8R 5.877 1,353 2.08 214.2 1846
N 2 Nereid 5,513.4 360.16 170 1949
Pluto
Charon 19.1 6.387 1,230 <2.4 18.3 1978
--------------------------------------------------------------------------------
Umlaufperiode siderisch; R: rückläufig
;; [1] Stephen P. Maran (ed.): The Astronomy and Astrophysics
;; Encyclopedia. Cambridge Univ. Press, 1992.
;; [2] Weissman/McFadden/Johnson (ed.): Encyclopedia of the
;; Solar System. Academic Press, 1999.
;; u.a.
Raumsonden, wichtige Missionen
----------------------------------------------------------------------
o Pioneer 10
Masse: 260 kg
Sendeleistung: 8 Watt
Energieversorgung: Radioisotopenbatterien
Start: 1972-03-02
Vorbeiflug Jupiter: 1973-12-03 (130,000 km von Oberfläche)
o Pioneer 11
Energieversorgung: Radioisotopenbatterien
Start: 1973-04-05
Vorbeiflug Jupiter: 1974-12-03 (43,000 km von Oberfläche)
Saturn: 1979-09-01
Letzte Übertragung: 1995-09-30
o Voyager 1
Masse: 825 kg
Energieversorgung: Radioisotopenbatterien
Bordrechner: CPU: RCA-1802 (1.6 MHz)
Start: 1977-09-05
Nach der Saturnbegegnung verließ die Sonde die Ebene der Planeten-
bahnen und flog fast senkrecht dazu aus dem Sonnensystem.
Voyager 1 ist die am weitesten von der Erde entfernte Sonde.
Die Signale von Voyager 1 und 2 werden vom Deep Space Network
empfangen.
o Voyager 2
baugleich mit Voyager 1
Start: 1977-08-20
Voyager 1/2 -- größte Annäherungen
-------------------------------------------------------
Voyager 1 Voyager 2
--------------------- ----------------------
Abstand Datum Abstand Datum
-------------------------------------------------------
Jupiter 4.89 Rj 1979-03-05 10.11 Rj 1979-07-09
Saturn 3.09 Rs 1980-11-12 2.67 Rs 1981-08-26
Uranus -- -- 4.19 Ru 1986-01-24
Neptun -- -- 1.18 Rn 1989-08-24
-------------------------------------------------------
Zeit in UTC, Abstände in Vielfachen der Planetenradien:
Rj=71,398 km, Rs=60,330 km, Ru=25,559 km, Rn=24,760 km
o Galileo
Ziel: Erkundung von Jupiter mit einem Orbiter und einer
Atmosphärenkapsel
Masse: 2223 kg beim Start (davon 118 kg Nutzlast und
925 kg Treibstoff)
Bordrechner: mehrere 8-bit-Prozessoren (1.6 MHz)
Bandrekorder: Kapazität 109 MByte
Sendeleistung: 15 Watt
Energieversorgung: Radioisotopenbatterien
Triebwerke:
- ein großes Triebwerk mit 400 N Schub,
- 12 Lageregelungsdüsen mit 10 N Schub
Start: 1989-10-18
- Flugbahn "VEEGA": Venus-Earth-Earth-Gravity Assist
- passierte die Astroiden Gaspra (Nr. 951) und Ida (Nr. 243)
Ankunft bei Jupiter: 1995-12-07
Instrumente (Orbiter):
- SSI (Solid-State Imaging)
CCD-Kamera mit 800 × 800 Bildelementen,
8 Filter, 380 nm bis 1.1 µm, 8 bit Dynamik
- NIMS (Near-Infrared Mapping Spectrometer)
- UVS (Ultraviolet Spectrometer)
- EUV (Extreme Ultraviolet Spectrometer)
- PPR (Photopolarimeter-Radiometer)
- MAG (Magnetometer)
- EPD (Energetic Particles Detector)
- PLS (Plasma Detector)
- PWS (Plasma Wave System)
- DDS (Dust Detector System)
- RS (Radio Science) [kein eigenes Gerät]
- HIC (Heavy Ion Counter)
o Ulysses
Ziel: Erkundung der Heliosphere
Masse: 370 kg (beim Start)
Gebaut von: Dornier Systems (Deutschland) für die ESA
Start: 2000-10-06
o Cassini
Start: 1997-08-15
Projekt von NASA, ESA und der italienischen Raumfahrtagentur
Startmasse: 5712 kg (Orbiter 2125 kg, Huygens 320 kg,
Treibstoff 3132 kg)
Energieversorgung: Radioisotopen-Thermoelektrischer Generator
(mit Plutonium-238)
Sendeleistung: 20 Watt
Übertragung: 115 kbps
erster Venusvorbeiflug: 1998-04-26 (in einer Höhe von 287.2 km)
zweiter Venusvorbeiflug: 1999-06-24 (in einer Höhe von 600 km)
Erdvorbeiflug: 1999-08-18 (in einer Höhe von 1171 km)
Jupitervorbeiflug: 2000-12-30
Ankunft Saturn: 2004-07-01
Abtrennung der "Huygens"-Kapsel: 2004-11-06 (Ziel: Titan,
Eintauchen in dessen Atmosphäre: 2005-01-14)
Ende der Mission: 2008-07-01
o ROSAT
o SOHO
o Pathfinder
Start: 1996-12-04
auf Mars gelandet: 1997-07-04
letzte Transmission: 1997-09-27 (bis dahin 2.3 * 10^9 Bit
übertragen, darunter 16,500 Bilder vom Lander und
550 Bilder vom Rover)
Masse: 895 kg beim Start
Rover "Sojourner":
Masse: 10.6 kg
Raddurchmesser: 13 cm
Höchstgeschwindigkeit: 1 cm/s
Solarpanel: 0.22 m2 (16 W)
Bordrechner: CPU: 80C85; Speicher: 576 KB RAM, 176 KB PROM
Instrumente: Spektrometer, drei Kameras
o Mars Global Surveyor
o Mars Odyssey
o Mars Express
- ESA-Projekt
- mit Lander "Beagle 2" (verschollen)
- Kosten: EUR 300 * 10^6
- Ziel: Kartierung des Mars während der zweijährigen (1 Marsjahr)
Missionsdauer des Orbiters "Mars Express"
Orbiter:
Instrumente:
- Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding
(MARSIS)
- High Resolution Stereo Camera (HRSC)
- Analyzer for Space Plasmas and Energetic Atoms (ASPERA)
- u.a.
o Mars Exploration Rover (MER-A) "Spirit"
Start: 2003-06-10
o Mars Exploration Rover (MER-B) "Opportunity"
Start: 2003-07-08
baugleich mit "Spirit"
erreicht Mars voraussichtlich am 2004-01-25
Rover:
Höhe: 1.2 m
Masse: 185 kg
Höchstgeschwindigkeit: 5 cm/s
Bordrechner: Speicher: 128 MB DRAM, 3 MB EEPROM
Instrumente:
- Panoramic Camera (Pancam)
- Microscopic Imager (MI)
- Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES)
- Mössbauer Spectrometer (MB)
- Alpha Particle X-Ray Spectrometer (APXS),
entwickelt und gebaut am Max-Planck-Institut für Chemie
in Mainz
- Rock Abrasion Tool (RAT)
- Magnet Array
o Stardust
- Rendezvous mit Komet Wild 2 am 2004-01-02
o MESSENGER
(MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging)
Ziele: Chemische Zusammensetzung der Oberfläche, geologische
Geschichte, Grösse und Zustand von Merkurs Kern,
Beschaffenheit des magnetischen Feldes, ... untersuchen
Start: März 2004 (Delta 2925H-9.5)
Umlaufbahn um Merkur: April 2009
Masse: Startmasse 1093 kg (davon 608 kg Treibstoff)
Energieversorgung: 5.0 m2 Solarpanel (450 W)
Einsatzdauer des Orbiters: 1 a
Triebwerke: 1 × 645 N, 4 × 22 N, 10 × 4 N
Bodenstation: 34 m NASA Deep Space Network
o Rosetta
ESA-Projekt
Ziel: Umkreisung des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko,
Absetzen eines Landers auf dessen Oberfläche
Start: 2004-03-02
Ankunft: 2014
Masse: ca. 3000 kg beim Start (davon 1670 kg Treibstoff, 100 kg
Lander)
Energieversorgung: 64 m2 Solarpanel (850W @ 3.4AU, 395W @ 5.25AU)
Triebwerke: 24 × 10 N
Kosten: 1e9 EUR (Gesamtmission)
Missionsdauer: 12 a
......................................................................
Software
-----------------------------------
Mission Start LOC
-----------------------------------
Voyager 1977 3
Galileo 1989 8
Cassini 1997 32
Mars Path Finder 1997 160
Shuttle 2000 430
ISS 2000 1700
-----------------------------------
LOC: Lines of Source Code (in 1000)
;; Michael R. Lowry: Software Construction and
;; Analysis for Future Space Missions. 2001.
zum Vergleich:
Windows 95 (1995) 11 * 10^6 LOC
Windows XP (2001) 40 * 10^6 LOC
----------------------------------------------------------------------
Milchstraßen-System (Galaxis)
----------------------------------------------------------------------
Durchmesser ~30 kpc
Dicke 1--1.5 kpc
Gesamtmasse (0.4--1.4) * 10^12 M_sun
Masse von Gas und Staub (2--5) * 10^9 M_sun
Entfernung der Sonne
vom Zentrum 8.5 kpc
von der Scheibenebene <= 20 pc
Umlauf um das galaktische Zentrum
Periode 2.5 * 10^8 a
Bahngeschwindigkeit 220 km/s
----------------------------------------------------------------------
Etwa 80% der gesamten galaktischen Sternmasse ist in Doppelstern-
systemen enthalten.
;; Bergmann/Schaefer: Bd 8. Sterne und Weltraum, 1997.
Astronomische Größen: Weltall
----------------------------------------------------------------------
mittlere Zahl der Sterne in einer Galaxie 10^12
mittlerer Radius einer Galaxie 10^21 m (~= 10^5 Lj)
mittlerer Abstand benachbarter Galaxien 3*10^22 m (~= 3*10^6 Lj)
Zahl der Galaxien im Weltall ~10^12
mittlere kosmische Dichte der sichtbaren Materie ~3*10^-28 kg/m3
Hubble-Konstante H ~2.4*10^-18 1/s (^= 75 km/s.Mpc)
Alter des Universums ~1/H = 4.2*10^17 s
Radius des Universums ~c/H = 1.3*10^26 m
----------------------------------------------------------------------
;; Bergmann/Schaefer: Bd. 1. Mechanik, Akustik, Wärme, 1998.
Sternzahlen
---------------------------------------------------------------------------------------
Sp.-Typ V Masse Leuchtkraft Lebensdauer N N % Masse-%
---------------------------------------------------------------------------------------
O 35 50,000 1 * 10^6 55,000 0.000,02 0.001
B 15 300 5 * 10^6 360 Mill. 0.1 1
A 3 10 1 * 10^9 2.4 * 10^9 0.5 3
F 1.8 2.0 3 * 10^9 12 * 10^9 3 10
G 1.2 1.1 8.9 * 10^9 28 * 10^9 7 17
K 0.85 0.2 20 * 10^9 60 * 10^9 15 25
M 0.5 0.005 200 * 10^9 290 * 10^9 70 40
L Rote Zwerge 0.085 0.000,16 > 10^12 ? ? ?
Braune Zwerge 0.04 < 0.0001 > 10^12 < 10^11 ? ? ?
Rote Riesen 2.5--6.3 30--1000 > 10^7 5 * 10^9 1 2
Planet. Nebel 0.5--0.9 10--10^4 1--3 * 10^4 ~ 5 * 10^4 < 0.001
Weiße Zwerge 0.6 (< 1.4) 0.001--0.1 > 10^10 12 * 10^9 ~ 10 4
Neutr.-Sterne < 1.4 > 10^10 48 * 10^6 < 0.1 < 0.1
Pulsare ~ 1 10^6--10^9 300,000 < 0.001
Schwarze Löcher > 3 > 10^10 4 (beob.)? < 0.001
Supernovareste 9/3/1.4 {36,000} < 18,000 155 (beob.)
ISM: Wolken 2--10^4 10^6 ~ 10^9
GMC ~ 10^5 < 10^6 ~ 10^4
Stratum -- -- -- --
---------------------------------------------------------------------------------------
alle Objekte Sternmasse Helligkeit Alter MS Zahl der Gesamt
M= -20m,5 Sterne
~200 * 10^9 ~20 * 10^9 ~15 * 10^9 ~4 * 10^11 100% 100%
---------------------------------------------------------------------------------------
N: Gesamtzahl in der Galaxis, dito für N % und Masse-%,
Masse und Leuchtkraft in Bezug auf die Sonne.
Zahlen aus verschiedenen Quellen, teils unsicher.
;; Ludwig Kühn: Das Milchstraßensystem. Hirzel, 2003.
Historical Supernovae
-------------------------------------------------------------
Year Where Sighted Duration Supernova Remnant
-------------------------------------------------------------
185 China 20 months RCW 86
1006 China, Japan, Several years PKS 1459-41
Korea, Europe,
Arab lands
1054 China, Japan, 22 months Crab nebula
Arab lands
1181 China, Japan 185 days 3C 58
1572 China, Korea, 16 months Tycho's
Europe
1604 China, Korea, 12 months Kepler's
Europe
-------------------------------------------------------------
;; Stephen P. Maran (ed.): The Astronomy and Astrophysics
;; Encyclopedia. Cambridge Univ. Press, 1992.
Supernovae that have exploded in our Galaxy and the
Large Magellanic Cloud within the last millennium
------------------------------------------------
Supernova Year Distance Peak visual
[kpc] magnitude
------------------------------------------------
SN1006 1006 2.0 -9.0
Crab 1054 2.2 -4.0
SN1181 1181 8.0 ?
RX J0852-4642 1300 0.2 ?
Tycho 1572 7.0 -4.0
Kepler 1604 10.0 -3.0
Cas A 1680 3.4 6.0?
CORE SN1987A 1987 50±5 3.0
------------------------------------------------
These 'historical' supernovae are only a fraction of the total,
because the majority were shrouded from view by the dust that pervades
the Milky Way.
Astronomical magnitudes are logarithmic and are given by the formula
M = -2.5*log10(brightness) + constant. Hence, every factor of ten
increase in brightness represents a decrease in magnitude by 2.5. For
comparison, the Moon is near -12 magnitudes, Venus at peak is -4.4
magnitudes, and good eyes can see down to about +6 magnitudes.
;; Adam Burrows: Supernova explosions in the Universe.
;; Nature 403, 727--733 (2000).
Keplersche Gesetze
-------------------------------------------------------------
1. Jeder Planet bewegt sich um die Sonne auf einer Ellipse,
in deren einem Brennpunkt die Sonne steht.
2. Der Radiusvektor von der Sonne zum Planeten überstreicht
gleiche Flächen in gleichen Zeitintervallen.
3. Die Quadrate der Umlaufzeiten irgend zweier Planeten
verhalten sich wie die Kuben der Hauptachsen ihrer
Bahnen: T^2 / a^3 = const.
-------------------------------------------------------------
Merkur
----------------------------------------------------------------------
Mercury Earth
----------------------------------------------------------------------
Bulk quantities
Mass [10^24 kg] 0.3302 5.9736
Equatorial radius [km] 2439.7 6378.1
Orbital parameters
Semimajor axis[10^6 km] 57.91 149.60
Orbital period [days] 87.969 365.256
Synodic period [days] 115.88 --
Sidereal rotation period [h] 1407.6 23.9345
Length of day [h] 4222.6 24.00
Orbital eccentricity 0.2056 0.0167
Orbital inclination [deg] 7.00 0.00
Longitude of perihelion [deg] 77.46 102.95
Longitude of ascending node [deg] 48.33 348.74
Obliquity to orbit [deg] ~0.1 23.45
----------------------------------------------------------------------
o Merkur hat mit den anderen erdähnlichen Planeten (Venus, Erde, Mars)
einen gemeinsamen Ursprung. Er besitzt einen sehr großen Eisenkern
(0.75 * Radius des Planeten; Venus: 0.49, Erde: 0.54, Mars: 0.44).
Merkur hat wie der Mond keine stabile Atmosphäre, sondern eine
"Exosphäre". Deren (stark variable) Dichte beträgt weniger als
10^12 1/cm3. Der Anteil der Kernmasse an der Planetenmasse beträgt
65% -- mehr als doppelt so viel wie bei Erde, Venus oder Mars.
o Merkur ist der nach Pluto am wenigsten untersuchte Planet. Beste
Beobachtungen bisher in den Jahren 1974--75 während der drei
Vorbeiflüge von Mariner 10. Dabei wurden 46% der Planeten-Oberfläche
in 2500 Bildern festgehalten (~45% mit einer mittleren Auflösung
von 1 km, <1% mit einer Auflösung besser als 500 m).
o Pläne für neue Merkur-Sonden:
- Start von "Messenger" (NASA) im Jahr 2004, Ankunft 2009.
- Mission "BepiColombo" (ESA/ISAS) im Jahr 2009, Ankunft 2012.
----------------------------------------------------------------------
;; [1] André Balogh; Giacomo Giampieri: Mercury: the planet and its
;; orbit. Reports on Progress in Physics 65, 2002, 529--560.
;; [2] Réjean Grard; André Balogh: Returns to Mercury: science and
;; mission objectives. Planetary and Space Science 49, 2001,
;; 1395--1407.
;; [3] Solomon et al.: The MESSENGER mission to Mercury: scientific
;; objectives and implementation. Planetary and Space Science
;; 49, 2001, 1445--1465.
Mars
--------------------------------------------------------------------------------
Große Halbachse 1.52366 AE
Exzentrizität 0.0934
Inklination 1.8504°
mittlere Orbitalgeschwindigkeit 24.13 km/s
Umlaufsdauer 5.92314 * 10^7 s
Rotationsdauer 8.86427 * 10^4 s
Schiefe 25.2°
Masse 6.41850 * 10^23 kg
mittlerer Radius 3389.92 km
mittlere Dichte 3933.5 ± 0.4
Gravitation an der Oberfläche 3.727 m/s2
mittlere Fluchtgeschwindigkeit 5.027 m/s
Oberflächendruck 560 Pa
Oberflächentemperatur 210 K
bolometrische Albedo 0.08--0.4
Monde Phobos Deimos
mittlere Distanz zu Mars [km] 9,377 23,436
Orbitalperiode [Marstage] 0.31891 1.26244
Große Achse [km] 26 16
Kleine Achse [km] 18 10
Masse [10^15 kg] 10.8 1.8
mittlere Dichte [kg/m3] 1900 1750
--------------------------------------------------------------------------------
;; [1] Tilman Spohn; Frank Sohl; Doris Breuer: Mars. The Astronomy and
;; Astrophysics Review 8, 1998, 181--236.
;; [2] JPL/NASA-Webseite
Jupiter
--------------------------------------------------------------------------------
Orbital-Charakteristik
Große Halbachse 5.202 AE
Exzentrizität 0.048
Inklination gegen die Ekliptik 1° 18' 28"
siderische Periode 11a 314.84d
mittlere Orbitalgeschwindigkeit 13.06 km/s
Physische Eigenschaften
Durchmesser
polar 133,540 km
äquatorial 142,796 km
äquatorial relativ zur Erde 11.19
Abplattung 0.062
Masse relativ zur Erde 317.9
mittlere Dichte 1.31 g/cm3
Gravitation an der Oberfläche (bei p=1 bar) 24.8 m/s2
relativ zur Erde 2.64
Fluchtgeschwindigkeit 59.64 km/s
siderische Rotation 9h 50min bis 9h 56min
Inklination des Äquators gegen Orbitalebene 3° 4'
Albedo 0.34
visuelle Helligkeit -2.6
Winkeldurchmesser von der Erde bis 44"
wichtigste Atmosphärenbestandteile 89% H2, 11% He, 0.2% CH4
--------------------------------------------------------------------------------
;; Thérèse Encrenaz: The Planet Jupiter. The Astronomy and Astrophysics
;; Review 9, 1999, 171--219.
Bekannte Monde von Jupiter und Saturn (Stand 2003)
----------------------------------------------------------------------------------
Jupiter Satellite Data
----------------------------------------------------------------------------------
Name SMA Inc Ecc Period Mag Size Year
[km] [deg] [days] [km]
----------------------------------------------------------------------------------
Small Inner Regulars and Rings
XVI Metis 128100 0.021 0.001 0.30 17.5 44 1979
XV Adrastea 128900 0.027 0.002 0.30 18.7 16 1979
V Amalthea 181400 0.389 0.003 0.50 14.1 168 1892
XIV Thebe 221900 1.070 0.018 0.68 16.0 98 1979
..................................................................................
Galileans*
I Io 421800 0.036 0.000 1.77 5.0 3643 1610
II Europa 671100 0.467 0.000 3.55 5.3 3122 1610
III Ganymede 1070400 0.172 0.001 7.16 4.6 5262 1610
IV Callisto 1882700 0.307 0.007 16.69 5.7 4821 1610
..................................................................................
Themisto Prograde Irregular Group
XVIII Themisto S/2000 J1 7507000 43.08 0.242 130.0 21.0 9 2000
..................................................................................
Himalia Prograde Irregular Group
XIII Leda 11165000 27.46 0.164 240.9 20.2 18 1974
VI Himalia 11461000 27.50 0.162 250.6 14.8 184 1904
X Lysithea 11717000 28.30 0.112 259.2 18.2 38 1938
VII Elara 11741000 26.63 0.217 259.6 16.6 78 1905
S/2000 J11 12555000 28.30 0.248 287.0 22.4 4 2000
..................................................................................
Ananke Retrograde Irregular Group
S/2001 J10 19302000 145.8 0.144 550.7 23.1 2 2001
S/2001 J9 20721000 145.9 0.281 622.6 23.1 2 2001
S/2001 J7 20799000 148.9 0.232 620.6 22.8 3 2001
S/2001 J2 20940000 148.5 0.229 627.3 22.3 4 2001
XXII Harpalyke S/2000 J5 21105000 148.6 0.226 623.3 22.2 4 2000
S/2001 J3 21131000 150.7 0.210 633.9 22.1 4 2001
XXVII Praxidike S/2000 J7 21147000 149.0 0.230 625.3 21.2 7 2000
XXIV Iocaste S/2000 J3 21269000 149.4 0.216 631.5 21.8 5 2000
XII Ananke 21276000 148.9 0.244 610.5 18.9 28 1951
..................................................................................
Carme Retrograde Irregular Group
S/2002 J1 22931000 165.0 0.259 723.9 22.8 3 2002
S/2001 J6 23096000 165.1 0.267 719.5 23.2 2 2001
XXI Chaldene S/2000 J10 23179000 165.2 0.251 723.8 22.5 4 2000
S/2001 J8 23217000 165.0 0.260 729.5 23.0 2 2001
XXVI Isonoe S/2000 J6 23217000 165.2 0.246 725.5 22.5 4 2000
S/2001 J11 23231000 165.1 0.264 730.2 22.7 3 2001
XXV Erinome S/2000 J4 23279000 164.9 0.266 728.3 22.8 3 2000
XX Taygete S/2000 J9 23360000 165.2 0.252 732.2 21.9 5 2000
XI Carme 23404000 164.9 0.253 702.3 17.9 46 1938
XXIII Kalyke S/2000 J2 23583000 165.2 0.245 743.0 21.8 5 2000
..................................................................................
Pasiphae Retrograde Irregular Group
S/2001 J4 22865000 150.3 0.276 717.3 22.7 3 2001
S/2001 J1 23039000 152.9 0.334 762.7 22.0 4 2001
S/2001 J5 23487000 151.0 0.312 748.3 23.0 2 2001
VIII Pasiphae 23624000 151.4 0.409 708.0 16.9 58 1908
XIX Megaclite S/2000 J8 23806000 152.8 0.421 752.8 21.7 6 2000
IX Sinope 23939000 158.1 0.250 724.5 18.3 38 1914
XVII Callirrhoe S/1999 J1 24102000 147.1 0.283 758.8 20.8 7 1999
..................................................................................
The new Jupiter satellites discovered in 2003. (Orbits are very preliminary and
may change with further observations (except S/2003 J8).)
S/2003 J1 24557295 163.4 0.345 781.6 22.6 4 2003
S/2003 J2 28570410 151.8 0.380 982.5 23.2 2 2003
S/2003 J3 18339885 143.7 0.241 504.0 23.4 2 2003
S/2003 J4 23257920 144.9 0.204 723.2 23.0 2 2003
S/2003 J5 24084180 165.0 0.210 759.7 22.4 4 2003
S/2003 J6 20979105 156.1 0.157 617.3 22.6 4 2003
S/2003 J7 23807655 159.4 0.405 748.8 22.5 4 2003
S/2003 J8 24514095 152.6 0.264 781.6 22.8 3 2003
S/2003 J9 22441680 164.5 0.269 683.0 23.7 1 2003
S/2003 J10 24249600 164.1 0.214 767.0 23.6 2 2003
S/2003 J11 22395390 163.9 0.223 683.0 23.7 2 2003
S/2003 J12 19002480 145.8 0.376 533.3 23.9 1 2003
S/2003 J13 24000000 141.0 0.412 737.8 23.2 2 2003
S/2003 J14 25000000 140.9 0.222 807.8 23.6 2 2003
S/2003 J15 22000000 140.8 0.110 668.4 23.5 2 2003
S/2003 J16 21000000 148.6 0.270 595.4 23.3 2 2003
S/2003 J17 22000000 163.7 0.190 690.3 23.4 2 2003
S/2003 J18 20700000 146.5 0.119 606.3 23.4 2 2003
S/2003 J19 22800000 162.9 0.334 701.3 23.7 2 2003
S/2003 J20 17100000 55.1 0.295 456.5 23.0 3 2003
S/2003 J21 20600000 148.0 0.208 599.0 23.3 2 2003
----------------------------------------------------------------------------------
Saturn Satellite Data
----------------------------------------------------------------------------------
Name SMA Inc Ecc Period Mag Size Year
[km] [deg] [days] [km]
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Regular Satellites
Start of Inner most Ring (D) 66000
XVIII Pan S/1981 S3 133600 0.000 0.000 0.575 19 20 1981
XV Atlas S/1980 S28 137700 0.000 0.000 0.602 18.5 32 1980
XVI Prometheus S/1980 S27 139400 0.000 0.002 0.613 15.5 100 1980
XVII Pandora S/1980 S26 141700 0.000 0.004 0.629 16 84 1980
XI Epimetheus S/1980 S3 151400 0.335 0.021 0.69 15 119 1980
X Janus S/1980 S1 151500 0.165 0.007 0.70 14 178 1980
I Mimas 185600 1.566 0.021 0.94 12.5 397 1789
II Enceladus 238100 0.010 0.000 1.37 11.5 499 1789
XIII Telesto S/1980 S13 294700 1.158 0.001 1.89 18 24 1980
III Tethys 294700 0.168 0.000 1.89 10 1060 1684
XIV Calypso S/1980 S25 294700 1.473 0.001 1.89 18.5 19 1980
IV Dione 377400 0.002 0.000 2.74 10 1118 1684
XII Helene S/1980 S6 377400 0.212 0.000 2.74 18 32 1980
End of Outer most Ring (E) 480000
V Rhea 527100 0.327 0.001 4.518 9 1528 1672
VI Titan 1221900 1.634 0.029 15.95 8 5150 1655
VII Hyperion 1464100 0.568 0.018 21.28 14 266 1848
VIII Iapetus 3560800 7.570 0.028 79.33 10.5 1436 1671
..................................................................................
Irregular Groups
S/2000 S5 11365000 46.16 0.334 449.2 22.0 16 2000
S/2000 S6 11440000 46.74 0.322 451.5 22.6 12 2000
IX Phoebe 12944300 174.8 0.164 548.2 16 120 1905
S/2000 S2 15199000 45.13 0.364 686.9 21.3 22 2000
S/2000 S8 15647000 152.7 0.270 728.9 23.6 8 2000
S/2000 S11 16404000 33.98 0.478 783.5 20.5 32 2000
S/2000 S10 17616000 34.45 0.474 871.9 23.0 10 2000
S/2000 S3 18160000 45.56 0.295 893.1 20.1 40 2000
S/2000 S4 18247000 33.51 0.536 925.6 22.1 15 2000
S/2000 S9 18709000 167.5 0.208 951.4 23.8 7 2000
S/2003 S1 18719000 134.6 0.352 956.2 24.0 7 2003
S/2000 S12 19463000 175.8 0.114 1016.3 23.9 7 2000
S/2000 S7 20382000 175.8 0.470 1086.9 23.9 7 2000
S/2000 S1 23096000 173.1 0.333 1312.4 21.7 18 2000
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SMA: semi-major axis, Inc: inclination, Ecc: eccentricity, Period: time of one
revolution around the planet, Mag: optical magnitude of the object (R-band),
Size: diameter of the object, Year: year of discovery
Bis 1999 waren 16 Jupitermonde bekannt, 2003 kennt man 61. Die meisten davon
sind sehr klein ("Moonlets").
;; [1] Scott C. Sheppard: The Jupiter Satellite Page.
;; http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites/index.htm
;; [2] Scott C. Sheppard; David C. Jewitt: An abundant population of small
;; irregular satellites around Jupiter. Nature 423, 2003, 261--263.
Saturn-Mond Titan
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Radius 2575 ± 0.5 km
Masse 1.346 * 10^23 kg (= 0.022 * M_Erde)
Gravitation an der Oberfläche 1.345 m/s2
mittlere Dichte 1.881 g/cm3
Abstand von Saturn 1.226 * 10^6 km (= 20.3 * R_Saturn)
Orbitalperiode 15.945 d
Rotationsperiode 15.945 d
Oberflächentemperatur ~94 K
Oberflächendruck ~1500 mbar
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;; J.-P. Lebreton; D. L. Matson: The Huygens Probe. Science, Payload
;; and Mission Overview. Space Science Reviews 104, 2002, 59--100.
Monde von Uranus
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Moon Semimajor axis Mean motion Ecc. Inc. Mean radius
[km] [deg/day] [10^-3] [deg] [km]
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Bianca 59,166 828 0.27 0.181 27
Cressida 61,767 777 0.20 0.038 41
Desdemona 62,658 760 0.34 0.098 35
Juliet 64,358 730 0.05 0.045 53
Portia 66,097 701 0.51 0.026 70
Rosalind 69,927 645 0.58 0.093 36
Cupid 74,392 587 -- -- 9
Belinda 75,256 577 0.28 0.028 45
Perdita 76,417 564 3.29 0.068 13
Puck 86,004 473 0.39 0.321 81
Mab 97,736 390 2.54 0.134 12
Miranda 129,848 255 0.62 4.449 237
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Ecc. = Eccentricity, Inc. = Inclination
;; Mark R. Showalter; Jack J. Lissauer: The Second Ring-Moon System
;; of Uranus: Discovery and Dynamics. Science 311, 2006, 973--977.
Olaf Gerstung, 2007-06-17
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