Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Start der Rosetta-Mission steht unmittelbar bevor

17.02.2004


Rosetta-Orbiter und Lander nach dem Landemanöver (Simulation)


"Swing-by" Manöver der Rosetta-Sonde auf dem Weg zu einem Kometen (Simulation)


Wissenschaftler der Universität Bremen sind an den Forschungen beteiligt


Am 26. Februar 2004 beginnt der "Count-down" für die Kometensonde Rosetta. Mit Hilfe einer Ariane 5+ Rakete plant Arianespace den Start der europäischen Raumsonde vom südamerikanischen Kourou in Französisch Guayana, welche sich dann auf den langen Weg zum Zielkometen 67P/Churyumov-Gerasimenko machen wird. Die Sonde wird den Kometen nach aktuellen Planungen im Jahre 2014 erreichen, sechs Monate lang umkreisen und vermessen, um anschließend das Landegerät "Philae" erstmals auf der Oberfläche eines Kometenkerns abzusetzen. Die Bremer Wissenschaftler Professor Wolfram Thiemann und Privatdozent Dr. Uwe Meierhenrich aus dem Studiengang Chemie der Universität sind an dem zentralen Experiment des Landegerätes zur Suche nach den molekularen Bausteinen des Lebens auf dem Kometenkern beteiligt.

Seit Urzeiten beschäftigen sich verschiedene wissenschaftliche Disziplinen mit Fragen zur Entstehung des Lebens. Zahlreiche experimentelle und theoretische Probleme zum Übergang von unbelebter in belebte Materie sind bisher ungelöst. Zur präbiotischen Entstehung von Biomolekülen wie Proteinen sind deren Bausteine, die Aminosäuren erforderlich. Zur Aminosäure-Synthese in der Chemischen Evolution bemühte man bislang das Urey-Miller-Modell, nach dem Aminosäuren in der Atmosphäre der frühen Erde gebildet werden. In Kooperation mit Partnern im europäischen Ausland gelang an der Universität Bremen in Vorbereitung auf die Rosetta-Mission vor zwei Jahren der Nachweis, dass Strukturen von Aminosäuren als Bausteine von Eiweißmolekülen bereits im interstellaren Raum, also in genau definierten Bereichen des Weltraums, durch photochemische Reaktionen spontan und fortwährend synthetisiert werden. Derartige interstellare Eispartikel aggregieren im Laufe der Zeit und bilden zunächst "Kometissimale" und daraufhin Kometen.


Der Nachweis von Aminosäurestrukturen im simulierten Kometenmaterial eröffnet Möglichkeiten, die chemische Evolution neu zu interpretieren. Es wird heute vermutet, dass organisches "Inventar" aus Bereichen des Interstellaren Mediums über (Mikro-) Meteoriten oder Kometen auf die frühe Erde transportiert worden sein könnte. Nach dem Transport solcher Moleküle auf die frühe Erde beteiligten sich diese - so legen es die Bremer Forschungsergebnisse nahe - an "präbiotischen" Reaktionen, die für die chemische Evolution von wesentlicher Bedeutung waren.

Das Interesse der Bremer Wissenschaftler richtet sich nach den Experimenten zur Simulation eines Kometen nun auf die direkte Analyse des Kometenmaterials mit Hilfe der Kometenmission Rosetta. Nach der Landung des in der Arbeitsgruppe von Dr. Helmut Rosenbauer am Max-Planck-Institut für Aeronomie in Katlenburg-Lindau erdachten und konzipierten Messgerätes auf der Oberfläche des Kometen Churyumov-Gerasimenko soll das Kometenmaterial genau analysiert werden. Von Interesse ist die Identifizierung organischer Moleküle wie Aminosäuren, die als molekulare Bausteine biologischer Strukturen angesehen werden.

Neben der reinen Identifizierung organischer Moleküle sind die Bremer Wissenschaftler an der Messung eines weiterführenden Phänomens, der sogenannten Chiralität, interessiert. Die Chiralität beschreibt ein von Biomolekülen her gut bekanntes Phänomen. Man weiß, dass sich Biomoleküle aus Bausteinen zusammensetzen, die einheitlich entweder ausschließlich rechts- oder ausschließlich linkshändig sind. Beispielsweise sind Eiweiße (Proteine) ausschließlich aus L-Aminosäuren aufgebaut, wohingegen deren Spiegelbilder, die D Aminosäuren, in Eiweißen keine Verwendung finden. Auf ähnliche Weise nutzen sowohl die Kohlenhydrate wie auch die DNA ausschließlich D-Zucker und haben keine Verwendung für etwaig vorkommende L-Zucker Einheiten. Eine zentrale wissenschaftliche Frage ist nun, wie zu Beginn der biologischen Evolution die rechts-/links-Symmetrie gebrochen werden konnte, um die molekularen Bausteine des Lebens einheitlich entweder in rechts- oder in links-Form generieren zu können. Heute sprechen viele Gründe dafür, dass dieser Symmetriebruch nicht erst auf der frühen Erde, sondern bereits im interstellaren Raum stattfand. In solchem Falle sollten diejenigen Moleküle, die wie Aminosäuren oder Zucker das Phänomen der Händigkeit (griechisch: Chiralität) zeigen, im Kometenmaterial in rechts- oder links-Form in ungleicher Menge nachgewiesen werden. Das dazu erforderliche Instrumentarium wurde von den Bremer Chemikern Professor Wolfram Thiemann und Dr. Uwe Meierhenrich entwickelt.

Aus den Kometenmessungen werden sich Verhältnisse der jeweiligen Anteile an händigen (chiralen) Molekülen kalkulieren lassen, woraus sich nach Hoffnung der beteiligten Wissenschaftler weitreichende Aussagen über die Theorien zur ersten asymmetrischen Synthese treffen lassen: Werden dieselben chiralen Überschüsse für L Aminosäuren und für D-Zucker, wie wir sie von Biomolekülen der Erde her kennen, auch in der Materie des Kometenkerns detektiert, so gälte dies als ein starkes Indiz für den Transfer präbiotischer Moleküle aus dem interstellaren Medium auf die frühe Erde, wo sie die Chemische Evolution anstoßen konnten. Ein solches Ergebnis würde darüber hinaus die interstellar-photochemische Theorie zur ersten asymmetrischen Synthese stützen. Wenn die Rosetta-Sonde jedoch davon abweichende Ergebnisse übermittelt, so müssen andere nicht minder interessante und weitreichende Theorien (wie die der Schwachen Wechselwirkung, der stochastischen Prozesse oder weiterer chiraler Felder) zur Erklärung der ersten asymmetrischen Synthese herangezogen werden.
Umfangreiches Bildmaterial steht zur Verfügung.

Weitere Informationen:

Universität Bremen
Priv.-Doz. Dr. Uwe J. Meierhenrich
Fachbereich 2
Physikalische Chemie
Tel.: 0421-218-3401
Email: mhenrich@uni-bremen.de

Universität Bremen
Prof. Dr. Wolfram H.-P. Thiemann
Fachbereich Biologie / Chemie
Tel.: 0421-218-2371
Email: thiemann@uni-bremen.de

Angelika Rockel | idw
Weitere Informationen:
http://www.chiralitaet.de
http://www.chemie.uni-bremen.de

Weitere Berichte zu: Aminosäure Baustein Biomolekül Evolution Komet Kometenmaterial Molekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Neues Verbundprojekt erforscht die neurodegenerative Erkrankung Morbus Alzheimer
12.09.2017 | Universitätsklinikum Würzburg

nachricht Damit sich Mensch und Maschine besser verstehen
04.09.2017 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise