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 Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt
25.05.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Nanopartikel aus Kläranlagen - vorläufige Entwarnung
02.05.2018 | Universität Siegen

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics