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CASSINI
Blick auf die weißen Flecken des Saturnsystems
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
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18. April 2017

Ende dieser Woche wird die letzten Phase der Cassini-Mission beginnen: Die Sonde schwenkt auf einen Orbit ein, auf dem sie erstmals den Bereich zwischen Ringsystem und Wolkenoberfläche des Gasriesen durchfliegen wird. Die Messungen sollen den Forschern helfen, mehr über diese bislang unerforschte und äußerst interessante Region des Saturnsystems zu erfahren.

Cassini

Cassini soll in den kommenden Monaten wiederholt durch die Lücke zwischen Ringen und Planetenoberfläche fliegen. Bild: NASA/JPL-Caltech [Großansicht]

Für die NASA-Raumsonde Cassini beginnt in den nächsten Tagen das letzte Abenteuer ihrer mittlerweile fast dreizehnjährigen Entdeckungstour im Saturnsystem. Nach einem Vorbeiflug am Saturnmond Titan schwenkt die Sonde am 21. April in Umlaufbahnen ein, die sie erstmals in die Region zwischen den Gasriesen und seinen innersten Ring, den D-Ring, führen. Am 26. April durchquert Cassini dieses Neuland zum ersten Mal.

Auch den Forschern am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) bieten die geplanten Manöver Zugang zu einem noch weißen Fleck auf der Karte des Saturnsystems. Bevor die Sonde Mitte September auf Kollisionskurs mit dem Planeten geht, hoffen sie, sich ein umfassendes Bild von den geladenen Teilchen und Magnetfeldern in nächster Nähe des Gasriesen zu machen.

Das nahende Ende der Cassini-Mission ist vor allem den Treibstoffreserven der Raumsonde geschuldet, die nach fast 20-jährigem Flug durchs All nun zur Neige gehen. In den Monaten vor dem endgültigen Aus im September dieses Jahres sind nun Flugbahnen geplant, die etwas riskanter und deshalb zu Beginn einer Mission undenkbar sind. Bereits seit Ende November vergangenen Jahres ist dieses Endspiel in vollem Gange. Dafür hat Cassini die Ebene verlassen, in der sich die Ringe und Monde des Saturns finden; die Umlaufbahnen der Sonde kreuzen die Ringebene nun in einem Winkel von 60 Grad (astronews.com berichtete).

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Zudem hat sich die Raumsonde in den vergangenen Monaten näher an den Planeten herangewagt: Dicht am F-Ring, dem (von innen betrachtet) fünften von sieben Ringen zieht sie nun ihre Bahnen. Die geladenen Teilchen wie Elektronen und Protonen, die sich dort entlang der Feldlinien des Saturn-Magnetfeldes bewegen, waren detaillierten Messungen bisher nicht zugänglich. Diese aufzuspüren ist Aufgabe des Teilchendetektors MIMI-LEMMS, der am MPS entwickelt wurde.

"Im Laufe der Mission konnten wir Energie und Verteilung von Elektronen und Protonen in größerem Abstand zum Saturn umfassend bestimmen", so Dr. Norbert Krupp vom MPS, Leiter des MIMI-LEMMS-Teams. Solche Daten lassen beispielsweise Rückschlüsse auf die Lage kleiner Monde und schwacher Ringe zu. "Auf geladene Teilchen wirken sowohl Ringe, als auch Monde wie eine Art kosmischer Staubsauger", erklärt Dr. Elias Roussos vom MPS. "Ihre Bahnen sind deshalb weitestgehend frei von solchen Teilchen." Die Lücken in der Teilchenverteilung verraten somit ihre "Staubsauger".

Erst seit Kurzem liegen den Forschern nun auch Messdaten aus der Nähe des F-Rings vor. "Unser Bild von der Plasmaumgebung des Saturns können wir in dieser letzten Missionsphase nun endlich vervollständigen", erklärt Krupp. Besonders gespannt sind die Wissenschaftler auf die innerste Region innerhalb des D-Rings, in die Cassini in den nächsten Tagen vordringt. "Bei der Ankunft am Saturn 2004 ermöglichte uns Cassinis Flugbahn einen kurzen Blick in diese Region", so Krupp. Die Messungen deuteten auf eine bisher unbekannte Verteilung geladener Teilchen hin; weder ihr Ursprung noch ihre genaue Zusammensetzung ließen sich jedoch so schnell bestimmen. "Seit 13 Jahren warten wir nun darauf, diesen Teilchen endlich genauer nachzuspüren", fügt der Forscher hinzu.

Die nächsten Monate könnten auch zu einem besseren Verständnis der beeindruckenden Nordlichter des Saturns führen. Denn auch die Elektronen, die sich entlang der innersten Magnetfeldlinien des Saturns in Richtung der Pole bewegen, lassen sich dann erstmals nahe am Saturn detektieren. Dort, wo sie auf die Atmosphäre des Gasriesen stoßen, lösen sie das Himmelsphänomen aus. Insgesamt 22 Mal wird Cassini in den nächsten knapp vier Monaten in die Lücke zwischen Saturn und seinem innersten Ring vorstoßen.

Zwar legen Untersuchungen aus größerem Abstand nahe, dass dort nur wenige größere Staubteilchen der Sonde gefährlich werden können. Um ganz sicher zu sein, wird Cassini jedoch bei den ersten Durchflügen die Antenne in Flugrichtung drehen und als Schutzschild nutzen. Mitte September endet dann auch diese letzte Phase von Cassinis Entdeckungsreise. Am 15. September soll die Sonde kontrolliert in den Gasriesen stürzen und bis zuletzt Daten aufzeichnen und zur Erde senden. Eine letzte Botschaft aus dem Saturnsystem.

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siehe auch
Cassini: Bester Blick auf die Ringe des Saturn - 31. Januar 2017
Cassini: Auf Tuchfühlung mit den Saturnringen - 6. Dezember 2016
Cassini: Bahnänderung für spektakuläres Missionsfinale - 27. Januar 2016
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Cassini, Website der NASA
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