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Saturnsonde
im Orbit des Ringplaneten
Redaktion
astronews.com
1. Juli 2004
Nach einer siebenjährigen Reise durch das Sonnensystem schwenkte die Sonde
Cassini am frühen Morgen erfolgreich in eine Saturn-Umlaufbahn ein. Der
Cassini-Orbiter kann nun mit seiner vierjährigen Mission der Beobachtung des
Saturn und seiner Monde beginnen, während die Sonde Huygens auf die
nächste entscheidende Etappe vorbereitet wird, nämlich ihren Anflug auf den
größten Saturnmond Titan ab Dezember.
Cassini soll am 1. Juli in einen Orbit um den Saturn
einschwenken. Bild:
NASA / JPL |
"Internationale Zusammenarbeit im Weltraum könnte nicht besser vonstatten
gehen", meinte der ESA-Wissenschaftsdirektor, Prof. David Southwood, nach der
Bestätigung des Einbringens in die Umlaufbahn. "Bei nur wenigen
Planetenmissionen hat eine so große Zahl von Wissenschaftlern und
Weltraumbegeisterten auf der ganzen Welt den Erfolg herbeigesehnt. Meine
Glückwünsche gehen deshalb an die Teams, die dies ermöglicht haben, sowie an
alle, die an dem Programm teilnehmen und auf die in den nächsten Jahren noch
viel Arbeit zukommen wird." Das Einbringen in die Umlaufbahn des Ringplaneten
gehörte zu den letzten und kritischsten Manövern, die die Sonde vor Erreichen
ihrer Einsatzbahn absolvieren musste. Im Falle eines Scheiterns wäre sie einfach
an Saturn vorbeigeflogen und in den Tiefen des Sonnensystems verloren gegangen.
Der Start von Cassini-Huygens erfolgte am 15. Oktober 1997 von Cape
Canaveral in Florida aus an Bord einer Titan 4B/Centaur, der seinerzeit
stärksten US-Einwegträgerrakete. Auf dem Weg zum Saturn musste die Sonde mehrere
Swing-by-Manöver an der Venus (April 1998 und Juni 1999), der Erde (August 1999)
und schließlich am Jupiter (Dezember 2000) durchführen. Cassini-Huygens
näherte sich in der letzten Nacht dem Planeten unterhalb seiner Ringebene und
durchflog diese um 04.03 Uhr MESZ durch die Lücke zwischen dem F- und dem G-Ring
in einer Entfernung zum Saturn von etwa 158.500 Kilometern. Die
Hochleistungsantenne diente der empfindlichen Sonde dabei als Schutzschild gegen
Einschläge von Staubpartikeln. Eine knappe halbe Stunde später, um 4.36 Uhr
MESZ, wurde eines der beiden Haupttriebwerke für eine Dauer von 96 Minuten
gezündet, um die Sonde in die Umlaufbahn einzubringen. Das Signal zur
Bestätigung dieser Zündung benötigte 84 Minuten, um die 1,5 Milliarden Kilometer
vom Saturn bis zu Erde zu überbrücken.
Das Triebwerk funktionierte einwandfrei und verlangsamte die Geschwindigkeit der
Sonde im Vergleich zu der des Saturn, dessen obere Wolkendecke sie in nur 19.000
Kilometert Entfernung überflog. Nach dem Bremsmanöver wurde die Sonde zunächst
zur Erde hin ausgerichtet, um das Einbringen in die Umlaufbahn zu bestätigen,
und anschließend auf die Saturnringe, die sie aus einer Höhe von nur wenigen
Tausend Kilometern fotografieren konnte. Hierbei bot sich die einzigartige
Gelegenheit, einzelne Bestandteile der Ringe zu erkennen, denn eine so geringe
Entfernung zu diesen ist für Cassini im weiteren Verlauf der Mission nicht mehr
geplant. Die große Nähe zum Planeten wurde auch genutzt, um seine Atmosphäre und
Umgebung mit den Instrumenten des Orbiters eingehend zu analysieren. Eine zweite
Durchquerung der Ringebene fand um 07:50 Uhr MESZ statt.
Die Sonde befindet sich in bestem Zustand, um das Planetensystem des Saturn zu
durchmessen, wobei sie mindestens 76mal den Planeten umrunden und 52mal nah an
sieben der 31 bekannten Saturnmonde vorbeifliegen wird. Diese Beobachtungsphase
begann eigentlich bereits vor der Einbringung in die Umlaufbahn, nämlich mit dem
Vorbeiflug am Saturnmond Phoebe, am 11. Juni (astronews.com berichtete).
Hauptziel von Cassini-Huygens ist jedoch Saturns größter Mond Titan, an
dem sie zum ersten Mal am 26. Oktober in einer Höhe von 1.200 Kilometern
vorbeifliegen wird.
Während der kommenden Monate werden die ESA-Wissenschaftler die Abtrennung der
Sonde Huygens vorbereiten, des Hauptbeitrags der ESA zu dieser Mission.
Huygens soll am 25. Dezember auf die Reise geschickt werden und im Januar
2005 in die Atmosphäre des Titan eintauchen. Die für die ESA von einem
Industrieteam unter der Leitung von Alcatel Space gebaute, 320 kg schwere Sonde
hat sechs wissenschaftliche Instrumente an Bord, mit denen sie während ihres
Landeanflugs die Atmosphäre und ihre Dynamik analysieren wird. Übersteht die
Sonde den Kontakt mit der Oberfläche unversehrt, wird sie auch die
physikalischen Eigenschaften ihres Landeumfelds untersuchen.
Der Saturnmond Titan, der an Größe den Planeten Merkur übertrifft, ist von einer
dunstigen stickstoffreichen und kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre umgeben.
Man nimmt an, dass die chemische Zusammensetzung des Titan stark der der Erde
vor Entstehung des Lebens ähnelt, auch wenn er mit etwa minus 180 Grad Celsius
um einiges kälter ist und es auf ihm kein flüssiges Wasser gibt. Von den
Untersuchungen, die Huygens vor Ort durchführen wird, sowie den großräumigeren
Beobachtungen durch den Cassini-Orbiter während seiner verschiedenen Vorbeiflüge
an Titan erhoffen sich die Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die frühesten
Entwicklungsstadien der Erdatmosphäre sowie Hinweise auf die Voraussetzungen,
die die Entstehung des Lebens auf unserem Planeten ermöglicht haben haben.
Der Cassini-Orbiter – die bisher größte und komplexeste Weltraumsonde –
führt zwölf wissenschaftliche Instrumente mit sich, die von amerikanischen und
internationalen Forscherteams zur Durchführung detaillierter Beobachtungen von
Saturn, Titan, den eishaltigen Monden, dem Ringsystem und der umgebenden
Magnetosphäre entwickelt worden sind. Zwei der Instrumente des Orbiters wurden
in Europa hergestellt. "Mehr als 20 Jahre sind vergangen, seit Pioneer 11
und die Voyager-Sonden dieses komplexe System in nur ein paar Tagen
durchquert und uns dabei einen ersten Eindruck von Saturn beschert haben",
erklärte Prof. Southwood, der auch Hauptexperimentator für den Magnetometer von
Cassini ist. "Dank Cassini bleiben wir nun für längere
Beobachtungen und Analysen vor Ort, und mit Huygens werden wir noch einen
Schritt weiter gehen und nicht nur in eine außerirdische Atmosphäre vordringen,
sondern auch in eine Atmosphäre die der frühen Erde ähnelt. Dies bedeutet, dass
wir mehrere Milliarden Jahre in unsere Vergangenheit zurückblicken, um einem der
hartnäckigsten Geheimnisse unseres Kosmos auf den Grund zu gehen, nämlich der
Entstehung des Lebens."
Der Cassini-Orbiter ist die erste Sonde, die in einen Orbit um den Saturn
eingeschwenkt ist. Erste Bilder von von der Durchquerung der Ringe werden im
Laufe des Tages erwartet. Die Mission Cassini-Huygens ist ein
Gemeinschaftsvorhaben der NASA, der ESA und der ASI. Das Jet Propulsion
Laboratory (JPL), eine Abteilung des California Institute of Technology
in Pasadena, ist für die Leitung der Mission im Auftrag des NASA-Büros für
Weltraumwissenschaften in Washington verantwortlich.
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Huygens, Sonde zur Erkundung des Saturnmondes
Titan (ESA)
Cassini, Projektseiten der NASA/JPL |
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