Raumsonde Cassini-Huygens Besuch beim "Herrn der Ringe"


Der majestätische Ringplanet Saturn bekommt Besuch von der Erde: Erstmals in der Raumfahrtgeschichte schwenkt eine Saturnexpedition in eine Umlaufbahn um den Saturn ein.

Erde trifft Saturn: Mit großer Spannung haben Wissenschaftler und Hobby-Astronomen die Annäherung der Raumsonde "Cassini" an den Ringplaneten verfolgt. Nach einer siebenjährigen Reise über 3,5 Milliarden Kilometer sollte die europäisch-amerikanische Sonde in der Nacht zum Donnerstag in eine Umlaufbahn um Saturn einschwenken.

Unter dem Eindruck des planmäßigen Anflugs sagte "Cassini"-Projektleiter Robert Mitchell im kalifornischen NASA-Zentrum Pasadena: "Jetzt können wir nur noch auf den Nägeln kauen." Alle möglichen Risiken beim Eintritt der Sonde in die Saturn-Atmosphäre seien berücksichtigt worden.

"Cassini-Huygens" ist zugleich die erste Raumsonde seit 23 Jahren, die in die Nähe des "Herrn der Ringe" kommt. Die früheren Raumsonden hatten Saturn auf ihrem Weg in die Außenbezirke des Sonnensystems lediglich flüchtig passiert.

Titan ist wie die junge Erde

Astronomen erhoffen von der Saturnexpedition eine Fülle von Antworten. Wie sind die Saturnringe entstanden, woher rühren ihre feinen Farbunterschiede und welche verborgene Energiequelle lässt den Ringplaneten nahezu doppelt so viel Energie abstrahlen wie er von der Sonne einfängt? Einer der Höhepunkte der amerikanisch-europäischen Expedition ist der für Januar 2005 geplante Abstieg der Landefähre "Huygens" auf den größten der 31 bislang entdeckten Saturnmonde, Titan.

Was bislang von Titan bekannt ist, macht Seen aus Methan, elektrische Stürme und einen von Regen aus Kohlenwasserstoffen geformte Berge denkbar. Bislang versperrte jedoch die durchgehende Wolkendecke - von Forschern als natürlichen Smog beschrieben - die Sicht auf die Oberfläche des Saturn-Mondes. Die Sonden "Voyager 1" und "Voyager 2" konnten Anfang der 80er Jahre nur Bilder einer orangenen Kugel liefern.

"Cassini" soll diesen Schleier lüften. Für die Erforschung des Titan trägt sie die Landesonde "Huygens" mit sich, die die ESA von Darmstadt aus betreut. Das wie ein etwa drei Meter großer Wok aussehende Wok soll Weihnachten von "Cassini" abgekoppelt werden und einen etwa 20 Tage dauernden Flug zum Mond beginnen. Für zwei bis drei Stunden soll "Huygens" dann an Fallschirmen durch die Atmosphäre sinken. Die Landung selbst ist für Mitte Januar vorgesehen. 30 Minuten, so hoffen Forscher, kann die Sonde auf der Oberfläche überstehen. In dieser Zeit muss sie die Messdaten und Bilder an die Muttersonde "Cassini" übermitteln. Diese wiederum wird sie dann weiter an die Erde funken.

"Titan ist wie eine Zeitmaschine, die uns in die Vergangenheit mitnimmt und zeigt, wie die Erde einmal ausgesehen haben könnte", erläutert "Cassini"-Wissenschaftler Dennis Matson vom Jet Propulsion Laboratory der US-Raumfahrtbehörde Nasa, das das Gesamtprojekt leitet. "Huygens" ist ein Beitrag der Europäischen Weltraumagentur Esa und wird von Darmstadt aus kontrolliert.

Experimentierküche des Lebens

Der zweitgrößte Mond im Sonnensystem übertrifft mit 5150 Kilometern Durchmesser sogar die Planeten Merkur und Pluto. Als einziger Mond des Sonnensystems besitzt Titan eine stabile Atmosphäre. Was "Huygens" unter den Methanwolken in der Stickstoffatmosphäre vorfinden wird, wissen die Forscher nicht genau. Es ist möglich, dass die wie ein knapp drei Meter großer Wok geformte Sonde auf Felsen oder Eis landet. Es könnten auf dem minus 180 Grad Celsius kalten Mond aber auch Ozeane aus Ethan, Methan und flüssigem Stickstoff wogen. "Dieser dunstige Mond könnte uns Anhaltspunkte dafür liefern, wie sich die primitive Ur-Erde zu einem belebten Planeten entwickelt hat", hofft Matson. Wegen der extremen Kälte jedoch wird auf Titan kein Leben erwartet.

Die Erwartungen reichen aber noch weiter zurück in die kosmische Geschichte. Saturns nur einige hundert Meter dicke Ringe bestehen aus Eis- und Gesteinsbrocken von Sandkorn- bis Schiffscontainergröße. Das Saturn-System erinnert nach Nasa-Angaben an eine Miniaturausgabe des frühzeitlichen Sonnensystems. "Das Saturn-System bildet ein unübertroffenes "Labor", in dem wir Antworten auf zahlreiche fundamentale Fragen zur Entstehung der Planeten und der lebensfreundlichen Bedingungen erhalten können", erläutert Ed Weiler aus der Nasa-Zentrale.

Mittlerweile sind 31 Saturn-Monde entdeckt

Die etwa sechs Tonnen schwere Sonde hob am 15. Oktober 1997 vom Raumfahrtzentrum Cape Canaveral ab und nutzte die Schwerkraft der Venus, der Erde und des Jupiter wie eine Schleuder, um zum Saturn zu gelangen. Um diese Geschwindigkeit abzubauen, muss das Triebwerk von "Cassini" mehr als 90 Minuten lang zünden, ein kritischer Augenblick. Die Sonde soll dann durch eine der Lücken im Ringsystem des Saturn fliegen und in eine Umlaufbahn einschwenken.

Mit insgesamt 18 wissenschaftlichen Instrumenten der Nasa ist "Cassini" die bislang am üppigsten ausgestattete Planetenexpedition. In den kommenden vier Jahren soll "Cassini" den Saturn 76 Mal umkreisen.

Bei 52 seiner Umläufe soll sich "Cassini" sieben Monden des Saturn nähern. Bereits im Anflug lieferte die Sonde die bislang schärfsten Bilder des äußersten Mondes Phoebe: Eine zerklüftete und mit Kratern übersäte Landschaft, die von den Spuren eines seit Milliarden Jahren anhaltenden Bombardements durch Meteoriten gezeichnet ist. Anderen Monden wie Enceladus, Dione und Rhea soll sich die Sonde auf bis zu 500 Kilometer nähern. Von den insgesamt 31 bekannten Monden des Saturns entdeckten Wissenschaftler 13 erst nach dem Start von "Cassini".

Das rund 2,7 Milliarden Euro teure Gemeinschaftsprojekt ist zum einen nach dem holländischen Astronomen Christiaan Huygens (1629-1695) benannt, der nicht nur die Saturnringe, sondern auch Titan entdeckt hat. Der andere Namenspate ist der französisch-italienische Astronom Jean- Dominique Cassini (1625-1712), der die anderen vier großen Saturnmonde fand und als erster eine enge Lücke in den Saturnringen beobachtete, die heute Cassini-Teilung heißt. Inzwischen sind zudem zahlreiche schmale Lücken bekannt.

Am 30. Juni 2008 soll "Cassini" alle Ziele seines Einsatzes erreicht haben. Falls technisch noch möglich, soll die Sonde jedoch weiter Bilder und Daten liefern. An Bord trägt "Cassini" eine DVD mit Grußbotschaften und 616.400 Unterschriften aus 81 Ländern. Zwei der Unterschriften wurden von Briefen aus dem 17. Jahrhundert übernommen: Die von Cassini und Huygens.

Drei Sonden waren schon beim Saturn

Drei Sonden haben den Saturn bislang besucht, "Pioneer 11" sowie die beiden "Voyagers". Diese Stippvisiten in den Jahren 1979 bis 1981 haben der Nasa zufolge allerdings das Wissen über den vor allem aus Wasserstoff und Helium bestehenden Gasplaneten bereits stärker erweitert als Jahrhunderte der erdgebundenen Erforschung.

Die "Voyager"-Sonden bestätigten unter anderem auch, dass die Ringe keine exklusive Zierde des Saturns sind. Auch die drei anderen Gasriesen unseres Sonnensystems, Jupiter, Uranus und Neptun, haben Ringe, wenn auch nur sehr schmale. Und es könnte noch schlimmer kommen für Saturn: Einigen Berechnungen zufolge existieren Ringsysteme wie seines möglicherweise nur einige Dutzend Millionen Jahre - dieser Schmuck wäre auf der kosmischen Zeitskala flüchtig.

DPA, Reuters


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