Ich war noch niemals auf Saturn

15. Juli 2016 | Aus der Rubrik: Erkundung des Universums

Das Große Finale: die Reise der Raumsonde Cassini-Huygens

Der Start einer großen Rakete bei Nacht.

Der Start von Cassini-Huygens vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral 1997.

Bild: NASA, Quelle: Wikimedia Commons

Im Oktober 1997 startete im amerikanischen Florida eine riesige Rakete mit einer besonderen Forschungsmission zum Planeten Saturn: Die Raumsonde Cassini sollte in eine Umlaufbahn um den Planeten eintreten. Sie sollte so erstmals den Planeten selbst, sowie auch seine vielfältigen Monde, über einen langen Zeitraum genau unter die Lupe nehmen. Zuvor hatte es lediglich drei kurze Vorbeiflüge durch drei verschiedene Raumsonden gegeben, die um das Jahr 1980 herum am Saturn vorbei gerast waren.

Im Juli 2004, nach sieben Jahren im Flug und zahlreichen gezielten Manövern im All, war es endlich soweit: Durch eine Zündung der kleinen Bordraketen wurde die Sonde so abgebremst, dass sie fortan für immer in der Schwerkraft des großen Gasplaneten mit seinen majestätischen Ringen und zahlreichen Monden gefangen war. Seitdem ist Cassini als wissenschaftlicher Dauergast im Saturn-System unterwegs – eine neugierige, robotische Abordnung der Menschheit.

Der Planet Saturn: In der oberen Hälfte der Atmosphäre eine helle, wirbelige Schliere, die sich um den Planeten zieht.

Cassini konnte dramatische Vorgänge in der Saturnatmosphäre beobachten – etwa diesen Sturm, dessen Wirbel sich einmal um den Planeten wickeln.

Bild: NASA/JPL-Caltech/SSI, Quelle: Wikimedia Commons

Mit aufwändigen Kameras und zahlreichen wissenschaftlichen Instrumenten ist schon die Cassini-Sonde selbst ein echter Alleskönner der Planetenforschung. Doch die Mission mit dem vollständigen Namen Cassini-Huygens hatte noch ein Ass im Ärmel: den Landeroboter Huygens, benannt nach einem der bedeutendsten europäischen Wissenschaftler, dem Astronomen, Physiker und Mathematiker Christiaan Huygens. Er entdeckte Ende des 17. Jahrhunderts den mit Abstand größten Mond des Saturn: Titan.

Über zweihundert Jahre nach Huygens' Entdeckung, im Januar 2005, sollte nun in einem waghalsigen Manöver eine Sonde mit seinem Namen über diesem Mond abgeworfen werden, um auf ihm zu landen. Huygens konnte in der dichten Titan-Atmosphäre mithilfe von Fallschirme sanft zur Oberfläche gleiten und dabei spektakuläre Aufnahmen einer bizarren Welt machen: Bei –180 °C liegen Flussläufe und Seen aus flüssigem Methan in einem „Felsbett“ aus Wassereis. Trotz der widrigen Bedingungen gehen Planetenforscher heute davon aus, dass hier einfaches Leben existieren könnte.

Unscharfe Aufnahme: Blick von oben auf eine bergige Landschaft. Schroffe Felsen ragen aus einer ansonsten glatten Bergfront.

Schnappschuss einer fremden Welt: Aufnahme des Landeroboters Huygens beim Herabsinken auf Titan. Die sichtbare Oberfläche besteht hauptsächlich aus Wassereis.

Bild: ESA/NASA/JPL/University of Arizona, Quelle: Wikimedia Commons

Dasselbe gilt für Titans Nachbarmond Enceladus, der in mehreren Vorbeiflügen von der Cassini-Sonde untersucht wurde – und gerade darin liegt der Knackpunkt für das Ende der Mission. Für die kleinen Bordraketen, mit denen die Sonde durch das „dichtbesiedelte“ Saturn-System mit seinen Ringen und Monden gesteuert wird, ist nur eine begrenzte Menge Treibstoff vorhanden. Ist dieser Treibstoff erschöpft, so wäre nicht mit Sicherheit auszuschließen, dass Cassini eines Tages auf Enceladus oder Titan einschlagen könnte.

Eine solche Kollision gilt es jedoch aus Sicht von Planetenforschern unbedingt zu vermeiden. Es besteht nämlich die Möglichkeit, dass Mikroben von der Erde all die Jahre im Weltraum an Bord von Cassini überlebt haben und diese fremden Welten somit „verseuchen“ könnten. Obwohl Raumsonden stets möglichst steril und sauber zusammengebaut werden, haben Experimente auf der Internationalen Raumstation gezeigt, dass manche Kleinstlebewesen überraschend hartnäckig sind und sogar Jahre im All überleben.

Schematische Darstellung von Umlaufbahnen einer Sonde um Saturn.

Cassini soll erst knapp außerhalb der Ringe (grüne Umlaufbahnen) und dann zwischen ihnen und dem Planeten hindurch rasen (blaue Umlaufbahnen).

Quelle: NASA/JPL

Um die eventuellen Biosphären von Enceladus und Titan zu schützen, soll Cassini deshalb zum Ende ihrer Mission im Jahr 2017 in den Planeten Saturn gelenkt werden, wo sie wie ein Meteor in der oberen Atmosphäre verbrennen wird. Zuvor sollen jedoch eine Reihe von spektakulären Manövern die Sonde so nah an den Planeten und seine Ringe bringen wie nie zuvor. So wird Cassini in ihren letzten Zügen noch einen enormen wissenschaftlichen Schatz heben.

Die letzten Umkreisungen ihres Gastplaneten werden Cassini erst knapp außerhalb des riesigen Ringsystems, und dann zwischen dessen innerer Grenze und dem Planeten selbst hindurch führen. Dadurch werden präzise Messungen des inneren Aufbaus von Saturn und der Masse und Struktur der Ringe möglich, mit denen zu Beginn der Mission vor 20 Jahren niemand gerechnet hatte.

Die Wissenschaftler hatten um Vorschläge aus der Öffentlichkeit gebeten, wie dieser Teil der Mission genannt werden könnte. Das Ergebnis klingt ebenso dramatisch wie der Plan selbst: Cassini-Huygens, eine der erfolgreichsten Missionen der Planetenforschung aller Zeiten, endet mit ihrem „Großen Finale.“

Großaufnahme von Saturn und eines Teils seiner Ringe. Im Hintergrund ist am schwarzen Himmel ein leuchtender Punkt mit einem weißen Pfeil markiert.

Ein Gruß nach Hause: Die Erde (weißer Pfeil), fotografiert von Cassini aus der Umlaufbahn um den Planeten Saturn.

Quelle: NASA/JPL-Caltech/SSI

Dieser Beitrag ist zuerst im Resonanzboden-Blog des Ullstein-Verlags erschienen.

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