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Die Sonde 'Cassini-Huygens' kurz vor dem Ziel
08.06.2004 | 22:01 Uhr

Am 30. Juni nach einer fast siebenjähriger Reise, bei der die Sonde 3,5 Milliarden Kilometer zurücklegte, ist das amerikanisch-europäische Weltraumvehikel im Doppelpack kurz vor seinem Ziel. Nur noch 15 Millionen Kilometer trennen die Sonde von Saturn. Der Ringplanet erscheint aus dieser Entfernung bereits so groß wie der Vollmond.

Am 15. Oktober 1997 brach die Sonde (benannt nach den Wissenschaftlern der Renaissance Giovanni Cassini und Christiaan Huygens) zu ihrer langen Reise auf. Gleich zu Beginn der Mission sorgte die Sonde in der Öffentlichkeit für Aufsehen. Jedoch nicht wegen ihres wissenschaftlichen Wertes, sondern wegen der vermeintlichen Gefahr, die sie für die Erdbewohner darstellen könnte. Der Grund: Weil der Saturn mit durchschnittlich 1,4 Milliarden Kilometern fast doppelt so weit von der Sonne entfernt ist wie Jupiter oder fast zehnmal wie die Erde, muss die Sonde ihre Energie aus dem Zerfall von nuklearen Elementen schöpfen (die in der Raumfahrt für die inneren Bereiche des Sonnensystems verwendeten Photovoltaikmodule könnten in solch einer Entfernung nicht genug Energie erzeugen). Dazu kam noch Cassinis Flugbahn, die einige Umweltaktivisten auf Barrikaden trieb. Weil nämlich der Schub der Rakete nicht ausreichen würde, die Sonde auf direktem Wege zum Saturn zu befördern, musste sie sich erst einmal Schwung holen, das sog. Gravity-assist- oder Swingby-Manöver. Die Sonde flog erst einmal in Richtung Venus, die sie zweimal umrundete und zurück zur Erde katapultiert wurde, um die Geschwindigkeit weiter zu erhöhen. Letztendlich ging alles gut, und Cassini-Huygens geriet für Jahre in Vergessenheit, sowohl bei den Atomgegnern als auch beim Rest der Bevölkerung.


Saturnmond Titan
Bis zum heutigen Tag haben erst zwei Raumfahrzeuge den zweitgrößten, aber zweifellos den schönsten und geheimnisvollsten Planeten des Sonnensystems besucht - die Voyager 1 und 2 in den Jahren 1980 und 1981. Der geheimnisvolle Ringplanet sowie sein wolkenverhüllter Mond Titan werfen nach wie vor viele Fragen auf, die die Cassini-Huygens-Sonde beantworten soll. Eine der spannendsten davon betreffen die Ringe des Saturn: wie und wann sie entstanden sind und wie stabil dieses Gebilde ist. Eine andere, nicht minder interessante Frage gilt dem Saturnmond Titan. Noch nie hat das menschliche Auge die dichte Titanatmosphäre durchdringen können.

Planeten und Monde
im Größenvergleich
Interessant ist aber der Mond nicht nur deswegen, weil seine Oberfläche sich vor unseren Blicken verhüllt, sondern weil es vermutet wird, dass seine methanreiche Atmosphäre der der Urerde vor über 4 Milliarden Jahren sehr ähnelt. Mit dem einzigen Unterschied, dass es auf Titan deutlich kühler ist als es je auf der Erde gewesen war. Doch trotz der niedrigen Temperaturen können auf dem Titan komplexe chemische Vorgänge ablaufen, wenn die ultraviolette Strahlung der Sonne auf die Methanmoleküle trifft und photochemische Reaktionen auslöst, wie zahlreiche Untersuchungen belegen (einer der ersten, der die die Physik der Titanatmosphäre untersucht hat, war Carl Sagan). Leben wird zwar auf dem Titan nicht erwartet, man hofft aber, durch die Erforschung des Titan mit der Huygens-Sonde Einblicke in die Geschichte unseres Heimatplaneten zu erlangen.

Das Highlight der Mission soll dementsprechend die Landung

Die Sonde Huygens
im Landeanflug
der 319 kg schweren ESA-Sonde Huygens am 14. Januar 2005 auf dem Titan werden. Besonders spannend bleibt die Frage, was sich unter der dichten Methan-Atmosphäre verbirgt. Fester Boden oder Seen aus Methan? Während des 150-Minuten langen Abstieg durch die dichte Titanatmosphäre wird Huygens ununterbrochen Daten sammeln und an Cassini übermitteln. Was jedoch passiert, wenn die Sonde die Oberfläche des Titan berührt, weiß niemand. Man hofft aber, dass sie den Aufprall übersteht und noch mehr Daten und Bilder übermittelt. Sollte sie in einem der Methanseen landen, ist die Sonde so konzipiert, dass sie nicht untergeht. Problematisch sind jedoch die sehr niedrigen Temperaturen von weniger als -180 °C, die die Sonde schnell auskühlen lassen. Die ESA garantiert drei Minuten, hofft dass sie bis zu einer halben Stunde intakt bleibt.

Bevor es jedoch soweit ist, muss Cassini am 30. Juni in den Orbit um den Saturn einschwenken. Dazu werden die Triebwerke der Sonde für 96 Minuten aktiviert. Geht alles nach Plan, wird die Sonde bis mindestens 2008 den Saturn umkreisen und unseren Horizont über unser Sonnensystem mit Sicherheit um einige Punkte erweitern. Eines der spannendsten Manöver wird sicherlich sein, wenn Huygens zwischen den Ringen F und G


Dieses Bild hat die
Cassini/Huygens-Sonde
am 21. Mai 2004 durch
einen blauen, grünen
und roten Filter aufge-
nommen. Anschließend
wurden die Aufnahmen
zu diesem Echtfarbenbild
kombiniert. Die Auflösung
beträgt 132 km pro Pixel.

hindurchfliegen wird.

Das erste große Ereignis steht der Sonde schon am 11. Juni bevor, wenn sie auf ihrem Weg in nur 2.000 km Entfernung am äußeren, 220 km großen Mond Phoebe vorbeifliegen wird. Phoebe, der am weitesten entfernte Mond des Saturn, umkreist den Gasgiganten in einer exzentrischen, gegenläufigen Umlaufbahn, die fast 13 Millionen Kilometer vom Saturn entfernt ist (zum Vergleich: der Erdmond ist etwa 400 Tausend km von der Erde entfernt). Wahrscheinlich handelt es sich bei dem Mond um einen eingefangenen Asteroiden aus dem Kuipergürtel.

Weil das Licht von der Erde bis zum Saturn bis zu anderthalb Stunden braucht, sind alle Manöver, die die Sonde vollführt, mit einem gewissen Risiko verbunden. Sollte irgendetwas schief gehen, kann man nicht einfach eingreifen und die Bahn korrigieren. Deswegen müssen alle Maßnahmen sorgsam geplant und genauestens berechnet werden. Dass dies mit einer äußersten Präzision möglich ist, beweisen die Vorgänger der Cassini-Huygens-Sonde wie Voyager 1 und 2 und nicht zuletzt Galileo – eine der erfolgreichsten Sonden, die je außerhalb des Kuipergürtels tätig war.


Wissenschaftliche Instrumente der Huygens-Sonde

AbkürzungName

Betreiber

ACPAerosol Collector and PyrolyserG. Israel, Service d'Aéronomie, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Verrières-le-Buisson, Frankreich
DISRDescent Imager and Spectral RadiometerM. G. Tomasko, University of Arizona, Tucson, USA
Doppler Wind ExperimentM. K. Bird,
Universität Bonn, Deutschland
GCMSGas Chromatograph and Mass SpectrometerH. Niemann,
NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA
HASIHuygens Atmospheric Structure InstrumentM. Fulchignoni, Université Paris VII, Paris, Frankreich
SSPSurface
Science Package
J. C. Zarnecki, Open University, Milton Keynes, Großbritannien


Alle Bilder und Daten: NASA/JPL/Space Science Institute

Siehe auch:
-Multimedia-Galerie Cassini/Huygens-Sonde

mehr zur:
Cassini-Huygens-Mission
.................................................
Meilensteine der Mission
Saturn: Zahlen und Daten
Fotogalerie: Cassini-Sonde
Fotogalerie: Huygens Landung
.................................................



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Link:  Cassini-Huygens-Mission


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