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KOSMISCHER STAUB
Vier Sonden untersuchen kosmischen Staub

Redaktion
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17. Juli 2001

Für eifrige Hausfrauen und Hausmänner ist Staub eine echte Plage. Astronomen versuchen mit ausgefeilten Methoden zumindest ein wenig Staub einzufangen. In Heidelberg diskutieren über 60 Forscher aus aller Welt in diesen Tagen über die Ergebnisse, die mit vier Sonden erzielt wurden.

Das Sonnensystem entstand nach heutiger Erkenntnis vor 4,6 Milliarden Jahren aus einer kosmischen Gas- und Staubwolke. Die Sonne, Planeten und schließlich auch der Mensch sind aus solchem kosmischen Staub hervorgegangen. Unveränderte Reste dieses ursprünglichsten Baumaterials unseres Sonnensystems sind auch heute noch in Form von Kometen, Meteoriten oder als Staub im Raum zwischen den Planeten vorhanden. Seine Untersuchung erlaubt Rückschlüsse auf den Anfangszustand unseres Sonnensystems.

Im Mittelpunkt der Tagung in Heidelberg stehen Staubuntersuchungen mit den Raumsonden Galileo, Ulysses, Cassini und Stardust (GUCS). An Bord aller vier Sonden befinden sich Instrumente zur Staubanalyse, die im Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik entwickelt wurden. Alle Raumsonden führen vor Ort Messungen durch und übertragen die gewonnenen Daten zur Erde. Die Staubpartikel sind winzig, vergleichbar mit den Teilchen im Rauch einer Zigarette. Sie sind im Durchmesser kleiner als ein Hundertstel Millimeter und wiegen nur Bruchteile eines Millionstel Gramm. Die Wissenschaftler interessieren besonders Dynamik, Größenverteilung und Zusammensetzung der Staubkörnchen.

Die Staub-Instrumente an Bord der Raumsonden untersuchen Staubteilchen ganz unterschiedlicher Herkunft. Die Sonde Galileo umkreist seit 1995 den Riesenplaneten Jupiter und untersucht dort unter anderem Ströme von winzigen Ascheteilchen, die von den Vulkanen von Jupiters Mond Io ausgeschleudert werden. Die Cassini-Sonde ist seit 1997 auf dem Weg zum Ringplaneten Saturn und wird ihn nach sieben Jahren Flugzeit erreichen. Beim Vorbeiflug von Cassini am Jupiter im Dezember 2000 konnten die Staubforscher zum ersten Mal mit zwei Raumfahrzeugen - Galileo und Cassini - die Geschwindigkeit der vulkanischen Ascheteilchen im Raum direkt messen.

Ulysses fliegt auf einer Bahn um die Sonne, die nahezu senkrecht zur Ekliptik liegt, jener Ebene, in der die Planeten um die Sonne laufen. Mit Ulysses wurden erstmalig interstellare Staubteilchen nachgewiesen, die, von außen kommend, nahezu ungestört durch unser Sonnensystem hindurchfliegen. Stardust wird 2004 den Kometen Wild 2 erreichen und Kometenstaub sowie interstellare Staubpartikel einsammeln und zur Labor-Analyse zur Erde bringen.

Zukünftige Planungen der Staubforscher gehen bereits dahin, eine eigenständige Weltraummission zur Untersuchung von kosmischen Staubteilchen zu realisieren. Diese soll unter anderem eine gezielte chemische Analyse der Körnchen vor Ort ermöglichen und so weitere Aufschlüsse über ihren Ursprung liefern. Die europäische Weltraumagentur ESA untersucht zur Zeit in einer Studie die Durchführbarkeit einer solchen Mission.

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