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CASSINI
Den Gravitationswellen auf der Spur

von Stefan Deiters
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12. Februar 2002

In weniger als 29 Monaten soll die Raumsonde Cassini den Ringplaneten Saturn erreichen. Auf dem Weg dorthin ist die Sonde, die um die Jahrtausendwende das Jupitersystem erforscht hatte, nicht untätig: 40 Tage lang sammelte sie Daten, die bei der Suche nach Gravitationswellen helfen sollen.

Cassini und Huygens
Cassini und Huygens. Bild: ESA / D. Ducros

Während sich die Saturnsonde Cassini auf dem Weg zum Ringplaneten befindet ist das Cassini-Team am NASA Jet Propulsion Laboratory keineswegs untätig. So hat das kleine Raumschiff, das einmal die erste Sonde sein wird, die in eine Umlaufbahn um den Saturn einschwenkt, im Januar eine 40tägige Datensammel-Phase abgeschlossen. Sie war Teil eines auf mehrere Jahre angelegten Projektes zum aufspüren von Gravitationswellen. Dabei werten die Forscher Radioübertragungen zwischen Cassini und den Antennen des NASA Deep Space Networks in Kalifornien, Spanien und Australien aus.

Bei den Funkübertragungen wurden zwei verschiedene Frequenzen benutzt - neben einem bislang für interplanetare Kommunikation verwendeten Frequenzbereich wurde auch ein neues Frequenzband getestet, mit durchaus erfolgsversprechenden Ergebnissen. Bei Gravitationswellen handelt es sich um kleine Kräuselungen in der so genannten Raumzeit, die durch die Beschleunigung massiver Körper wie etwa Schwarzer Löcher oder bei Supernova-Explosionen entstehen. Ihre Existenz wurde bislang nur indirekt gezeigt, wirklich gemessen wurden diese Gravitationswellen bislang nie.

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Im Falle von Cassini wollen sich die Forscher die Auswirkungen des Doppler-Effektes zu Nutze machen, durch den sich die Frequenz eines Signals in Abhängigkeit der relativen Geschwindigkeit von Sender und Empfänger ändert. Man kennt diesen Effekt beispielsweise von einem vorbeifahrenden Krankenwagens: Die Tonhöhe des Signaltons scheint sich dabei zu verändern. Die Forscher suchen nun nach kleinen Schwankungen in der Geschwindigkeit der Sonde, die durch Gravitationswellen einer bestimmten Wellenlänge verursacht werden würden, die sich gerade durch unser Sonnensystem bewegen. Die Auswertung der Daten wird mehrere Monate dauern und solche Messungen sollen noch zwei weitere Male vor der Ankunft der Sonde beim Saturn durchgeführt werden.

Cassini soll den Saturn am 1. Juli 2004 erreichen. Mit an Bord der Sonde befindet sich der kleine Lander Huygens, der sechs Monate später von Cassini abgekoppelt werden und am 14. Januar 2005 auf dem Saturnmond Titan landen soll.

Links im WWW
Cassini, Projekthomepage am JPL
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