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JIMO
NASA plant Jupitermission der Zukunft
von Ulrich Knittel
für astronews.com
23. November 2004

Dem Ionenantrieb gehört die Zukunft - das haben beispielsweise die NASA-Sonde Deep Space One und die europäische Mondmission  SMART-1 bewiesen. Die Amerikaner denken daher über eine neue Mission zum Jupiter nach, bei der ein fortschrittliches Ionentriebwerk der Sonde zu einer bislang unerreichten Manövrierfähigkeit verhelfen soll. Möglicher Starttermin des Jupiter Icy Moons Orbiter: 2015.

JIMO

So könnte der Jupiter Icy Moons Orbiter aussehen. Bild:  NASA / JPL

Rund zwei Jahre nachdem die Sonde Galileo nach einer knapp 14 Jahre dauernden Reise in den Wolken des Jupiters verglühte (astronews.com berichtete), legt die NASA schon die Pläne für die nächste Mission zum Jupiter auf den Tisch. Ziel des Jupiter Icy Moons Orbiter ist die genauere Erforschung der großen Eismonde des Jupiter und damit verbunden, die Suche nach Lebensmöglichkeiten auf diesen Welten.

Nach der jetzt vorgelegten Studie des Science Definition Teams soll die Sonde mit einem modernen nuklear-elektrischem Antrieb auf die Reise gebracht werden. Dieser Antrieb soll die Voraussetzung dafür schaffen, dass die Sonde nicht nur in eine Umlaufbahn um den Riesenplaneten gebracht werden kann, auf der sie "gelegentlich" an den Monden vorbeifliegt, sondern die Fähigkeit hat, in Umlaufbahnen um die Eismonde Europa, Ganymed und Callisto einzuschwenken und diese auch wieder zu verlassen, um das nächste Ziel anzusteuern. Dabei wird die Sonde nach der jetzigen Planung zwischen 30 und 120 Tagen in Umlaufbahnen um die Eisplaneten verbringen.

Die außergewöhnliche Mobilität des Jupiter Icy Moons Orbiter soll durch den Einsatz eines so genannten Ionentriebwerks erreicht werden. Bei diesem Antrieb werden elektrisch geladene Xenon-Ionen erzeugt und in einem starken elektrischen Feld beschleunigt. Die Schubkraft solcher Triebwerke ist sehr gering, daher können sie nicht bei einem Start von der Erde, sondern erst im Weltraum eingesetzt werden. Ihr Vorteil ist, dass sie über lange Zeiträume arbeiten können. Durch die hohen Austrittsgeschwindigkeiten von rund 35 Kilometern pro Sekunde wird der Treibstoff der Sonde erheblich effizienter als bei herkömmlichen Antrieben genutzt.

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Diese Technologie wurde bereits mit den Sonden Deep Space 1 und SMART-1 erprobt, die Sonnensegel zur Energieerzeugung nutzten. Im Gegensatz dazu soll der Jupiter Icy Moons Orbiter mit nuklearer Energie versorgt werden, da er in den Regionen des Jupiter so weit von der Sonne entfernt ist, dass er nicht mehr genügend Sonnenenergie erhält. Der Einsatz eines nuklearen Ionenantriebs soll zudem ein technologischer Langzeittest sein, der zeigen soll, inwieweit ein solches Antriebssystem auch für weitergehende Missionen eingesetzt werden kann. Eine Marsmission könnte zum Beispiel durch den Einsatz eines solchen Triebwerks auf ein Jahr verkürzt werden.

Ähnlich wie schon Galileo und Cassini als Mutterschiff für kleinere Sonden dienten, die in die Atmosphäre des Jupiter eindrangen oder auf dem Saturnmond Titan landen sollen, ist geplant, den Jupiter Icy Moons Orbiter mit kleinen Sonden auszurüsten. Dabei steht im Vordergrund der Überlegungen eine Sonde, die auf Europa landet, hat dieser Mond doch das größte Potential für Bedingungen, unter denen sich Leben entwickeln beziehungsweise existieren kann. Eine solche Sonde könnte etwa an der Oberfläche nach organischen Verbindungen suchen. Zudem könnte sie mit einem Seismometer ausgerüstet sein und so Aufschluss über den inneren Aufbau und die innere Aktivität liefern.

Nach Ansicht der Wissenschaftler, die den ersten ernsthaften Plan für die Mission entwarfen, könnte das Landegerät bis zu 25 Prozent der für wissenschaftliche Untersuchungen zur Verfügung stehenden Nutzlast beanspruchen. Dennoch soll die Mission als Ganzes nicht davon abhängig gemacht werden, ob ein Landegerät tatsächlich mitgenommen werden kann oder nicht.

Weiter zum zweiten Teil: Suche nach Leben auf den Eismonden Jupiters

 
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