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GALILEO
Feuriges
Finale am Sonntagabend (2)
Zurück zum 1. Teil: Abschied von Galileo
Galileo.
Darstellung: JPL/NASA |
Die Dramaturgie der Galileo-Mission ist einmalig in der Geschichte der
unbemannten Raumfahrt. Nach großen Rückschlägen steht Galileo heute jedoch in
einer fiktiven Liste erfolgreicher Missionen ganz weit oben. Schon 1974 wurden
erste Überlegungen zu einem Projekt für einen oder möglicherweise sogar zwei Orbiter angestellt, die Jupiter und die vielgestaltigen Monde erforschen
sollten. Am 1. Juli 1977 gab die NASA den Startschuss für eines ihrer kühnsten
Satellitenprojekte: Mit Galileo, benannt nach dem großen italienischen
Astronomen, der 1610 die vier großen Jupitermonde Io, Europa, Ganymed und
Callisto entdeckte, wurde das bislang größte unbemannte Weltraumprojekt auf den
Weg gebracht. Mit an Bord: eine Sonde, die Monate vor Erreichen des fernen Ziels
abgesprengt und auf einer ballistischen Bahn in die Wolkenhülle des Planeten
eintauchen sollte, um dort für ein bis zwei Stunden Daten aufzuzeichnen. Doch vor und auf der Reise zum Jupiter musste die Mission zahlreiche kleinere
und größere Probleme bewältigen. Wegen des ersten Space-Shuttle-Unglücks der
Challenger 1986 musste der für das gleiche Jahr vorgesehene Start
zunächst verschoben werden. Erst am 18. Oktober 1989 wurde die über zwei Tonnen
schwere Raumsonde mit einem sanften Manöver aus der Ladebucht der Raumfähre
Atlantis ins All und durch Starten der Triebwerke auf die Reise zum Jupiter
gebracht. Um die nötige hohe Reisegeschwindigkeit zum fünften Planeten aufnehmen
zu können, musste Galileo jedoch auf einer komplizierten Bahn durch das
innere Sonnensystem zunächst durch einen Nahvorbeiflug an der Venus (Februar
1990) und zwei sehr nahen Passagen an der Erde (Dezember 1990 und Dezember 1992)
Schwung aufnehmen: Bei jedem dieser Gravity Assists wurde Galileo mit Hilfe der Schwerkraft der
Planeten erheblich beschleunigt. Die Flugbahn zum Jupiter verlängerte sich
dadurch auf insgesamt mehr als vier Milliarden Kilometer, doch ergaben sich
zusätzliche Möglichkeiten für eine Reihe bedeutender wissenschaftlicher
Experimente, beispielsweise die ersten Multispektralaufnahmen der Mondrückseite
oder erste Aufnahmen von Asteroiden aus nächster Nähe.
Nach über sechs Jahren, am 7. Dezember 1995, erreichte
Galileo endlich sein
Ziel; zuvor war am 13. Juli programmgemäß die Atmosphären-Eintauchsonde
abgetrennt und auf den Weg gebracht worden. Durch Zünden des Antriebssystems
wurde der Orbiter abgebremst, hinter Jupiter vorbeigelenkt und exakt wie geplant
in seine elliptische Umlaufbahn eingeschossen. Die detaillierte Erkundung des
Jupitersystems konnte beginnen – allerdings mit Einschränkungen: Denn die
Hauptantenne von Galileo ließ sich nach dem Nahvorbeiflug an der Venus nicht
öffnen. Die Jahre bis zur Ankunft am Jupiter nutzten die Wissenschaftler, um das
Betriebssystem der Bordcomputer so zu programmieren, dass ein Großteil der
Experimente und die Datenübertragung zur Erde trotz dieser Beeinträchtigung noch
durchgeführt werden konnten. Schon während der langen Reise zum Jupiter deutete sich allerdings an, dass die
wissenschaftliche Ausbeute trotz reduzierter Datenübertragung enorm sein würde.
Erstmals wurde durch Multispektralaufnahmen die mineralogische Zusammensetzung
der von der Erde nicht sichtbaren Rückseite des Erdmondes erfasst. Während der
zweiten Phase des Schwungholens tangierte Galileo den Asteroidengürtel zwischen
Mars und Jupiter und fotografierte zum ersten Mal einen Kleinplaneten, Gaspra,
aus nächster Nähe. Bei der zweiten Passage durch den Asteroidengürtel
präsentierte das Kamerateam von Galileo eine wissenschaftliche Sensation: Auf
den Bildern des etwa 60 Kilometer großen Asteroiden Ida wurde ein nur ein
Kilometer kleiner Mond entdeckt, der auf den Namen Dactyl getauft wurde – für
die Interpretation der Geschichte des inneren Sonnensystems eine Neuigkeit von
großer Bedeutung. Galileo war auch der einzige "Beobachter", der den von
Astronomen für Juli 1994 prognostizierten Einschlag des Kometen Shoemaker-Levy 9
in den Jupiter direkt beobachten konnte: Das Raumschiff war zu diesem Zeitpunkt
schon nahe genug an seinem Ziel, von der Erde aus betrachtet lag die
Einschlagstelle hinter dem Jupiterhorizont. Mit Erreichen des Jupitersystems konnten mehrere hundert Wissenschaftler endlich
die seit Jahren geplanten Experimente mit den zwölf auf dem Orbiter befindlichen
Instrumenten durchführen. Auch die Eintauchsonde funktionierte wie gewünscht und
übertrug über anderthalb Stunden wichtige physikalische und chemische Daten aus
den Tiefen der Jupiterwolken, ehe sie vom enormen Atmosphärendruck zerfetzt
wurde und verglühte. Bereits der erste nahe Vorbeiflug von Galileo am größten
Jupitermond, Ganymed, ließ das wissenschaftliche Potenzial der Mission erkennen,
gefolgt von dichten Passagen über Europa und Callisto - gegenüber den Voyager-
und Pioneer-Missionen der siebziger Jahre ein Quantensprung an Datenqualität.
Die NASA beschloss früh, die Mission zu verlängern, so dass Ende 1997 die
"Galileo Europa Mission" mit zunächst 14 weiteren Nahvorbeiflügen (hauptsächlich
an Europa) ihren Auftakt nahm: Der kleinste der Jupiter-Eismonde, so nahm man
an, barg die interessantesten Geheimnisse. Galileos Aufnahmen der Oberflächen Jupiters, seiner hauchdünnen Ringe, der
kleinen Trabanten und schließlich aller vier "Galileischen Monde" waren von zum
Teil bestechender Qualität und um das zehn- bis hundertfache schärfer als die
Voyager-Bilder. Auf dem Jupitermond Io wurde der aktivste Vulkanismus im
gesamten Sonnensystem bestätigt, permanent sind dort über 30 gigantische Vulkane
tätig. Ganymeds Oberfläche wurde während vier Milliarden Jahren von gewaltigen
tektonischen Kräften ein bizarres Furchenmuster aufgeprägt. Callisto hat die
älteste Oberfläche und weist Spuren von gigantischen Einschlagbecken in seinem
Eispanzer auf. Und Europa ist möglicherweise ein noch heute aktiver Eismond:
Denn die Wissenschaftler glauben herausgefunden zu haben, dass sich unter der
zweifelsfrei jungen Eiskruste des Jupitermondes möglicherweise noch heute in
vielleicht 80 Kilometer Tiefe eine mächtige Wasserschicht verbirgt. Dieser
"Ozean" könnte mehrere hundert Kilometer tief sein und infolge von Eigendruck
und der auf Gezeitenwirkung Jupiters zurückzuführenden inneren Reibungswärme am Ausfrieren gehindert werden. Seit man weiß, dass sich auf der Erde die
Entwicklung von Organismen auch an Stellen in den Meeren vollziehen kann, zu
denen kein Lichtstrahl vordringt, wurden Modelle entwickelt, die glaubhaft
aufzeigen, dass auch in einem solchen warmen "Europa-Ozean" die Entstehung und
Evolution von primitivsten Mikroorganismen unter der Eiskruste zumindest denkbar
wären. Aus diesem Grunde wurde während der Galileo Europa-Mission die Oberfläche
des Eisköpers auch von DLR-Wissenschaftlern genau unter die Lupe genommen, um
Spuren von aktivem oder jüngst erloschenem "Kryovulkanismus", also aus dem
Inneren Europas aufgedrungenem und dann an der Oberfläche gefrorenem Eis
aufzuspüren. Zwar gelang dieses Unterfangen nicht, doch offenbarten sich den
Wissenschaftlern eine Fülle phantastischer Eisstrukturen und die Entdeckung,
dass das Europa-Wasser "Meersalze" enthält; die Interpretation dieser Befunde
dauert noch heute an und wird noch Jahre in Anspruch nehmen. Ein eigens
geplanter Europa-Orbiter steht ganz oben auf der Wunschliste der Forscher, wird
aus Geldmangel von der NASA jedoch vorerst nicht realisiert. Trotz reduzierter Geldmittel gestattete die NASA, die Mission bis zum
buchstäblich letzten Tropfen Treibstoff weiterzuführen. Mit der "Galileo Millenium Mission" wurde die Naherkundung des Vulkanmondes Io nachgeholt, die
ursprünglich nur für den allerersten Missionstag im Jupitersystem vorgesehen
war, wegen des Antennenproblems aber storniert wurde. Auch wurde Io bis dahin
gemieden, da sich der innerste der großen Trabanten in einer Zone heftigster
elektromagnetischer Strahlung Jupiters befindet, welche die Instrumente Galileos
schneller zerstört. Doch die Bordelektronik von Orbiter und Instrumenten
funktionierte auch noch nach der vierfachen Strahlungsdosis, für die sie
ausgelegt war, fast einwandfrei, so dass die Io-Überflüge in nur wenigen hundert
Kilometern Höhe – einmal sogar durch die Teilchenwolke eines Vulkanausbruchs –
gewagt werden konnten. Die Forscher sahen abstrakte, von Schwefel gelb und
orange gefärbte, viele Kilometer hohe Vulkanlandschaften, bis 1.800 Grad Celsius
heiße Vulkanausbrüche mit Gas- und Aschefontänen, die mehrere hundert Kilometer
ins All reichen.
Schließlich wurde mit einem Nahvorbeiflug am winzigen
Jupitermond Amalthea im November 2002 bereits das endgültige Ende der Mission
eingeleitet (astronews.com berichtete) und Kurs auf Jupiter genommen.
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