JIMO
NASA plant Jupitermission der Zukunft (2)

Zurück zum 1. Teil: Mit einem Ionentriebwerk zum Jupiter

Karte der Oberfläche des Jupitermonds Europa, die die Raumsonde Galileo 1997 machte. Blaue Bereiche deuten hierbei auf Regionen mit einer größeren Konzentration an Mineralsalzen hin.  Darstellung: NASA / JPL / Caltech

Die wissenschaftliche Planungsgruppe (das Science Definition Team), die ihre Ergebnisse nun vorlegte, definiert zwei Missionsprofile, eine Minimum-Mission, ohne deren Erfüllung sich der Aufwand für eine weitere Jupiter-Mission nicht lohnt und eine "wünschenswerte" Mission, bei der ein weites Spektrum heute schon durchführbarer Untersuchungen vorgesehen ist.

Voraussetzung dafür ist, dass die ambitionierte Jupiter-Sonde‚ Jupiter Icy Moons Orbiter‚ in der Lage ist, in Umlaufbahnen um die Jupitermonde Ganymed, Kallisto und Europa einzuschwenken um diese jeweils einige Monate lang im Detail zu untersuchen. Diese Untersuchungen kreisen vor allem um die drei Themen Ozeane, Astrobiologie und Interaktionen zwischen dem Jupiter und seinen Monden.

In Bezug auf die Ozeane gilt es vor allem zu klären, ob sich die Hinweise, die auf die Existenz flüssigen Wassers unter einer Eiskruste auf dem Mond Europa deuten weiter erhärten und ob solche Ozeane sich womöglich auch auf anderen Monden nachweisen lassen. Außerdem möchte man herausfinden, wie es diese Ozeane geschafft haben, flüssig zu bleiben - wenn denn das der Fall ist. Neben internen Energiequellen könnten - ähnlich wie auf dem Mond Io, der so stark aufgeheizt wird, dass es zu lebhaftem Vulkanismus kommt - Gezeitenkräfte für die notwendige Wärme sorgen. Weitere Fragestellungen gelten der Dicke und Zusammensetzung der Eiskruste.

Um diese Fragen zu beantworten sollen die Oberflächen der Monde in größerem Detail, als dies bislang möglich war, kartiert werden. Dabei sollen vor allem solche Strukturen erfasst werden, die Hinweise auf frühere oder gegenwärtige interne Aktivität liefern. Direkte Hinweise auf den interne Aufbau der Monde sollen zusätzlich mit Hilfe geophysikalischer Methoden gewonnen werden, vor allem durch gravimetrische Messungen, die Aufschlüsse über die Dichte und Dichteverteilung im Inneren der Himmelskörper liefern. Dazu kommen vor allem magnetometrische Untersuchungen.

Der größte Wunsch der Wissenschaftler aber wäre es, mit einem Lander ein Seismometer abzusetzen, das direkte Aufschlüsse über die gegenwärtige interne Aktivität und den inneren Aufbau eines Mondes liefern könnte. Astrobiologische Untersuchungen sollen zum einen die Suche nach Umweltbedingungen, unter denen Leben möglich erscheint, und zum anderen die Suche nach Spuren organischer Aktivität umfassen.

Als die Jupiter-Sonde Galileo an der Erde vorüberflog, wurde dieses Experiment schon einmal geprobt: Galileo sollte feststellen, ob es auf der Erde Leben gibt. Die Antwort war positiv, da große Mengen Sauerstoff gefunden wurden, die aber ohne biologische Aktivität (die Photosynthese) nicht existieren können, da bei der Oxidation der Oberflächengesteine aller frei vorhandener Sauerstoff verbraucht wird. Zudem entdeckte Galileo das Absorptionsspektrum von Chlorophyll.

Falls ein Landegerät auf Europa abgesetzt werden kann, wird dieses vor allem nach Volatilen und organische Verbindungen (die aber möglicherweise inorganisch entstanden sind) suchen. Die zweite Priorität hätte ein Seismometer, mit dem sich die gegenwärtige Existenz von Wasser unter dem Eis nachweisen lassen würde und erst an dritter Stelle rangieren geologische Untersuchungen.

Schließlich sollen die Interaktionen zwischen dem Jupiter und seinen Monden weiter untersucht werden. Dazu gehören vor allem die von Magnetfeldern geleiteten Teilchenströme zwischen den Monden und dem Gasplaneten. Dabei interessiert etwa die Zusammensetzung und Herkunft von Gasen und Staub im Raum zwischen den Monden. Auch die Dynamik und Struktur der Atmosphäre und der Magnetosphäre sollen weiter untersucht werden. Aus den Ergebnissen dieser Untersuchungen erhofft man sich weitere Aufschlüsse über die tiefere Struktur des Gasplaneten.

Für alle diese Untersuchungen werden in der Studie der wissenschaftlichen Planungsgruppe detaillierte Angaben über die notwendigen Messungen gemacht. Dabei gingen die Wissenschaftler von dem heute technisch Machbaren aus. Nun gilt es innerhalb der nächsten Jahre die für die Mission notwendigen Messgeräte zu entwickeln oder vorhandenes Gerät an die Bedürfnisse der Mission anzupassen.

Wenn alles gut geht, also wenn die technologischen Probleme gelöst werden können und wenn – was wohl noch wichtiger ist – das notwendige Geld bereit gestellt wird, könnte die Sonde 2015 ihre Reise antreten. Ein erster Schritt zur Verwirklichung des Projektes wurde im September gemacht, als das Jet Propulsion Laboratory den Auftrag zur Entwicklung eines Designs für die Sonde vergeben hat.