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Die genaue Position des Ringplaneten
von Stefan Deiters
astronews.com
12. Januar 2015
Wissenschaftler haben die Sonde Cassini genutzt, um
die Position des Ringplaneten Saturn mit bislang unerreichter Genauigkeit zu vermessen:
Mithilfe einer Reihe von Radioteleskopen peilten sie die Sonde auf ihrer Bahn im
Saturnsystem an und bestimmten so den Massenschwerpunkt von Saturn und seinen
Monden auf vier Kilometer genau.
Der Saturn auf einer Aufnahme der Sonde
Cassini.
Bild: NASA / JPL / Space Science Institute [Großansicht]
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Mithilfe des Very Long Baseline Array (VLBA), einem Netzwerk aus
Radioteleskopen, die über die gesamten USA verteilt sind, und der Saturnsonde
Cassini ist es
Wissenschaftlern jetzt gelungen, den Ort des Massenschwerpunkts des Ringplaneten
und seiner Monde auf vier Kilometer genau zu bestimmen. Dies ist etwa
50 Mal genauer, als es gegenwärtig mit optischen Teleskopen von der Erde aus möglich
ist.
Mit den Radioteleskopen hat das Team die Signale von Cassini über die
vergangenen zehn Jahre immer wieder aufgefangen und diese Daten mit den
Informationen über Cassinis Orbit im Saturnsystem kombiniert, die das
Deep Space
Network der NASA geliefert hat. Die genaue Berechnung der Position des
Massenzentrums von Saturn und seiner Monde gelang nur, weil die Sonde schon so
lange im Saturnsystem unterwegs ist und das VLBA zudem über ein extrem hohes
Auflösungsvermögen verfügt.
Die neuen Berechnungen können nun verwendet werden, um die Positionen von
Objekten im Saturnsystem besser vorherzusagen. "Diese Arbeit ist ein wichtiger
Schritt voran, um ein genaueres Verständnis über die Verbindung der Bahnen der
äußeren Planeten und die der inneren Planeten zu bekommen", meint Dayton Jones
vom Jet Propulsion Laboratory, der die Studie leitet.
Die genauere Position des Planeten dürfte beispielsweise die Navigation von
interplanetaren Raumsonden oder auch die Bestimmung von Massen im Sonnensystem
verbessern helfen. Zudem sollten sich nun Bedeckungen von Hintergrundsternen
durch Ringe des Saturn noch präziser vorhersagen lassen. Bei solchen Bedeckungen
verfolgt man, wie sich das Licht des entfernten Sterns verändert und kann daraus
etwas über die Zusammensetzung der Saturnringe lernen.
Messungen mit dem VLBA und Cassini haben Wissenschaftlern auch geholfen, die
allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein mit hoher Genauigkeit auf den
Prüfstand zu stellen. Sie bestimmten, wie sich die scheinbare Position eines
entfernten Quasars am Himmel veränderte, während Saturn vor diesem Objekt
vorüberzog - ganz
wie von Einstein vorhergesagt.
Bereits seit 2013 verwendet das Navigationsteam von Cassini die von Jones und seinen
Kollegen berechneten Positionsdaten. Dadurch konnten die Manöver der Sonde im
Saturnsystem deutlich präziser geplant werden, wodurch sich Treibstoff einsparen
ließ, was wiederum einen längeren Betrieb der Sonde ermöglicht. Die verwendeten VLBA-Daten waren
dabei um einen Faktor 20 genauer als die Daten, die das Navigationsteam aus der
Verfolgung der Radiosignale von Cassini selbst berechnen konnte.
Die Beobachtungen mit dem VLBA will das Team bis zum Ende der Cassini-Mission
im Jahr 2017 fortsetzen. Sie plant zudem ähnliche Beobachtungen auch mit der
NASA-Sonde Juno, die Mitte 2016 das Jupitersystem erreichen soll.
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