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Auf Tuchfühlung mit den Saturnringen
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
astronews.com
6. Dezember 2016
Für die Saturnsonde Cassini hat am 30. November die
vorletzte Phase ihrer Mission zur Erforschung des Ringplaneten begonnen: Sie
näherte sich dabei am Wochenende erstmals dem schwachen F-Ring des Saturn an. Weitere
nahe Vorüberflüge an den Ringen sind geplant. In der letzten Phase ab Ende April
wird die Sonde dann zwischen Ringsystem und Planet hindurchfliegen.
Die Umlaufbahnen der nächsten neuneinhalb
Monate führen Cassini immer näher an den Saturn
heran. In einem ersten Schritt fliegt Cassini 20
Mal nah am äußeren Rand des F-Rings vorbei (graue
Linien). Danach folgen Umlaufbahnen zwischen
Planet und dem innersten Ring (blaue Linien). Der
Sturzflug der Sonde auf den Gasriesen im
September nächsten Jahres ist in Orange
dargestellt.
Bild: NASA/JPL-Caltech [Großansicht] |
Für die NASA-Mission Cassini, die den Planeten Saturn, seine Ringe und
Monde seit 2004 erforscht, hat in der vergangenen Woche, am 30. November 2016,
die vorletzte Phase ihrer Erkundungstour durch das Saturnsystem begonnen. Sie
leitet gleichzeitig das Ende der Mission ein: In den neuneinhalb Monaten, die
der Raumsonde verbleiben, soll Cassini in zwei Schritten in das weiter
innen liegende Ringsystem des Gasriesen vordringen.
Im September nächsten Jahres wird der Treibstoff verbraucht sein; Cassini
geht dann auf Kollisionskurs mit dem Planeten und soll bis zum letzten Moment
Daten sammeln und zur Erde senden. Auch die Forscher des Max-Planck-Instituts
für Sonnensystemforschung (MPS), die an dem Cassini-Teilchendetektor
MIMI beteiligt sind, hoffen auf Einblicke in einen bisher nicht aus der Nähe
erforschten Teil des Saturnsystems.
Das Saturnsystem mit seinen sieben Ringen und 62 Monden ist eine einzigartige
Welt. Der Gasriese selbst erzeugt ein starkes Magnetfeld, das sich weit in den
Weltraum hinein erstreckt und die Flugbahnen geladener Ionen und Elektronen in
der Plasma-Umgebung des Planeten bestimmt. Diesen Teilchen – und somit dem
Magnetfeld – ist das Instrument MIMI auf der Spur. "Obwohl wir das Zusammenspiel
aus Magnetfeld und geladenen Teilchen in der Umgebung des Saturn seit zwölf
Jahren mit MIMI untersuchen, können wir erst jetzt auf ein vollständiges Bild
hoffen", erklärt Dr. Norbert Krupp vom MPS, Leiter des Teilchendetektors
MIMI-LEMMS, das in den Laboren des MPS entwickelt wurde.
Seit ihrer Ankunft im Saturnsystem umkreist Cassini den Gasriesen in
einer Entfernung von weit mehr als 150.000 Kilometern - und somit weit außerhalb
des F-Rings, des (von innen betrachtet) fünften von sieben Ringen des Saturn. In
den nächsten Monaten soll nun auch die Region weiter innen direkten Messungen
zugänglich werden. Der erste Schritt dazu wurde nun getan. Die Raumsonde begann
Ende November ihren Schmusekurs mit dem F-Ring, den sie insgesamt 20 mal nah
passieren soll - zum ersten Mal ist dies am 4. Dezember geschehen.
Zudem wird sich die Raumsonde nach und nach immer weiter aus der Bahnebene der
Saturnringe und -monde entfernen, bis sie aus einem Winkel von 60 Grad auf das
Ringsystem blickt. "Auf diese Weise können wir erstmals die Teilchen
analysieren, die entlang der magnetischen Feldlinien zu den Polen des Saturn
wandern", so Krupp. Wie bei der Erde entsteht durch die Wechselwirkung der
geladenen Teilchen mit dem Gas der Atmosphäre das Polarlicht.
Bereits bei ihrer Ankunft im Saturnsystem flog die Sonde durch die Ringe
hindurch, bevor sie in eine Umlaufbahn in größerer Entfernung vom Planeten
einschwenkte. "Damals konnte MIMI zwischen dem Planeten und dem innersten Ring,
dem D-Ring, eine Verteilung geladener Teilchen messen, die bisher unbekannt
war", erinnert sich der MPS-Forscher. Weder der Ursprung dieser Teilchen, noch
ihre genaue Zusammensetzung ließen sich bei dem raschen Vorbeiflug aus großer
Entfernung bestimmen.
Nun, zwölf Jahre später, hoffen die Forscher auf Antworten. Im April nächsten
Jahres wagt Cassini nämlich den zweiten Schritt in Richtung Saturn. Die
Raumsonde wird sich dem Gasriesen noch weiter annähern und erstmals Umlaufbahnen
zwischen dem Planeten und dem D-Ring fliegen. Die Flugbahn führt dann durch die
unbekannte Teilchenverteilung.
Bis zum Schluss dürfte Cassini somit spektakuläre Bilder und neue
Erkenntnisse liefern. Die letzten Daten wird die Sonde von ihrem Sturzflug auf
den Planeten senden. Am 15. September 2017 soll sie auf den Planeten stürzen und
schließlich in seiner Atmosphäre verglühen.
Cassini zählt zu den Methusalems unter den Raumsonden. Bereits 1997
startete sie auf ihre Entdeckungstour und erreichte nach knapp siebenjährigem
Flug den Saturn. Am 14. Januar 2005 landete die mitgeführte Landeeinheit
Huygens auf dem Saturnmond Titan. Die Bordkamera, die unter Leitung des MPS
entwickelt und gebaut worden war, lieferte die ersten und bisher einzigen Bilder
von der Oberfläche des größten Saturnmondes – und zeigen eine gefrorene, karge
Welt. Zu den Aufsehen erregendsten Entdeckungen von Cassini gehört der
Nachweis eines unterirdischen, flüssigen Ozeans auf dem Saturnmond Enceladus.
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