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Die wissenschaftlichen Instrumente des Cassini-Orbiters

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Am internationalen Forschungsprogramm des Orbiters sind zwölf Länder und die länderübergreifende Europäische Weltraumorganisation ESA beteiligt. In Deutschland fiebern Wissenschaftler an zwei Max-Planck-Instituten den Ergebnissen ihrer Instrumente an Bord entgegen. Weitere deutsche Institute und Universitäten sind an verschiedenen Experimenten beteiligt.

So stammt der Cosmic Dust Analyzer (CDA) aus dem Max-Planck-Institut (MPI) für Kernphysik in Heidelberg und wurde dort unter der Mitwirkung von Wissenschaftlern des MPI für Extraterrestrische Physik, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), des ESA-Technologiezentrums ESTEC, der TU München, der Universität Münster und der Universität Potsdam entwickelt und gebaut.

Bestandteil des ultravioletten Spektrographen UVIS ist eine Wasserstoff-Deuterium-Absorptions-Zelle (HDAC) des MPI für Aeronomie Lindau. Die Messung des Deuterium/Wasserstoff-Verhältnisses ist für entwicklungsgeschichtliche Vergleiche im Sonnensystem eine bedeutende Größe.
Bei dem Infrarot-Spektrometer CIRS ist ein deutscher Wissenschaftler als Co-Investigator beteiligt und die Universität Karlsruhe stellte bolometrische Detektoren, das sind hochempfindliche Thermometer zur Wärmestrahlungsmessung, bei.

In die Auswertung der Daten des abbildendenden Spektrometers VIMS und des Bildaufnahmesystems ISS ist vom DLR das Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof sowie die FU Berlin (Prof. Neukum) einbezogen. Während der Mission werden Aufnahmen von ISS und VIMS nach Berlin übertragen, um die Oberflächen von Saturn und Titan zu kartographieren, Oberflächenparameter zu bestimmen, Kraterformen und -dichten zu analysieren und die Zusammensetzung von Krusten und Atmosphären zu untersuchen. Dabei werden in der Auswertung auch Vergleiche mit anderen Monden in unserem Planetensystem erstellt, beispielsweise mit den Resultaten der Jupiter-Mission GALILEO.

Ein weiteres Gerät aus Deutschland ist in dem Forschungskomplex MIMI zur qualitativen Untersuchung der Saturn- und Titanmagnetosphären integriert. Das Instrument (LEMMS) wurde am MPI für Aeronomie gebaut und erfasst Ionen und Elektronen mit einer bestimmten Energie.

Die wissenschaftlichen Instrumente an Bord der Sonde lassen sich in zwei Gruppen einteilen:

Fernerkundungssensoren für die Erkundung des Saturn, seiner Ringe und Monde
Dazu gehören für die optische Fernerkundung das Image Science Subsystem ISS, das Visual and Infrared Imaging Spectrometer VIMS, der Ultraviolet Imaging Spectrograph UVIS und das Composite Infrared Spectrometer CIS.
Die funktechnische Erkundung übernehmen ein Radar und das Radio Science Subsystem RSS.
Instrumente zur Teilchen- und Plasmaanalyse im Umfeld des Orbiters
Das Gerätepaket enthält fünf Instrumente:
den Cosmic Dust Analyzer (CDA), das Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI), ein Cassini Plasma Spectrometer (CAPS), das Dual Technique Magnetometer (MAG) und ein Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)

Eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Instrumente kann in zwei Background-Artikeln nachgelesen werden: