Auf Kreuzfahrt zum Herrn der Ringe

Der Huygens-Lander löst sich von dem Saturnorbiter Cassini
Der Huygens-Lander löst sich von dem Saturnorbiter Cassini
24 September 2002

Freitag, 14. Januar 2005: Mit 20 000 km/h dringt die ESA-Landesonde Huygens in die Gashülle des geheimnisumwitterten Saturnmondes Titan ein. Damit beginnt nach einer siebenjährigen interplanetaren Reise eine der spannendsten Begegnungen der außergewöhnlichen Art. Die Wissenschaftler glauben auf dem Titan eine Situation vorzufinden, die dem Beginn der biologischen Evolution auf der Erde entspricht. Eine Zeitreise also zu den Anfängen des Lebens. Bis zur Ankunft im Saturnsystem befindet sich der ESA-Lander Huygens huckepack auf dem NASA-Orbiter Cassini. Gemeinsam erkundet das tollkühne Himmelsduo mit großem Erfolg das Sonnensystem.

Planeten als Gravitationsschleuder

Wenn Europas raffinierter Sendbote, der Lander Huygens – huckepack auf der Saturnsonde Cassini – im Juli 2004 ins System des Ringplaneten einfliegt, geht eine siebenjährige interplanetare Kreuzfahrt zu Ende: Nach dem Start am 15. Oktober 1997 hat das Raumsonden-Tandem auf seiner komplizierten Bahn durch das innere Sonnensystem den Weg mehrerer Planeten gekreuzt, um Anlauf für den Sprung zum Herrn der Ringe zu nehmen.
„Bislang hat die Flugbahn von Cassini/Huygens an drei Planeten vorbeigeführt: an der Venus, der Erde sowie am Jupiter. Die Vorbeiflüge waren notwendig, um durch die Schwerefelder dieser Planeten jenen Schwung zu holen, der nötig ist, um den Saturn zu erreichen“, so der für das Huygens-Projekt zuständige ESA-Wissenschaftler Jean-Pierre Lebreton. Für Lebreton und sein Team sind diese Vorbeiflüge weit mehr als unverzichtbare „Gravity-assist-Manöver“ zur Beschleunigung und Kursänderung. „Natürlich haben wir die Gelegenheit genutzt, um jeden dieser Planeten zu untersuchen und wir konnten eine Fülle neuer wissenschaftlicher Daten sammeln“.

Keine Blitze auf der Venus

Cassini/Huygens beim Vorbeiflug an der Venus
Cassini/Huygens beim Vorbeiflug an der Venus

Cassini/Huygens erreicht sein eigentliches Missionsziel, den beringten Saturn, erst in etwa zwei Jahren. Aber schon jetzt sind Lebreton und sein Team von den Ergebnissen beeindruckt, die die Mission bislang erbracht hat. So konnten sie beispielsweise beobachten, dass es in der dichten Wolkenhülle der Venus keine Gewitter gibt. „Das hängt wahrscheinlich damit zusammen, dass die Wolken sehr hoch über der Oberfläche hängen, über 40 Kilometer hoch, was eine Blitzentladung zwischen Wolken und Oberfläche unmöglich macht.“ Daneben nutzten Lebreton und seine Mitarbeiter die Vorbeiflüge, um die Instrumente von Orbiter und Lander genau zu kalibrieren.
„An Bord von Cassini/Huygens gibt es ein Magnetometer. Wir haben damit das uns wohlbekannte Magnetfeld der Erde genutzt, um die Genauigkeit des Instruments zu überprüfen. So sind wir sicher, dass wir exakte Ergebnisse erhalten, wenn wir später das Magnetfeld des Saturn vermessen, über das weit weniger bekannt ist“.

Millennium-Treff am Gasgiganten

Cassini/Huygens beim Vorbeiflug an der Erde
Cassini/Huygens nutzt den Vorbeiflug an der Erde, um in Richtung Saturn zu beschleunigen

Auch der Vorbeiflug am Jupiter über den Jahreswechsel 2000/2001 lieferte spektakuläre Ergebnisse. An der Erkundung des Planeten während dieses „Millennium-Flyby“ war auch die amerikanische Jupiter-Sonde Galileo beteiligt, die seit 1995 um den Gasriesen kreist. Vor zehn Jahren hätte niemand angenommen, dass die Galileo-Sonde heute noch immer aktiv sein würde.
"Durch den kombinierten Einsatz der beiden Raumsonden und des Hubble-Weltraumteleskops, des Chandra-Röntgenteleskops sowie einiger Radioteleskope in Kalifornien gelangen uns einmalige Beobachtungen der Umgebung Jupiters“, schwärmt Lebreton. Insgesamt 14 Wochen lang untersuchten Cassini und Galileo gemeinsam das gigantische Magnetfeld des Gasriesen.

Auch ein gewaltiger Vulkanausbruch auf dem Jupitermond Io wurde beobachtet. Und nicht zuletzt funkte Cassini Tausende von Fotos von Jupiter und seinen Monden zur Erde.

Zum Saturn, dem Herrn der Ringe

Farbgetreue Simulation einer Jupiteransicht
Farbgetreue Simulation einer Jupiteransicht

Derzeit durchfliegt Cassini/Huygens den Raum zwischen Jupiter und Saturn. Legt das Sonden-Tandem diese mehrjährige Reise zwischen den Planeten inaktiv zurück, quasi im Tiefschlaf? „Mitnichten“, so Lebreton. „Wir aktivieren Huygens in regelmäßigen Abständen, um ihn durchzutesten. Diese Mission ist komplexer als alle Missionen zuvor, so dass vor der Ankunft viel zu tun bleibt. Wir haben in den letzten Jahren hart gearbeitet, um die Mission im Einzelnen zu planen.“
Besonders kritisch wird es in dem Augenblick, in dem die Triebwerke von Cassini zünden, um die Sonde in eine Umlaufbahn um den Saturn zu bringen. „Von diesem entscheidenden Moment hängt der Erfolg der gesamten Mission ab und wir müssen sicherstellen, dass alles reibungslos funktioniert“.
Im Dezember 2004 beginnt dann die heiße Phase. Am 24. Dezember trennt sich Huygens vom Cassini-Orbiter. Europas Lander wird dann auf einen Kollisionskurs mit dem Saturnmond Titan gebracht.

Huygens' großer Auftritt

Die ESA-Sonde Huygens auf Titan
Die ESA-Sonde Huygens auf Titan

Am Vormittag des 14. Januar 2005 erlebt Huygens seinen großen extraterrestrischen Auftritt. Mit 20 000 km/h dringt der ESA-Lander in die Gashülle des geheimnisumwitterten Saturnmondes Titan ein. Nach fünf Minuten hat die dichte Stickstoffatmosphäre den Lander bereits auf rund 1000 km/h abgebremst. Fallschirme entfalten sich. Der Hitzeschutzschild wird abgeworfen. Die wissenschaftlichen Instrumente der Sonde erwachen zum Leben.
Mit pausenlos arbeitenden Sensoren schwebt Huygens der Oberfläche entgegen, analysiert während des zweieinhalbstündigen Sinkfluges die Umgebung und die chemische Zusammensetzung der dunstigen Atmosphäre, sammelt Daten über Temperatur, Luftdruck, Windrichtung, Windstärke, elektrische Eigenschaften, Wolkenbedeckungen und vieles andere mehr. In der letzten Phase des Abstiegs zum Titan beobachtet ein Kameraauge die bislang unbekannte Oberfläche des Saturnmondes, auf der Temperaturen um die –180°C vermutet werden. Die gesammelten Daten funkt Huygens zum Cassini-Orbiter hinauf, der jenseits der orangeroten Wolkentürme hoch über dem eiskalten Saturnmond wacht. Welche Umweltbedingungen Huygens tatsächlich vorfinden wird, und wielange er überleben wird, ist weitestgehend noch offen.

Doch bevor der große Show-down beginnt, steht noch einiges an: Im November 2002 soll die Sonde ein weiteres Mal getestet werden. Und Anfang 2003 wird dann eine neue Software in den Bordcomputer von Huygens hochgeladen, was erneute Tests notwendig macht.
Für das Team um Lebreton wird es wohl keine Ruhe geben, bis Huygens sein Ziel erreicht hat. Erst wenn die Sonde auf der eisigen Oberfläche des Titan gelandet oder dort in einem Methan-See versunken ist, der telemetrische Datenstrom zum Cassini-Orbiter nach einem guten Dutzend Minuten versiegt und Huygens erkaltend seinem Ende entgegengeht, hat das Missionsteam seinen Auftrag erfüllt.

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