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Autor: Ralph-Mirko Richter / 04. August 2012, 17:30 Uhr

Raumsonde Cassini: Der Saturnorbit Nummer 171

Bereits am 2. August 2012 begann der mittlerweile 171. Umlauf der Raumsonde Cassini um den Planeten Saturn. Neben der Untersuchung der Saturnatmosphäre gilt das wissenschaftliche Interesse während dieses Orbits speziell dem Ringsystem des zweitgrößten Planeten unseres Sonnensystems.

Quelle: CICLOPS, JPL, Planetary
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NASA, JPL, Space Science Institute

Bild vergrößernDas Ringsystem des Saturn setzt sich aus mehr als 100.000 einzelnen Ringen zusammen, welche durch scharf umrissene Lücken voneinander abgegrenzt sind.
(Bild: NASA, JPL, Space Science Institute)
NASA, JPL, Space Science Institute

Bild vergrößernDiese im August 2009 angefertigte Aufnahme zeigt im rechten Bildabschnitt den A-Ring des Saturn und die darin befindliche Encke-Teilung. In der linken Bildhälfte befindet sich der F-Ring. Zusätzlich sind verschiedene Hintergrundsterne erkennbar.
(Bild: NASA, JPL, Space Science Institute)
Bereits am 2. August 2012 erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 12:52 MESZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt befand sich Cassini in einer Entfernung von rund 2,55 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 171. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell verfügt die Raumsonde auf ihrer Saturnumlaufbahn über eine Inklination von 32,2 Grad. Bis Mitte des Jahres 2013 soll die Neigung der Cassini-Umlaufbahn im Rahmen verschiedener Passagen an dem Saturnmond Titan in mehreren Schritten noch auf fast 62 Grad erhöht werden.

Dieser Flugverlauf wird es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern bis zum März 2015 ermöglichen, speziell die Polarregionen des Saturn und des größten Mondes innerhalb des Saturnsystems, des etwa 5.150 Kilometer durchmessenden Mondes Titan, im Detail zu untersuchen. Zusätzlich wird auch das Ringsystem des Saturn von den abbildenden wissenschaftlichen Instrumenten der Raumsonde zukünftig auch wieder in seiner "Gesamtheit" besser erfasst werden können als dies seit dem Oktober 2009 möglich war.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der insgesamt 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 21 Tage andauernden Orbits Nummer 171, er trägt die Bezeichnung "Rev 170", insgesamt 33 Beobachtungskampagnen vorgesehen.

Die ISS-Kamera nahm ihren wissenschaftlichen Betrieb bereits wenige Stunden nach dem Beginn des neuen Saturnumlaufs auf. Das Ziel dieser lediglich wenige Minuten andauernden Beobachtungssequenz war die Saturnatmosphäre. Durch die Aufnahmen der WAC-Kamera sollten dort befindliche Wolkenformationen und Sturmgebiete mit verschiedenen Kamerafiltern abgebildet werden. Diese Beobachtungen sollen auch in den folgenden Tagen in unregelmäßigen Abständen fortgesetzt werden.

NASA, JPL, Space Science Institute

Bild vergrößernEine Aufnahme vom 12. Dezember 2011. Im Vordergrund der Mond Dione (91.000 Kilometer von der Raumsonde entfernt). Dahinter am unteren Bildrand erkennbar der Mond Mimas (606.000 Kilometer entfernt). Am oberen rechten Bildrand ist zudem ein kleiner Bereich des Ringsystems sichtbar.
(Bild: NASA, JPL, Space Science Institute)
Am 13. August wird Cassini schließlich um 03:32 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während des 171. Orbits, erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich die Raumsonde 286.380 Kilometer über der obersten Wolkenschicht des Saturn befinden. Noch vor dem Erreichen der Periapsis wird eines der Spektrometer der Raumsonde, das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), eine Sternokkultation verfolgen. Hierbei wird sich der im Sternbild Orion gelegenen Stern Kappa Orionis von der Raumsonde aus betrachtet dem Saturnmond Dione annähern und schließlich von diesem bedeckt werden.

Diese Gelegenheit soll genutzt werden, um die Dichte und Zusammensetzung der extrem dünnen Sauerstoffatmosphäre dieses 1.123 Kilometer durchmessenden Saturnmondes näher zu analysieren. Die Messungen des UVIS-Spektrometers werden dabei durch dokumentierende Aufnahmen der ISS-Kamera ergänzt, welche Dione aus einer Entfernung von rund 710.000 Kilometern zeigen werden.

Anschließend gerät das Ringsystem des Saturn in den Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Nach der Anfertigung hochaufgelöster Aufnahmen des F-Ringes soll am 13. August auch die Untersuchung des C-Ringes fortgesetzt werden. Wie bereits die unmittelbar zuvor angefertigten F-Ring-Aufnahmen wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftlern diese Aufnahmen der Saturnringe dazu nutzen, um nach bisher noch nicht entdeckten Minimonden innerhalb der Ringstrukturen und den durch sie ausgelösten Mini-Jets zu suchen.

Am 14. August richtet sich das Augenmerk der Raumsonde dann auf den 396 Kilometer durchmessenden Mond Mimas. Neben dem UVIS soll dabei die ISS-Kamera genutzt werden, um die von dem Saturn abgewandte Seite des Mondes aus einer Entfernung von rund 802.000 Kilometern abzubilden.

NASA, JPL, Space Science Institute

Bild vergrößernDiese "brandaktuelle" Aufnahme der WAC-Kamera zeigt den Saturn, Teile von dessen Ringsystem und die durch sie geworfenen Schatten. Die Aufnahme wurde am 2. August 2012 aus einer Entfernung von rund 2,55 Millionen Kilometern angefertigt und erreichte die Erde erst vor wenigen Stunden.
(Bild: NASA, JPL, Space Science Institute)
Für den 17. August steht eine weitere Untersuchung der Saturnatmosphäre auf dem Beobachtungsprogramm. Neben der ISS-Kamera, welche im Rahmen einer zehnstündigen Beobachtungskampagne erneut die dort befindlichen Wolkenformationen abbilden wird, kommt dabei auch ein weiteres Spektrometer der Raumsonde, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), zum Einsatz. Eine vergleichbare, dann allerdings lediglich fünf Stunden andauernde Beobachtungskampagne ist für den 19. August vorgesehen.

Durch diese Untersuchungen sollen die in unterschiedlichen Höhen in der Saturnatmosphäre vorherrschenden Windrichtungen und -geschwindigkeiten ermittelt werden. Ähnliche Beobachtungen werden mit der gleichen wissenschaftlichen Zielsetzung - der Bestimmung der aktuell vorherrschenden Windverhältnisse - am 19. und am 21. August auch den größten der Saturnmonde, den Titan, zum Ziel haben.

Am 23. August 2012 wird Cassini um 18:39 MESZ in einer Entfernung von rund 2,6 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und diesen 171. Orbit um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 172 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphärenschichten des Saturn vorgesehen.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC.

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