Heute vor zehn Jahren – am 1. Juli 2004 – schwenkte die Raumsonde Cassini in eine Umlaufbahn um den Planeten Saturn ein. Dank der durch diese Raumsonde gewonnenen Daten hat sich das Wissen der Menschheit über diesen Planeten sowie dessen Monde und Ringe in der letzten Dekade enorm erweitert.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, CICLOPS.
Nach einer Flugdauer von fast sieben Jahren und einer bis dahin zurückgelegten Distanz von über drei Milliarden Kilometern trat die Raumsonde Cassini am 1. Juli 2004 nach einem komplexen, 96 Minuten andauernden Bremsmanöver in eine Umlaufbahn um den Saturn, dem zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems, ein. In den folgenden zehn Jahren hat die Raumsonde den Ringplaneten bis zum heutigen Tag 206 mal umkreist und dabei weitere mehr als 3,5 Milliarden Kilometer im Saturnorbit zurückgelegt. Um die Raumsonde dabei auf dem vorgesehenen Kurs zu halten wurden bisher 291 Kurskorrekturmanöver durchgeführt.
Während der einzelnen Orbits wurden der Saturn, dessen 62 bisher bekannten Monde und das faszinierende Ringsystem ausführlich mit den 12 von Cassini mitgeführten wissenschaftlichen Instrumenten untersucht. Unter anderem absolvierte der Saturnorbiter hierzu bisher 132 dichte Vorbeiflüge an den größeren, inneren Saturnmonden. Damit die Raumsonde ihre Arbeit wie geplant verrichten konnte wurden von den für die Steuerung verantwortlichen Mitarbeiter des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien in den letzten zehn Jahren rund zwei Millionen Kommandos verfasst und über das Deep Space Network (DSN) der NASA an Cassini übermittelt.
Insgesamt konnten in den letzten zehn Jahren 514 Gigabyte an wissenschaftlichen Daten gesammelt werden, welche unter anderem mehr als 332.000 Fotoaufnahmen enthalten. Die zuletzt an die Erde übermittelten, allerdings noch nicht kalibrierten Aufnahmen finden Sie über diese Internetseite. Durch die Auswertung dieser enormen Datenmenge konnten die an der Cassini-Mission beteiligten Forscher, welche von Instituten und Forschungseinrichtungen aus 26 Ländern stammen, bisher 3.039 wissenschaftliche Publikationen veröffentlichen.
Besonders erwähnenswert sind hierbei die folgenden Entdeckungen:
- Der Lander Huygens erreicht die Oberfläche des Saturnmondes Titan und sammelt anschließend etwa drei Stunden lang Messdaten
- Entdeckung und Untersuchung von aktiven Wassereis-Geysiren auf dem Mond Enceladus
- Untersuchung der Saturnringe, die sich als aktiv und dynamisch herausstellten und mittlerweile auch als ein “Feldlaboratorium” zur Untersuchung der Planetenbildung dienen
- Auf dem Titan existiert ein aktiver Flüssigkeitskreislauf mit Regenfällen, Flüssen und Seen
- Innerhalb der Ringe existieren vertikale Strukturen
- Studie der präbiotischen Chemie des Titan und dessen Atmosphäre
- Untersuchung der zweigeteilten Oberfläche des Mondes Iapetus und Lösung des “Yin-Yang-Rätsels”
- Untersuchung des großen Saturn-Sturmes in den Jahren 2010 und 2011
- Untersuchung der vom Saturn ausgehenden Radiowellenmuster
- Untersuchung des Nordpol-Hexagons auf dem Saturn
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute, DLR)
Des weiteren gelang den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern die Entdeckung von sieben zuvor unbekannten Saturnmonden und der Nachweis von diversen zuvor unbekannten Einzelringen.
Aber auch in den kommenden Jahren soll die bisher überaus erfolgreich verlaufene Mission der Raumsonde Cassini nach dem derzeitigen Planungsstand fortgesetzt werden. Bereits am 2. Juli 2014 wird Cassini um 08:52 MESZ auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zu dem Ringplaneten erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde dann in einer Entfernung von rund 2,92 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 207. Umlauf um den Ringplaneten.
Aktuell weist die Flugbahn von Cassini dabei gegenüber der Bahnebene des Saturn eine Inklination von 46,5 Grad auf. Diese Bahnneigung wird es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern letztendlich bis zum März 2015 ermöglichen, speziell die Polarregionen des Saturn und des Titan im Detail abzubilden und zu untersuchen. Zusätzlich wird auch das Ringsystem des Saturn von den abbildenden wissenschaftlichen Instrumenten der Raumsonde während der kommenden Monate in seiner ‘Gesamtheit’ erfasst werden können.
Für das Kamerasystem an Bord von Cassini, dem aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, sind während des in Kürze beginnenden, diesmal 32 Tage andauernden Umlaufs, dessen offizielle Bezeichnung “Rev 206” lautet, insgesamt 54 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Wie üblich wird ein Großteil dieser Kampagnen erneut die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben. Den Höhepunkt der Beobachtungen stellt allerdings ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan dar, welcher von der Raumsonde am 20. Juli 2014 in einer Entfernung von 5.103 Kilometern passiert werden soll.
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. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.
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