Im März 2015 wird die Raumsonde DAWN den Zwergplaneten Ceres erreichen und diesen anschließend über mehrere Monate hinweg aus einer Umlaufbahn erkunden. Bereits in wenigen Wochen werden die Aufnahmen der Raumsonde dabei eine Qualität erreichen, welche die Auflösung von bisher durch verschiedene erdgestützte Großteleskope erstellten Aufnahmen übertrifft.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.
(Bild: Solar System Simulator des JPL)
Die am 27. September 2007 mit einer Trägerrakete vom Typ Delta-II gestartete Raumsonde DAWN schwenkte am 16. Juli 2011 in eine Umlaufbahn um den Asteroiden (4) Vesta ein und untersuchte diesen drittgrößten Himmelskörper im Bereich des Haupt-Asteroidengürtels unseres Sonnensystems anschließend bis zum September 2012 ausführlich mit den mitgeführten wissenschaftlichen Instrumenten. Neben dem im visuellen und infraroten Spektralbereich arbeitenden VIR-Spektrometer und dem Gamma- und Neutronenspektrometer GRAND kam dabei auch ein unter der Leitung von Mitarbeitern des mittlerweile in Göttingen befindlichen Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) entwickeltes und gebautes Kamerasystem – die aus zwei identischen Optiken bestehende Framing Camera – zum Einsatz.
Nach dem Abschluss dieser Untersuchungen setzte die Raumsonde ihre Reise durch unser Sonnensystem fort und steuerte ihr zweites und letztes Reiseziel, den ebenfalls im Haupt-Asteroidengürtel gelegenen Zwergplaneten (1) Ceres, an. Bereits im März 2015 wird DAWN dieses größte und zugleich massereichste Objekt des Asteroiden-Hauptgürtels erreichen und anschließend ebenfalls über mehrere Monate hinweg aus einer Umlaufbahn heraus erkunden.
Sonnenkonjunktion überstanden
Bereits am 1. Dezember 2014 fertigte die Framing Camera erstmals ein Foto an, auf dem die kugelförmige Gestalt von Ceres erkennbar war (Raumfahrer.net berichtete). In den folgenden Tagen befand sich DAWN – von der Erde aus betrachtet – dann für mehrere Tage fast genau hinter der Sonne. Bei dieser auch als Sonnenkonjunktion bezeichneten Konstellation behinderte die von der Sonne ausgehende Strahlung die Kommunikation zwischen der Erde und der Raumsonde so sehr, dass in diesem Zeitraum kein Datentransfer zwischen der Raumsonde und ihrem Kontrollzentrum möglich war.
DAWN hat diese Zeit jedoch ohne weitere Probleme überstanden und laut einer Pressemitteilung des für den technischen Betrieb der Raumsonde verantwortlichen Jet Propulsion Laboratory (JPL) der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA mittlerweile mit dem Anflug an den Zwergplaneten Ceres begonnen.
(Bild: NASA, ESA, J. Parker (Southwest Research Institute), P. Thomas (Cornell University), L. McFadden (University of Maryland, College Park))
Gegenwärtig ist die Raumsonde noch etwa 580.000 Kilometer von Ceres entfernt und nähert sich dem Zwergplaneten dabei derzeit – mit einem Ionentriebwerk angetrieben – pro Stunde um weitere 725 Kilometer. Bereits Ende Januar 2015 werden die Aufnahmen, die DAWN von ihrem zukünftigen Forschungsziel anfertigen wird, eine Qualität und Auflösung erreichen, welche die Resultate der bisher von diversen erdgestützten oder im Weltraum operierenden Teleskopen übertreffen.
Neue Erkenntnisse über die Entstehungsgeschichte des Sonnensystems?
In den folgenden Monaten erhoffen sich die Planetenforscher durch die DAWN-Mission fundamentale Erkenntnisse über den Aufbau und die Entwicklungsgeschichte dieses Zwergplaneten, aus denen sich letztendlich auch wichtige Erkenntnisse über die Entstehung unseres Sonnensystems ableiten lassen werden. Unter anderem soll dabei geklärt werden, warum Ceres offensichtlich über große Mengen an Wassereis verfügt, welches dessen Oberfläche in Form eines regelrechten ‘Eispanzers’ überzieht, während der in der gleichen Region des Sonnensystems beheimatete Asteroid Vesta mit eher bescheidenen Wasserressourcen aufwartet. Eventuell – so einige Wissenschaftler – könnte sich tief unterhalb dieser die Ceres-Oberfläche bedeckenden Eisschicht sogar ein globaler unterirdischer Ozean aus flüssigem Wasser befinden.
Anders als bei der vorherigen Untersuchung von Vesta betreten die beteiligten Wissenschaftler dabei absolutes Neuland. Bei der Erforschung von Vesta konnte im Vorfeld der Analysen auf verschiedene Meteoriten der HED-Gruppe – einer speziellen Untergruppe von Meteoriten, deren Ursprung mit dem Asteroiden Vesta assoziiert wird – zurückgegriffen werden. Dagegen wurden bisher keine Meteoriten entdeckt, deren Ursprungsquelle auf den Zwergplaneten Ceres schließen lässt.
“Ceres stellt für uns immer noch fast vollständig ein Rätsel dar”, so Christopher Russel von der University of California in Los Angeles/USA, der für die DAWN-Mission hauptverantwortliche Wissenschaftler. “Anders als bei Vesta gibt es keine Meteoriten, die mit Ceres in Verbindung gebracht werden und die uns etwas über diesen Zwergplaneten verraten könnten. Das einzige, was wir bis jetzt mit Sicherheit vorhersagen können, ist somit, dass wir überrascht sein werden.”
Die DAWN-Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Betrieb der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kameraprojekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und der NASA (JPL) unterstützt.
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