Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society.

Nach einer Flugdauer von fast sieben Jahren und einer bis dahin zurückgelegten Distanz von nahezu 3,5 Milliarden Kilometern trat die Raumsonde Cassini am 1. Juli 2004 in eine Umlaufbahn um den Saturn ein. In den folgenden zehn Jahren hat die Raumsonde den Planeten mittlerweile 206 mal umkreist und dabei weitere mehr als drei Milliarden Kilometer zurückgelegt. Am morgigen Tag, dem 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 zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 2,92 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren 207. Umlauf um den Ringplaneten.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während dieses 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 für den 20. Juli vorgesehener Vorbeiflug an dem größten der derzeit 62 bekannten Saturnmonde, dem 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, dar.
Wetterbeobachtungen auf Titan und Saturn
Der Titan wird dann auch lediglich eine Stunde nach dem Beginn des neuen Orbits das erste Ziel für die ISS-Kamera darstellen. Aus einer Distanz von 3,89 Millionen Kilometern soll dabei die Atmosphäre über der nördlichen Titan-Hemisphäre abgebildet werden. Durch die Dokumentation von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen lassen sich zum Beispiel Aussagen über die gegenwärtig in der dichten Titanatmosphäre vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. In Kombination mit früheren und zukünftigen Beobachtungen dieser langfristig angelegten ‚Sturmbeobachtungskampagne‘ lässt sich durch derartige Aufnahmen die allgemeine ‚Großwetterlage‘ auf dem Titan dokumentieren, welche sich aufgrund der Bewegung des Saturn um die Sonne und der dabei auftretenden Jahreszeiten in einem etwa 30 Jahre dauernden Rhythmus kontinuierlich verändert (Raumfahrer.net berichtete). Mit der gleichen Zielsetzung ist ebenfalls noch für den 2. Juli eine Beobachtung der Saturnatmosphäre angesetzt. Vergleichbare Saturn-Beobachtungen aus größeren Entfernungen sollen dann bis zum 2. August insgesamt 14 mal wiederholt werden.

Diverse Monde…

Am 6. Juli steht ein Teilbereich des G-Ringes des Saturn auf dem Beobachtungsprogramm der ISS-Kamera. Dieser anscheinend hauptsächlich aus feinen Staubpartikeln bestehende Ring wird aus Material gespeist, welches durch die Einschläge von Mikrometeoriten von der Oberfläche des erst im Jahr 2008 auf Cassini-Aufnahmen entdeckten und lediglich rund 600 Meter durchmessenden Mondes Aegaeon stammt.

Anschließend soll der lediglich etwa 1,8 Kilometer durchmessende Mond Anthe und ein in der unmittelbaren Umgebung verlaufender „Ringbogen“ fotografisch dokumentiert werden. Diese ringähnliche Struktur bildet keinen geschlossenen Ring, sondern erstreckt sich über mehrere tausend Kilometer vor und hinter diesem Mond. Sehr wahrscheinlich wird dieser nur sehr lichtschwache Teil-Ring ebenfalls durch Staubpartikel und Eis gebildet, welches durch die kontinuierlich erfolgenden Einschläge von Mikrometeoriten auf die Oberfläche des Mondes Anthe in das umgebende Weltall befördert wird.

Den 7. und 8. Juli wird die ISS-Kamera damit verbringen, um über einen Zeitraum von 24 Stunden den kleinen, äußeren Saturnmond Kiviuq mehrfach aus einer Distanz von rund 14,9 Millionen Kilometern abzubilden. In Kombination mit den bereits zu früheren Zeitpunkten gewonnenen Beobachtungsdaten soll hierdurch die Ausrichtung von dessen Rotationsachse ermittelt werden. Außerdem sollen die neu anzufertigenden Aufnahmen, welche allerdings keine Oberflächendetails enthüllen werden, dazu dienen, die Form und Gestalt dieses lediglich rund 16 Kilometer durchmessenden Mondes zu bestimmen. Des weiteren soll mit den geplanten Aufnahmen auch die Farbe von dessen Oberfläche bestimmt werden, was wiederum Rückschlüsse über deren chemische und mineralogische Zusammensetzung ermöglicht.

Für den 13. Juli sind erneut diverse sogenannte „astrometrische Beobachtungen“ von mehreren der kleineren, inneren Saturnmonde vorgesehen. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen der jeweiligen Umlaufbahnen führen kann. Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde besteht darin, die derzeit verfügbaren Daten über deren Umlaufbahnen noch weiter zu präzisieren. Weitere astrometrische Beobachtungen werden am 25. Juli erfolgen.

Zuvor stehen jedoch am 14. Juli die Monde Tethys und Rhea auf dem Beobachtungsprogramm. Auf den vorgesehenen Aufnahmen wird zu sehen sein, wie verschiedene kleinere Monde vor diesen 1.065 beziehungsweise 1.530 Kilometer durchmessenden Monden vorbeiziehen. Auch aus diesen Aufnahmen lassen sich astrometrische Informationen ableiten.

… und Ringe
Weitere Beobachtungen an diesem Tag werden dagegen das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben. Aus den gewonnenen Aufnahmen soll unter anderem eine kurze Videosequenz des D-Ringes erstellt werden.

Am 16. Juli wird die ISS-Kamera Teilbereiche des äußeren A-Ringes des Saturn abbilden. Hierbei sollen unter anderem zum wiederholten Mal sogenannte „Propellerstrukturen“ dokumentiert werden. Bei diesen lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine „Hohlräume“ innerhalb des Ringsystems, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden – so genannten Moonlets – verursacht werden. Durch die anzufertigenden Aufnahmen des A-Ringes sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter verfeinert werden.

Bei weiteren Beobachtungen der Saturnringe wird in den folgenden Stunden neben der ISS-Kamera auch eines der Spektrometer der Raumsonde, das Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS), eingesetzt. Das VIMS wird am 16., 17. und 25. Juli zudem auch drei Sternbedeckungen dokumentieren. Hierbei werden die Sterne Wega und R Lyrae – beide im Sternbild Leier (lateinischer Name Lyra) gelegen – sowie L2 Puppis (Achterdeck des Schiffs) von Teilen des Ringsystems bedeckt.

Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in den Lichtkurven der Sterne erhoffen sich die an der Kampagne beteiligten Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau, die Materialdichte und die Struktur der Ringbereiche, welche die Sterne bei diesen Okkultationen bedecken. Außerdem, so die Wissenschaftler, können hierbei eventuelle Veränderungen in der Ringstruktur registriert werden, welche erst kürzlich durch das Gravitationsfeld des Saturn oder durch ‚Einschläge‘ von Meteoroiden verursacht wurden.

Die am 17. und 18. Juli zu gewinnenden Aufnahmen des B-Ringes und der im äußeren A-Ring gelegenen Encke-Teilung sollen ebenfalls zu kurzen Videosequenzen zusammengefügt werden. Am 18. Juli wird Cassini schließlich um 07:26 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 207, erreichen und den Ringplaneten dabei in einer Entfernung von 839.900 Kilometern passieren.

Der Titan-Vorbeiflug T-103
Zwei Tage später, am 20. Juli 2014, steht dann der Höhepunkt dieses 207. Umlaufs der Raumsonde Cassini um den Saturn an. Um 12:41 MESZ wird die Raumsonde den größten der Saturnmonde im Rahmen eines zielgerichteten Vorbeifluges mit einer Geschwindigkeit von 5,6 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von 5.103,2 Kilometern passieren. Die mit diesem 104. Vorbeiflug am Titan – das Manöver trägt die Bezeichnung „T-103“ – assoziierten Beobachtungen beginnen bereits mehrere Stunden vor der dichtesten Annäherung mit diversen Fotoaufnahmen durch die ISS-Kamera, welche dabei zunächst mit verschiedenen Spektralfiltern die südliche Titanhemisphäre abbilden wird.

Unterstützt wird das Kamerasystem hierbei durch ein weiteres Instrument – das Composite Infrared Spectrometer (CIRS). Das Ziel der im mittleren Infrarotbereich durchzuführenden CIRS-Messungen besteht darin, die zu diesem Zeitpunkt auf der Oberfläche und in der Titanatmosphäre vorherrschenden Temperaturen zu ermitteln und – in Kombination mit den zu früheren Zeitpunkten gewonnenen Daten – zu einem Temperaturprofil zusammenzufügen. Durch dieses Profil sollen letztendlich die Temperaturveränderungen dokumentiert werden, welche sich durch den gegenwärtig erfolgenden Wechsel der Jahreszeiten – auf der nördlichen Titanhemisphäre geht der Frühling gerade in den Sommer über – ergeben.

Mit zunehmender Annäherung an den Mond wird die ISS-Kamera ein globales Mosaik der zu diesem Zeitpunkt sichtbaren Titanoberfläche anfertigen. Die entsprechenden Aufnahmen sollen dabei eine Auflösung von etwa 1,5 Kilometern pro Pixel erreichen. Des weiteren soll erneut das VIMS eingesetzt werden, um ebenfalls die Atmosphäre und die Oberfläche des Titan zu dokumentieren.

Ebenfalls noch während der Annäherungsphase kommt ein weiteres Spektrometer, das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), zum Einsatz. Dieses Instrument soll dokumentieren, wie der Stern Achernar, der Hauptstern des Sternbildes Eridanus, langsam von der ausgedehnten Atmosphäre des Titan verdeckt wird. Das UVIS wird durch die Beobachtung dieser Okkultation in der Lage sein, ein hochaufgelöstes Profil der Verteilung von Kohlenwasserstoffverbindungen und Staubschichten in der Titanatmosphäre zu erstellen und Informationen über die vorherrschenden Temperaturen und Druckverhältnisse bis hinunter zu einer Höhe von etwa 200 Kilometern über der Oberfläche zu liefern. Die geringe Geschwindigkeit, mit der die Titanatmosphäre von Cassini aus betrachtet vor dem Stern vorbeizieht, wird dabei eine hohe Auflösung und Qualität der zu gewinnenden Daten gewährleisten.

Während der Phase der dichtesten Annäherung sollen diese Messungen wiederholt werden. Allerdings wird es sich bei dem Stern, der dabei von dem Titan bedeckt wird, nicht um einen viele Lichtjahre entfernten ‚Fixstern‘, sondern um das Zentralgestirn unseres Sonnensystems handeln. Noch vor dem Beginn dieser ‚Sonnenbedeckung‘ sollen die Bereiche der Titanatmosphäre, welche dann das Sonnenlicht ‚dimmen‘ werden, zu Vergleichszwecken mit den im fernen und im extremen Ultraviolettbereich arbeitenden Kanälen des UVIS abgetastet werden.

Im Anschluss an diese Messungen werden zwecks des Studiums der Titanatmosphäre weitere Messungen durch das UVIS erfolgen. Außerdem wird die ISS-Kamera bis zum 22. Juli den Titan mehrfach aus unterschiedlichen Entfernungen abbilden und dabei weitere Daten über die Wolkenbewegungen über der nördlichen Hemisphäre sammeln.

Erneut Ringe und Monde
Am 25. Juli wird die ISS-Kamera eine radiale Erfassung der Saturnringe durchführen. Durch die Verwendung verschiedener Filter kann das Ringsystem dabei im Farbe wiedergegeben werden. Im Vergleich zu entsprechenden früheren Aufnahmen werden die Ringe dabei aufgrund der zu diesem Zeitpunkt gegebenen hohen Inklination der Raumsonde von 48 Grad aus einer ‚größeren Höhe‘ erkennbar sein. Trotz der großen Entfernung zu den Ringen werden die Aufnahmen zudem über eine höhere Auflösung verfügen.

Am 26. und 28. Juli steht der kleine, äußere Mond Ijiraq auf dem Beobachtungsprogramm. Außer dessen Durchmesser von etwa 12 Kilometern, den Daten seiner Umlaufbahn und seiner mittleren Dichte von etwa 2,3 Gramm pro Kubikzentimeter ist über diesen erst im Herbst 2000 entdeckten Mond bisher nur sehr wenig bekannt. Durch die Beobachtungskampagne, welche aus einer Entfernung von etwa 11,2 Millionen Kilometern erfolgen wird, sollen anhand der Variationen in der sich aus diesen Beobachtungen ergebenden Lichtkurven Informationen über die Position von dessen Polen, die Ausrichtung der Rotationsachse und die Dauer der Rotationsperiode gewonnen werden. Ebenfalls noch am 28. Juli und dann nochmals am 2. August wird sich die ISS-Kamera erneut auf den Titan richten und dort befindliche Wolkenformationen dokumentieren.

Am 3. August 2014 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 08:57 MESZ in einer Entfernung von rund 2,9 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 207. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 208 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie der Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet dabei ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan, welcher von der Raumsonde am 21. August 2014 in einer Entfernung von dann lediglich 964 Kilometern erneut 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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Der Beitrag Raumsonde Cassini: Der Saturnumlauf Nummer 207 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society.

Am 24. März 2014 wird die Raumsonde Cassini um 19:02 MEZ auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zu dem zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 2,96 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 204. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell weist die Flugbahn von Cassini eine Inklination von 45,5 Grad auf.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während dieses 35 Tage andauernden Umlaufs, dessen offizielle Bezeichnung „Rev 203“ lautet, insgesamt 44 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 für den 7. April 2014 vorgesehener gesteuerter Vorbeiflug am größten der derzeit 62 bekannten Saturnmonde, dem 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, dar.
Titan und Saturn aus der Ferne
Die ersten Beobachtungen der ISS-Kamera während dieses neuen Orbits werden dann am 26. März auch den Titan zum Ziel haben. Aus Entfernungen von 3,96 Millionen Kilometern soll dabei die Atmosphäre des Mondes abgebildet werden. Durch die Dokumentation von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen in den Atmosphären des Titan lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. In Kombination mit früheren und zukünftigen Beobachtungen lässt sich dadurch auch die „Großwetterlage“ auf dem Titan dokumentieren, welche sich aufgrund der Bewegung des Saturn um die Sonne in einem etwa 30 Jahre dauernden Rhythmus kontinuierlich verändert (Raumfahrer.net berichtete).

Auch in den folgenden 11 Tagen werden die Kameras der Raumsonde dazu eingesetzt, um den Titan sowie den Saturn aus größeren Entfernungen abzubilden. Neben der Dokumentation des dortigen aktuellen Wettergeschehens richtet sich das Interesse der an der Mission beteiligten Wissenschaftler dabei auf die Zusammensetzung der jeweiligen Atmosphären. Ergänzt werden diese Beobachtungen durch Messungen mit verschiedenen Spektrometern, welche dabei zum Beispiel nach Anzeichen für Polarlichter in der Saturnatmosphäre Ausschau halten sollen.

Der Titan-Vorbeiflug T-100
Am 7. April 2014 steht dann der Höhepunkt dieses 204. Umlaufs der Raumsonde Cassini um den Saturn an. Um 15:41 MESZ wird die Raumsonde den größten der Saturnmonde im Rahmen eines gerichteten Vorbeifluges mit einer Geschwindigkeit von 5,9 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von lediglich 963 Kilometern passieren. Die mit diesem 101. Vorbeiflug am Titan – das Manöver trägt die Bezeichnung „T-100“ – assoziierten Beobachtungen beginnen bereits mehrere Stunden zuvor mit Fotoaufnahmen durch die ISS-Kamera, welche dabei mit verschiedenen Spektralfiltern die Nordpolregion und die dem Saturn abgewandte nördliche Titanhemisphäre abbilden wird.

Parallel hierzu soll eines der Spektrometer des Saturnorbiters, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), dazu genutzt werden, um diverse Scans durchzuführen. Das Ziel dieser Messungen besteht darin, die zu diesem Zeitpunkt in der Stratosphäre der Titanatmosphäre vorherrschenden Temperaturen zu ermitteln. Mit fortschreitender Annäherung an den Saturnmond soll das CIRS durch weitere Abtastungen, welche im mittleren Infrarotbereich erfolgen, zudem die Verteilung von Aerosolen und verschiedener chemischer Verbindungen in den oberen Schichten der Titanatmosphäre bestimmen.

Etwa 90 Minuten vor der dichtesten Annäherung an den Titan wird ein weiteres Instrument, das Visual and Infrared Spectrometer (VIMS), zum Einsatz kommen und in Zusammenarbeit mit der ISS-Kamera dokumentieren, wie der Stern Antares, der rötlich leuchtende Hauptstern des Sternbildes Skorpion, erst von der ausgedehnten Atmosphäre des Titan und schließlich von dem Mond selbst verdeckt wird. Durch die Beobachtung dieser Sternbedeckung und des dabei erfolgenden Helligkeitsabfalls in der Lichtkurve von Antares erhoffen sich die an dieser Beobachtungskampagne beteiligten Wissenschaftler weitere Aufschlüsse über den Aufbau und die Struktur der oberen Atmosphärenschichten des Titan.

Während der Phase der dichtesten Annäherung von Cassini an den Mond wird ein weiteres Instrument die wissenschaftlichen Aktivitäten dominieren. Das Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) soll dabei durch direkte Messungen die chemische Zusammensetzung der obersten Atmosphärenschicht ermitteln. Außerdem sollen Veränderungen der Titan-Ionosphäre registriert werden, welche sich durch örtliche und tageszeitliche Unterschiede sowie durch eine eventuelle Interaktion der Titanatmosphäre mit der Magnetosphäre des Saturn und durch Strahlungseinflüsse der Sonne ergeben. Neben der Wärmestrahlung der Sonne soll dabei in erster Linie der Einfluss des Sonnenwindes auf den Titan untersucht werden.

Nach der dichtesten Annäherung wird neben dem CIRS ein weiteres Spektrometer, das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), aktiv sein, um weitere Daten über die Struktur, Temperatur und Zusammensetzung der Titanatmosphäre zu gewinnen. Beide Instrumente sollen hierbei speziell die Südpolregion des Titan untersuchen.

Periapsis, Uranus, Ringe

Am 9. April wird Cassini um 18:06 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 204 erreichen und den Ringplaneten in einer Entfernung von etwa 686.000 Kilometern passieren. Unmittelbar danach wollen die Wissenschaftler versuchen, eventuell im Bereich des Saturn-Südpols auftretende Polarlichter zu beobachten. Neben der ISS-Kamera wird dazu erneut das VIMS-Spektrometer genutzt. Am 11. April wird die ISS-Kamera zudem den Planeten Uranus abbilden, welcher sich zu diesem Zeitpunkt von Cassini aus betrachtet unmittelbar neben dem F-Ring des Saturn befindet und der auf den geplanten Aufnahmen als kleiner, bläulich leuchtender Punkt zu erkennen sein wird.

Am darauf folgenden wird die ISS-Kamera Teilbereiche des äußeren A-Ringes des Saturn abbilden. Hierbei sollen unter anderem zum wiederholten Mal sogenannte „Propellerstrukturen“ dokumentiert werden. Bei diesen lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine „Hohlräume“ innerhalb des Ringsystems, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden – so genannten Moonlets – verursacht werden. Durch die anzufertigenden Aufnahmen des A-Ringes sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter verfeinert werden.

Am 14. April soll die Kamera dann verschiedene Teilbereiche des F-Ringes des Saturn abbilden. Bei dieser Beobachtungssequenz gilt das wissenschaftliche Interesse speziell den diversen Verästelungen der gewundenen Einzelringe sowie deren Interaktion mit den in der Nähe befindlichen Monden. Frühere Beobachtungen führten zu dem Schluss, dass vor allem gravitative Wechselwirkungen mit dem weiter innen liegenden A-Ring und den beiden den F-Ring begrenzenden Saturnmonden Prometheus und Pandora die Struktur des F-Ringes gestalten. Speziell die gravitativen Einflüsse dieser beiden als Schäfermonde fungierenden Monde sind für die Ausbildung der beobachteten Wellenstrukturen des F-Ringes verantwortlich.

Die Monde des Saturn

Noch am selben Tag wird sich das Interesse der Wissenschaftler wieder auf die Monde des Saturn richten, wobei zunächst einer der kleinen, äußeren Saturnmonde auf dem Beobachtungsprogramm der ISS-Kamera steht. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn um den Saturn und seinem Durchmesser von lediglich rund sechs Kilometern ist über den erst im Jahr 2005 entdeckten Mond Fornjot bisher nur sehr wenig bekannt. Die ISS-Kamera soll Fornjot über einen Zeitraum von 36 Stunden aus einer Distanz von rund 19,5 Millionen Kilometern wiederholt abbilden. Anhand der Variationen in der sich bei dieser Beobachtungssequenz ergebenden Lichtkurve und einem Abgleich mit früheren Beobachtungen sollen die Helligkeitsvariationen auf dessen Oberfläche und die sich daraus ergebende Rotationsperiode dieses Mondes bestimmt werden.

Für den 18. April sind erneut diverse sogenannte „astrometrische Beobachtungen“ von mehreren der kleineren, inneren Saturnmonde vorgesehen. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen der jeweiligen Umlaufbahnen führen kann. Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde besteht darin, die derzeit verfügbaren Daten über deren Umlaufbahnen noch weiter zu präzisieren.

Auch der äußere Mond Kiviuq, welcher am 19. April lediglich etwa 10,8 Millionen Kilometer von dem Saturnorbiter entfernt sein wird, soll mehrfach mit der ISS-Kamera abgebildet werden. In Kombination mit den bereits zu früheren Zeitpunkten gewonnenen Daten soll die Ausrichtung von dessen Rotationsachse ermittelt werden. Außerdem sollen die neu anzufertigenden Aufnahmen, welche allerdings keine Oberflächendetails enthüllen werden, dazu dienen, die Form und Gestalt dieses lediglich rund 16 Kilometer durchmessenden Mondes zu bestimmen.

Am 27. April 2014 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 15:47 MESZ in einer Entfernung von rund 3,4 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 204. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 205 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie der Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet dabei ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan, welcher von der Raumsonde am 17. Mai 2014 in einer Entfernung von 2.994 Kilometern erneut passiert werden wird.

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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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, Planetary Society.

Bereits am 14. September 2012 erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 1.17 Uhr 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 2,56 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 173. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell verfügt die Raumsonde auf ihrer Saturnumlaufbahn immer noch 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 allerdings noch auf fast 62 Grad erhöht werden.

Dieser Flugverlauf wird es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern letztendlich 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 abzubilden und zu untersuchen. Zusätzlich wird auch das Ringsystem des Saturn von den abbildenden wissenschaftlichen Instrumenten der Raumsonde während der kommenden Monate auch wieder in seiner „Gesamtheit“ besser erfasst werden können.

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 173 – dieser trägt die Bezeichnung „Rev 172“ – insgesamt 50 Beobachtungskampagnen vorgesehen.

Während der ersten zehn Tage des gegenwärtigen Umlaufs konzentrierte sich die Kamera dabei auf diverse routinemäßige Beobachtungen der Saturnatmosphäre und des Ringsystems, verschiedene astrometrische Beobachtungen der kleinen, inneren Saturnmonde sowie Beobachtungen der Monde Titan und Pan. Außerdem wird die ISS-Kamera am 22. September zusammen mit einem der Spektrometer an Bord von Cassini, dem Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS), eine Sternokkultation beobachten.

Hierbei wird der im Sternbild Pegasus gelegene Stern Beta Pegasi, ein sogenannter „Roter Riesenstern“, verschiedenen Einzelringe des F-Ringes bedecken. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von Beta Pegasi erhoffen sich die Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau und die Struktur der einzelnen Ringe. Durch die zeitliche Abfolge der auftretenden Helligkeitsschwankungen und deren Intensität können so zum Beispiel Rückschlüsse über die Lichtdurchlässigkeit und somit auch über die Materialdichte der einzelnen Ringstrukturen gewonnen werden.

Am 24.September wird Cassini schließlich um 16.59 Uhr MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während des Orbits Nummer 173, erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich die Raumsonde 286.850 Kilometer über der obersten Wolkenschicht des Saturn befinden. Bereits etwa 17 Stunden zuvor wird sich die ISS-Kamera auf den Saturnmond Mimas richten. Das Ziel dieser Beobachtungskampagne besteht darin, aus einer Entfernung von etwa 885.000 Kilometern nach Anzeichen für kryovulkanische Aktivitäten auf diesem 397 Kilometer durchmessenden Mond zu suchen.

Im Anschluss an diese Beobachtungskampagne werden sich die abbildenden Instrumente der Raumsonde auf den Saturnmond Enceladus richten. Auch bei diesem Mond sollen dabei in erster Linie kryovulkanische Aktivitäten dokumentiert werden. Zu diesem Zweck sollen die von den in der Südpolregion des Mondes gelegenen „Tigerstreifen“ ausgehenden Fontänen aus Gas und feinen Wassereiskristallen abgebildet werden, um eine eventuell veränderte Aktivität der bisher bekannten Auswurfzonen zu dokumentieren.

Zwei Tage nach dem Passieren der Periapsis wird Cassini schließlich am 26. September um 16.36 Uhr einen gesteuerten Vorbeiflug am Mond Titan absolvieren, welcher dabei in einer Höhe von 956 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 5,9 Kilometern pro Sekunde passiert werden wird. Während der Anflugphase werden zwei weitere Spektrometer der Raumsonde, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS) und das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), die zu diesem Zeitpunkt nicht von der Sonne beleuchtete Hemisphäre des Titan abtasten. Das Ziel dieser Beobachtungen besteht darin, die Konzentration von Aerosolen in der Atomsphäre des Titan zu ermitteln.

Während der Phase der dichtesten Annäherung werden zwei weitere Instrumente, das Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) und das RADAR-Instrument, die wissenschaftlichen Arbeiten dominieren. Das INMS soll dabei die chemische Zusammensetzung der obersten Atmosphärenschicht ermitteln. Außerdem sollen Veränderungen der Titan-Ionosphäre registriert werden, welche sich durch örtliche und tageszeitliche Unterschiede sowie durch eine eventuelle Interaktion der Titanatmosphäre mit der Magnetosphäre des Saturn und durch Strahlungseinflüsse der Sonne ergeben.

Parallel zu diesen Messungen wird das RADAR-Instrument der Raumsonde einen schmalen Streifen im Bereich der Nordpolregion im SAR-Modus abtasten. Neben Teilbereichen des Kraken Mare, einem ausgedehnten See aus Kohlenwasserstoffverbindungen, welcher mit einer Fläche von rund 400.000 Quadratkilometern zugleich der größte bekannte Methansee auf dem Titan ist, werden dabei auch das Ligeia Mare und verschiedene gegenwärtig anscheinend ausgetrocknete Seebetten in den abzutastenden Bereich geraten.

Während der Abflugphase werden erneut das CIRS und das UVIS auf den Titan gerichtet. Während das CIRS dabei die Temperatur auf der Mondoberfläche ermitteln soll, wird das UVIS die vom Saturn abgewandte Hemisphäre des Titan abbilden. Die Beobachtungen dieser beiden Spektrometer werden dabei von der ISS-Kamera begleitet, welche bei diesen Gelegenheiten nach Anzeichen von Wolkenformationen über der südlichen Mondhemisphäre suchen wird.

Am 1. Oktober wird die ISS-Kamera schließlich auf den kleinen, äußeren Saturnmond Bestla ausgerichtet und diesen über einen Zeitraum von fünf Stunden aus einer Entfernung von mehreren Millionen Kilometern abbilden. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn um den Saturn und seinem Durchmesser von etwa sieben Kilometern ist über diesen erst im Jahr 2005 entdeckten Mond bisher nur sehr wenig bekannt.

Anhand der Variationen in der sich bei der Beobachtung ergebenden Lichtkurve und einem Abgleich mit vorherigen Beobachtungen sollen dessen Helligkeitsvariationen und die sich daraus ergebende Rotationsperiode näher bestimmt werden. Diese Beobachtungssequenz ist Bestandteil einer langfristig angelegten Kampagne, in deren Verlauf mehrere der kleinen, äußeren Saturnmonde unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen aus mehreren Millionen Kilometern Entfernung abgebildet werden.

Im Anschluss an diese Beobachtungssequenz steht der A-Ring des Saturn auf dem wissenschaftlichen Beobachtungsprogramm. Die ISS-Kamera soll dabei die dort gelegene Encke-Teilung über einen Zeitraum von 16 Stunden beobachten. Aus den dabei anzufertigenden Einzelbildern ist die Erstellung einer Videosequenz geplant, mit der sich Veränderungen in der Encke-Teilung dokumentieren lassen. Die weiteren ISS-Beobachtungen der folgenden Tage werden dann wieder den Titan zum Ziel haben, welcher dabei aus Entfernungen von mehreren Millionen Kilometern mehrfach gebildet werden wird.

Am 6. Oktober 2012 wird Cassini um 12:19 Uhr MESZ in einer Entfernung von rund 2,7 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und diesen 173. Orbit um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 174 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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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, CICLOPS.

Die Raumsonde Cassini nähert sich dem Höhepunkt ihrer wissenschaftlichen Aktivitäten während ihres 132. Orbits um den Planeten Saturn. Dieser 132. Umlauf um den Ringplaneten, der auch als REV131 bezeichnet wird, begann bereits am 8. Mai 2010, als sich die Raumsonde rund 2,6 Millionen Kilometer von dem Planeten entfernt befand und damit den Punkt der größten Entfernung auf ihrer elliptischen Saturn-Umlaufbahn erreicht hatte. In den folgenden Tagen erfolgte dann wieder eine Annäherung an den Ringplaneten. Am 18. Mai 2010 wird sich Cassini um 10:31 Uhr MESZ der obersten Wolkenschicht des Saturn bis auf eine Entfernung von 150.000 Kilometern annähern. In den Tagen vor und nach dieser Annäherung werden die drei Saturnmonde Dione, Enceladus und Titan im Fokus der wissenschaftlichen Arbeiten stehen.

Im Rahmen des in diesem Fall lediglich 18 Tage andauernden 132. Orbits um den Planeten Saturn wird Cassini am 17. Mai 2010 sowie in den frühen Morgenstunden des 18. Mai den Saturnmond Dione untersuchen. Das Ziel dieser Untersuchung besteht darin, durch die Detektion von Temperaturunterschieden mögliche kryovulkanische Aktivitäten auf der Mondoberfläche nachzuweisen. In einer ersten Beobachtungsphase wird dazu die ISS-Kamera zusammen mit dem Composite Infrared Spectrometer (CIRS) und dem Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS) auf den zu diesem Zeitpunkt etwa 500.000 Kilometer von der Raumsonde entfernten Mond ausgerichtet werden. Eine zweite Beobachtung von Dione wird anschließend noch einmal von CIRS durchgeführt werden. Das Spektrometer soll dabei die Temperaturveränderung auf der Mondoberfläche erfassen, während Dione in den Planetenschatten des Saturn eintritt.

Ungefähr zu diesem Zeitpunkt beginnt die Raumsonde dann auch mit der Beobachtung des Saturnmondes Enceladus, auf welchen sie sich im Verlauf ihrer weiteren Flugbahn zubewegt. Im Gegensatz zum letzten Enceladus-Vorbeiflug, welcher am 28. April 2010 erfolgte, werden diesmal auch wieder eine Vielzahl von Instrumenten eingesetzt werden, um wissenschaftliche Daten von diesem Mond zu gewinnen.

Dieser letzte Vorbeiflug im April hatte ausschließlich zum Ziel, die Einflüsse der Gravitation von Enceladus auf die Raumsonde Cassini zu bestimmen. Durch minimalste Abweichungen im Bahnverlauf der Sonde, so die Hoffnung der an der Mission beteiligten Wissenschaftler, sollte es möglich sein, Rückschlüsse auf den inneren Aufbau des Mondes zu ziehen. Cassini näherte sich am 28. April über der südlichen Mondhemisphäre bis auf etwa 100 Kilometer an die Mondoberfläche an. In den Stunden vor und nach dieser Annäherung bestand dabei eine ständige Verbindung zwischen Cassini und dem Deep Space Network (DSN) der NASA auf der Erde. Durch minimalste Positionsabweichungen in dem von der Raumsonde ausgestrahlten Radiosignal konnten so auch die Positionsveränderungen von Cassini nachvollzogen werden. Um diese Messungen der Gravitationseinwirkung nicht zu stören, verzichtete man auf den Einsatz von Steuerungsdüsen zur Lageregelung der Raumsonde, da diese für eine zusätzliche Beschleunigung oder Abbremsung von Cassini gesorgt und so die präzisen Vermessungen des Radiosignals unmöglich gemacht hätten.

Auf diese Weise konnten die beteiligten Wissenschaftler das Radio Science Instrument an Bord von Cassini dazu nutzen, um festzustellen, wie sich die Anziehungskraft des Mondes während der einzelnen Phasen des Vorbeifluges der Raumsonde verändert hat. Sie erhoffen sich dadurch unter anderem neue Erkenntnisse darüber, ob die vom Enceladus-Südpol ausgehenden Fontänen aus Wasser und Wassereis von einem lokal begrenzten Reservoir aus flüssigem Wasser, einem größeren See oder einen den gesamten Mond umspannenden unterirdischen Ozean gespeist werden. Die gewonnenen Daten sollten zudem auch Rückschlüsse darauf ermöglichen, ob sich im Inneren des Mondes größere Massen aus Eis befinden und eventuell vertikal oder horizontal bewegen.

Da die Lageregelung der Sonde während dieses Experiments lediglich über die Reaktionsräder von Cassini erfolgte, konnten die fest an der Sonde montierten Instrumente nicht gezielt auf Enceladus ausgerichtet werden. Aus diesem Grund wurden im Rahmen des April-FlyBys an Enceladus lediglich einige Bilder aus größeren Entfernungen von mehreren hunderttausend Kilometern angefertigt, während in der Phase der größten Annäherung keine weiteren Daten durch die insgesamt 12 an Bord der Sonde befindlichen Instrumente gewonnen wurden.

Auch die jetzt anstehenden Beobachtungen von Enceladus beginnen zunächst mit Fotosequenzen aus größeren Distanzen. Aus Entfernungen von 440.000 bis 230.000 Kilometern wird Cassini eine Serie von Bildern aufnehmen, welche die Südpolregion dieses rund 504 Kilometer durchmessenden Mondes abbilden werden. Anhand dieser Bilder wollen die Wissenschaftler die Anzahl der dort befindlichen kryovulkanischen Plumes und deren jeweilige Aktivität bestimmen. Am Morgen des 18. Mai 2010 wird Cassini den Mond dann um 08:04 Uhr MESZ in einer Höhe von 201 Kilometern überfliegen. Hierbei handelt es sich um den 11. gezielten Vorbeiflug an diesem Eissatelliten des Saturn. Im Gegensatz zum letzten Vorbeiflug am 28. April 2010 werden diesmal auch wieder eine Vielzahl von Instrumenten eingesetzt werden, um wissenschaftliche Daten von diesem Mond zu gewinnen.

Zum Zeitpunkt der größten Annäherung an die Mondoberfläche werden sowohl der Cosmic Dust Analyser (CDA) als auch das Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) aktiviert sein. Beide Instrumente werden versuchen, von der Mondoberfläche ausströmende Gas- und Wassereispartikel zu detektieren und zu analysieren. Cassini wird den Mond erneut an dessen Nachtseite überfliegen. Dies ermöglicht es dem CIRS-Spektrometer, auch bei diesem Vorbeiflug die auf der Mondoberfläche herrschenden Temperaturen zu ermitteln. Zudem wird die ISS-Kamera dazu genutzt werden, um die von der Südpolregion ausgehenden Partikelwolken der Kryovulkane fotografisch abzubilden. Unmittelbar vor der größten Annäherung an Enceladus wird die ISS-Kamera sechs hochaufgelöste Bilder dieser Jets aufnehmen. Das letzte Bild dieser Aufnahmesequenz wird dabei aus einer Distanz von etwa 13.200 Kilometern ein besonderes Motiv enthalten, denn zu diesem Aufnahmezeitpunkt werden sich neben den von Enceladus ausströmenden Jets auch der Saturnmond Titan und das Ringsystem des Saturn im Aufnahmebereich der Kamera befinden.

Nach dem Zeitpunkt der größten Annäherung an Enceladus werden die ISS-Kamera und das Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) die unterhalb von Saturn gelegene Hemisphäre des Mondes abbilden. In dieser Phase des dann vom Mond wegführenden Flugverlaufes der Raumsonde wird die ISS-Kamera zwei Mosaikaufnahmen von Enceladus anfertigen. Das erste Mosaik, ENCEL001, wird aus neun Einzelaufnahmen bestehen, welche bei Auflösungen zwischen 91 und 135 Metern pro Pixel den Großteil der von der Sonne beleuchteten Mondoberfläche wiedergeben werden. Das zweite Mosaik besteht dagegen aus lediglich vier Einzelaufnahmen. Hierbei wird dann die gesamte Mondoberfläche mit einer niedrigeren Auflösung abgebildet werden.

Am Morgen des 20. Mai 2010 wird sich Cassini dann um 05:24 Uhr MESZ dem größten der Saturnmonde, dem Titan, nähern. Im Verlauf dieses mittlerweile 69sten gezielten Vorbeifluges am Titan wird die Raumsonde die Mondoberfläche in einer Entfernung von 1.400 Kilometern passieren. Das Hauptaugenmerk der dabei erfolgenden Untersuchungen wird auf Messungen des CIRS-Spektrometers gelegt werden. Das Instrument soll in erster Linie die Temperaturen der Titan-Atmosphäre in verschiedenen Höhen messen. Die ISS-Kamera wird zudem Aufnahmen des Mondes liefern, während dieser lediglich als „Sichel“ sichtbar ist und somit auch dessen äußeren Atmosphärenschichten fotografisch abgebildet werden können. Dabei sollen eventuelle Veränderungen in den einzelnen Atmosphärenschichten dokumentiert werden, welche aus dem gerade erfolgenden Einsetzten des Frühlings über der Nordhemisphäre des Mondes und den dadurch bedingten Temperaturveränderungen resultieren. In Kombination mit den CIRS-Messungen sollen zudem in der Phase der dichtesten Annäherung an Titan Wolkenstrukturen aufgenommen und später von den Wissenschaftlern analysiert werden. Zeitgleich wird das RADAR-Instrument der Sonde einen Bereich der südlichen Titan-Hemisphäre abbilden.

Am folgenden Tag wird die ISS-Kamera ein aus vier Einzelbildern bestehendes Mosaik der vom Saturn abgewandten Seite des Titan anfertigen, welches aus einer Distanz von dann 585.000 Kilometern aufgenommen werden wird. In Kombination mit weiteren Einzelaufnahmen, welche in den Tagen vor und nach der Aufnahme dieser Mosaikabbildung angefertigt werden, will man sich damit ein Bild über die Bewegungen der Wolken in der Titanatmosphäre und somit auch über die dort gerade vorherrschenden Wetterbedingungen während des Wechsels der Jahreszeiten machen.

Im Verlauf dieses 132. Orbits sind anschließend noch zwei weitere Beobachtungskampagnen vorgesehen. Am 22. Mai 2010 wird die ISS-Kamera den Mond Iapetus und dessen unmittelbare Umgebung abbilden. Ziel dieser Aufnahmen ist es, eventuelle Staubkonzentrationen zu beobachten, welche sich im Bereich dieses Mondes befinden könnten. Es wird vermutet, dass Staub, welcher von den äußeren Bereichen des Saturn-Systems ausgeht, für die farbliche Zweiteilung der Oberfläche von Iapetus verantwortlich ist (Raumfahrer.net berichtete). Der Nachweis einer eventuellen Staubwolke in der Umgebung von Iapetus, welche allerdings aller Wahrscheinlichkeit nach nur über eine sehr geringe Dichte verfügen dürfte, würde diese Theorie bekräftigen. Zuletzt wird die ISS-Kamera schließlich am 23. Mai 2010 den Stern Wega im Sternbild Leier abbilden. Bei diesen Aufnahmen sollen alle Filter der beiden Einzelkameras eingesetzt werden, um die Kamera neu zu kalibrieren.

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Ein Beitrag von Maria Steinrück. Quelle: NASA JPL.

Cassini näherte sich dem Saturnmond Enceladus bei diesem Vorbeiflug von Norden her an. Dabei konnten hochauflösende Fotos vom Nordpol des Mondes gemacht werden. Wie auf diesen deutlich erkennbar, ist diese Region geologisch viel älter als die Südhalbkugel und von Kratern übersät.

„Diese Bilder zeigen uns sehr detailliert, wie sich der Nordpol des Mondes vom Süden unterscheidet – das ist wichtig für das Verständnis der komplexen geologischen Geschichte dieses Mondes“, erklärte Carolyn Porco, Leiterin des Cassini Imaging Teams.

Mit 50 Kilometern Entfernung war dies der bisher nächste Vorbeiflug an Enceladus. Dabei sollte die Raumsonde sogar durch die Fontänen, die aus den sogenannten „Tigerstreifen“ austreten, fliegen. Kurz nach der größten Annäherung tauchte Cassini in den Schatten des Mondes ein, sodass es unmöglich war, hochauflösende Aufnahmen vom Südpol, an dem sich die Geysire befinden, zu machen. Dafür konnte sich die Raumsonde auf andere Messungen konzentrieren:

Die beiden Instrumente Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) und Cosmic Dust Analyzer (CDA) untersuchten Teilchen in der Umgebung des Mondes. Doch bei letzterem verhinderte ein Software-Problem, dass Daten während der größten Annäherung gesammelt werden konnten. Beim Umschalten zwischen zwei verschiedenen Software-Versionen trat ein Fehler auf. Dennoch wurden von den anderen Instrumenten wertvolle Daten gesammelt. Außerdem wird es nach bisherigen Planungen noch sieben weitere Vorbeiflüge an Enceladus geben.

Beim Auswerten der Daten waren die Wissenschaftler überrascht: Die gefundenen Chemikalien ähnelten der Zusammensetzung eines Kometen. Neben flüchtigen Gasen, Wasserdampf, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid wurden auch organische Moleküle entdeckt. Während des Fluges durch die Fontänen wurde ein noch stärkerer Anstieg der Dichte dieser Teilchen als erwartet gemessen.

Mit dem Composite Infrared Spectrometer (CIRS) wurde die Temperaturverteilung um den Südpol von Enceladus in hoher Auflösung erfasst. Dabei wurden bei den „Tigerstreifen“ Temperaturen über -93 °C gemessen, das ist um 17 Grad höher als bisher bekannt war und um ganze 93 Grad wärmer als der Rest des Mondes.

„Diese spektakulären neuen Daten werden uns helfen, zu verstehen, was die Geysire auf Enceladus antreibt. Die überraschend hohen Temperaturen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass es nicht allzu tief unter der Oberfläche flüssiges Wasser gibt“, meinte John Spencer, der zum Team des CIRS gehört.

Letzten Dienstag, am 25. März 2008, flog Cassini in 1.000 Kilometern Entfernung zum 43. Mal am größten Saturnmond Titan vorbei.

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