Zwölf Jahre nach der ersten Begegnung des europäisch-amerikanischen Sonnenorbiters Ulysses mit dem Gasriesen Jupiter werden die beiden Protagonisten sich in diesen Tagen zum zweiten Mal begegnen.
Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: ESA.
(Grafik: ESA)
Üblicherweise sind die Instrumente der im Oktober 1990 gestarteten Raumsonde Ulysses auf unsere Sonne gerichtet. Die Raumsonde ist im Februar 1992 durch ein Swing-by-Manöver von der Schwerkraft des Planeten Jupiter aus der irdischen Bahnebene – der so genannten Ekliptik – herausgeschleudert worden, um die Pole der Sonne überfliegen zu können. Erstmalig wurde der solare Südpol dann 1994 überflogen, den Nordpol der Sonne erreichte Ulysses im Jahr darauf. Sechs Jahre später, zum Zeitpunkt des letzten solaren Aktivitätsmaximums, führte die Umlaufbahn den Sonnenorbiter erneut zuerst über den Süd- und dann den Nordpol unseres Zentralgestirns hinweg, bevor der dritte Orbit begann.
Bis heute ist Ulysses die einzige Raumsonde, die über die Pole der Sonne geflogen ist. Diese im Abstand von etwa 300 Millionen Kilometer durchgeführten Überflüge bieten den Wissenschaftlern die einmalige Gelegenheit, etwas über das Verhalten des so genannten Sonnenwindes in den Polregionen der Sonne zu erfahren. Erst vor kurzem wurde die Mission bis 2008 verlängert, so dass 2006/2007 der dritte Flug über die Pole der Sonne für wissenschaftliche Messungen genutzt werden kann.
Doch in diesen Tagen konzentriert sich die Aufmerksamkeit der Ulysses-Wissenschaftler ausnahmsweise einmal nicht auf die Sonne, sondern auf Jupiter. Obwohl die Raumsonde rund 280-mal weiter von dem Planeten entfernt ist als 1992 – am 4. Februar passierte sie den Punkt der größten Annäherung, doch selbst da war sie noch etwa 120 Millionen Kilometer von Jupiter entfernt, weswegen bei diesem Vorbeiflug die Bahn der Sonde auch nicht durch den Gasriesen verändert werden wird – werden interessante Messungen möglich sein, da sich Ulysses Jupiter von Norden her nähern wird. Gerade die Nordpolarregion des Planeten aber ist besonders spannend, da sie noch weitgehend unerforscht ist und dort die Ursache für eigentümliche, regelmäßig auftretende Radiosignale vermutet wird (siehe auch den Artikel Röntgenstrahlenquelle Jupiter).
Schon 1992 entdeckte Ulysses beim ersten Vorbeiflug an Jupiter Radiosignale in der südlichen Hemisphäre des Planeten, die regelmäßig alle 40 Minuten wie ein Funkfeuer in Form eines kurzen Blitzes ausgesandt wurden. Immer wieder verstummten diese QP40 genannten Signale jedoch für mehrere Stunden, um dann erneut zu erscheinen. Vermutlich sind Wechselwirkungen des Sonnenwindes mit der Jupiter-Magnetosphäre Ursache für dieses Phänomen. Nun bietet sich den Wissenschaftlern des so genannten Unified Radio and Plasma Wave (URAP)-Experiments an Bord der Raumsonde die Gelegenheit, diese Radiosignale in der anderen Planetenhälfte zu beobachten. “Die Signale sind in den letzten Wochen deutlicher geworden. Neben den QP40-Blitzen sehen wir auch ähnliche, kurz andauernde Blitze, die alle paar Minuten auftreten”, so beschreibt URAP-Hauptexperimentator Dr. Robert MacDowall den aktuellen Beobachtungsstand.
Außer diesem elektromagnetischen Phänomen wird Ulysses auch den Strom winziger Staubteilchen untersuchen, der aus Richtung des Planeten kommend in das Weltall strömt. Diese “Staubströme” wurden erstmals 1992 von Ulysses entdeckt und stammen vermutlich vom vulkanisch stark aktiven Jupitermond Io. Es wird angenommen, dass elektromagnetische Kräfte innerhalb der Jupiter-Magnetosphäre die winzigen Partikel aus dem Jupitersystem herausschleudern.
Während der so genannten Jupiter Distant Encounter Campaign wird mit Hilfe der Antennen des Deep Space Network der NASA über einen Zeitraum von 50 Tagen hinweg permanent Funkkontakt zur Raumsonde gehalten, so dass sämtliche wissenschaftlichen Daten, die beim Vorbeiflug am Gasriesen von den Instrumenten der Sonde nicht erst auf dem bordeigenen Rekorder aufgezeichnet, sondern sofort zur Erde gesendet werden können. Mit diesem Vorgehen soll in erster Linie nicht Zeit, sondern Energie gespart werden: Durch den Verzicht auf den Einsatz des relativ “energiehungrigen” Datenrekorders können alle relevanten wissenschaftlichen Instrumente von Ulysses gleichzeitig aktiv sein.