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14.08.2017

Die letzten fünf Orbits um den Saturn: Cassini nähert sich der Atmosphäre

Das große Finale für die Mission der Planetensonde Cassini geht auf die Zielgerade. In den vergangenen Wochen tauchte die Sonde zwischen den Saturnringen hindurch, jetzt geht sie auf Tuchfühlung zur Atmosphäre des Saturn.

Mitte April hat das Grand Finale für Cassini begonnen. Die Planetensonde der Nasa, die seit Juli 2004 in verschiedenen Umlaufbahnen um den Saturn kreist und den Planeten und seine Begleiter erforscht, hat für die letzten 22 von insgesamt knapp 293 Orbits die Bahnebene der Ringe und der meisten Monde verlassen. Dadurch überflog sie nun auch die Polregionen des Saturn und tauchte außerdem zwischen den inneren Ringen und dem Planeten hindurch.

Vor dem Ende der Mission Mitte September nimmt Cassini nun beim fünftletzten vollständigen Orbit - es ist der 288. und dauert noch bis Donnerstag - Tuchfühlung mit der Atmosphäre des Saturn auf. Für Montagmorgen war eine erste Annäherung an die obersten Ausläufer der Wolkendecke bis auf etwa 1700 Kilometer geplant. Dabei soll die Sonde zunächst ermitteln, ob die Dichte der obersten Schicht der Atmosphäre, die sie dann bereits durchfliegt, mit den bisherigen Berechnungen übereinstimmt. Danach wird entschieden, welche Bahnkorrektur Cassini vornehmen muss, um sich den Wolken bei den letzten beiden Umläufen kurzzeitig bis auf etwa 200 Kilometer anzunähern.

Beim Durchfliegen dieser obersten Atmosphärenschichten kommt unter anderem einen Ionen- und Massenspektrometer zum Einsatz, um die Zusammensetzung der Gashülle noch genauer zu bestimmen. Andere Forschungsinstrumente beobachten die Wirbel an den Polen des Planeten und messen die Temperaturen. Das Radar von Cassini kann weiter in die Atmosphäre hineinschauen als bisher und Details mit einer Auflösung von bis zu 25 Kilometer Durchmesser aufzeichnen.

Mit einer Annäherung an den Saturnmond Titan wird Cassini am 11. September 2017 auf einen Kollisionskurs zum Planeten gebracht, daher wird der 293. Saturnorbit nur ein halber Orbit sein. Bis zum 15. September sendet die Sonde dann kontinuierlich alle Messwerte von sieben Forschungsinstrumenten zur Erde. Wenn der Atmosphärendruck etwa doppelt so hoch ist wie kurzzeitig bei den letzten fünf Orbits, werden die Triebwerke nicht mehr genug Leistung haben, um gegen die Reibung mit der Gashülle die Antenne von Cassini in Richtung Erde auszurichten. Kurze Zeit später wird die erfolgreiche Planetensonde zerbrechen und als Meteor verglühen.

Cassini startete am 15. Oktober 1997 von Cape Canaveral als Doppelmission Cassini-Huygens. Den Orbiter Cassini und die Startrakete Titan-4 entwickelte und baute die Nasa. Die europäische Raumfahrtagentur Esa steuerte mit Huygens einen Landeapparat bei, der den Saturnmond Titan erforschen sollte. Die Doppelsonde erreichte den Planeten im Sommer 2004, zur Weihnachtszeit 2004 wurde Huygens abgekoppelt und landete drei Wochen später erfolgreich auf Titan. Mittlerweile hat Cassini 287 Saturnorbits absolviert. Ein wesentlicher Grund für das Ende der Mission am 15. September 2017, knapp 20 Jahre nach dem Start, ist der zur Neige gehende Treibstoffvorrat, nachdem die Planetensonde in rund 13 Jahren zahlreiche Bahnmanöver durchführte, um möglichst nah an die Monde und das Ringsystem heranzufliegen.

(14. August 2017, Montag)

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