ESA macht sich auf den Weg zum Jupitermond Ganymed
2022 will die ESA eine Sonde in Richtung Jupiter und dessen Monde schicken. Die ehrgeizige Juice-Mission wird knapp acht Jahre bis zum Ziel benötigen und dann dreieinhalb Jahre Daten sammeln. Vor allem der Mond Ganymed, in dem große Wasservorkommen vermutet werden, steht im Fokus.
Künstlerische Darstellung von Jupiter, seinem Mond Ganymed sowie der Raumsonde Juice. Die Sonde der ESA soll 2022 starten und wird knapp acht Jahre brauchen, bis sie den größten Planeten unseres Sonnensystems erreichen wird.
Foto: ESA/AOES
Die europäische Weltraumagentur ESA will auf einer Mission den Jupiter und seine Monde erkunden. Vor allem Ganymed interessiert die Wissenschaftler, denn dort werden unter dem Eis des Himmelskörpers große Wasservorkommen vermutet. Die wichtigste Frage: Gibt es dort Spuren von Leben oder sogar die Möglichkeit, eines Tages Leben anzusiedeln?
Es ist, nach der Rosetta-Mission, die sich auf den Weg zum Kometen Tschuri machte, wieder einmal eine europäische Weltraummission, die einen langen Atem nötig hat. Seit drei Jahren laufen die Vorbereitungen bei der ESA für „Juice“, dem Jupiter Icy Moons Explorer. In sieben Jahren, also 2022, soll die Sonde starten und sich, nachdem sie knapp acht Jahre unterwegs sein wird, in Jupiternähe noch einmal dreieinhalb Jahre aufhalten und Daten zur Erde schicken.
Die wissenschaftlichen Ziele der Mission
Die Juice-Mission soll Jupiter, den größten Planeten unseres Sonnensystems und dessen Monde ausführlich erforschen. Im besten Fall kommen die Wissenschaftler den Fragen nach der Entstehung der Planeten, des Sonnensystems und des Lebens ein Stückchen näher. Im Fokus stehen die drei eisigen Monde Ganymed, Europa und Callisto, denn bei ihnen werden Ozeane unter der Eiskruste vermutet.
Jupiter und seine Monde stellen ein gigantisches Rotationssystem dar.
Quelle: MPS/ESA/Nasa
Ganymed wird dabei noch einmal speziell unter die Lupe genommen als eine Art natürliches Labor, in dem die Natur, die Evolution und die potenzielle Bewohnbarkeit einer eisigen Umgebung studiert werden können. Außerdem ist Ganymed als größter Mond im Sonnensystem einzigartig, weil er ein eigenes Magnetfeld hat. Dies und die Interaktion mit dem Jupiter-System interessieren die Forscher.
Der zeitliche Ablauf der Mission
Die Juice-Sonde soll im Juni 2022 mit einer Ariane 5 Rakete starten und wird sowohl die Erde als auch die Venus für ein sogenanntes Swing-by oder Gravitationsmanöver nutzen und im nahen Vorbeiflug die Schwerkraft nutzen, um Schwung zu holen.
Nach 7,6 Jahren Reisezeit soll die Sonde im Januar 2030 in die Umlaufbahn von Jupiter einschwenken und sich insgesamt 3,5 Jahre im System des Jupiters aufhalten. Auch hier wird es Gravitationsmanöver mit Callisto und Ganymed geben, mit denen die Flugbahn der Sonde verändert wird. Ganymed selbst wird die Sonde in 5000 km, 500 km und schließlich in 200 km umkreisen.
Die Raumsonde
Das Design der Raumsonde für die Juice-Mission muss auf die Verwendung von Sonnenergie ausgerichtet sein und die starke Strahlung in der Umgebung des Jupiters verkraften. Insgesamt sind über 25 Gravitationsmanöver geplant, für die über 3000 kg an chemischem Treibstoff mitgeführt werden müssen.
Für die Raumsonde Juice sind mehr als 25 Gravitationsmanöver vorgesehen. Dafür muss sie über 3000 kg an chemischem Treibstoff mitführen.
Quelle: ESA/ATGmedialab
Die große Distanz zur Erde wird dazu führen, dass die Signale hin und zurück bis zu 1 h und 46 min brauchen werden. Die Sonde wird mit einer großen Antenne mit etwa 3 m Durchmesser ausgestattet sein, mit deren Hilfe täglich mindestens 1,4 GB an Daten verschickt werden können. Die beiden Solarflügel an der Sonde sind zwischen 60 und 75 m2 groß.
Die wissenschaftlichen Instrumente an Bord
Die zehn wissenschaftlichen Instrumente an Bord der Juice-Sonde sind laut ESA die stärksten und besten ihrer Art. Dazu gehört ein optisches Kamerasystem mit 13 verschiedenen Filtern und unterschiedlichen Auflösungen, die im Falle von Ganymed bis zu 2,4 m beträgt. Dann gibt es mehrere Instrumente, die in unterschiedlichen Wellenlängen etwa die Wolkenstrukturen in der Atmosphäre oder die eisige Oberfläche messen können.
Die Illustration zeigt Jupiter und dessen Monde.
Quelle: M. Carroll/ESA
Aus Deutschland, unter der Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR, kommen zwei Instrumente. Das SWI (Submillimeter Wave Instrument) erforscht die Temperatur sowie die Komposition und Dynamik von Jupiters Atmosphäre. Gala (Ganymed Laser Altimeter) befasst sich mit der Morphologie und Topografie der Oberflächen der Eismonde. Ein weiteres Radargerät wird mit seinen Messungen sogar in bis zu 9 km Tiefe vordringen. Auch das Magnetfeld, die Plasma-Umgebung und das Gravitationsfeld sollen mit speziellen Instrumenten vermessen werden.
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