Dossier

Mit 100.000 km/h in den Saturn geflogen

Nach 20 Jahren fand um 13.56 Uhr unserer Zeit eine der größten Weltraummissionen, die es je gab, plangemäß in der Atmosphäre vom Riesenplaneten Saturn ein Ende. Radiosignale wurden bis zuletzt empfangen.

Der Abschluss verlief wie im Bilderbuch, auch wenn es für die beteiligten Wissenschaftler aus der ganzen Welt ein wehmütiger Abschluss war. Nach knapp 20 Jahren Missionszeit tauchte die Weltraumsonde "Cassini" plangemäß in die Atmosphäre des Gasplaneten Saturn ein. Um 13.55.46 Uhr unserer Zeit brach das Radiosignal ab, denn die Sonde konnte sich mit ihrem Resttreibstoff nicht mehr gegen die enormen Kräfte wehren. Etwa 45 Sekunden später, so die Berechnungen, war Cassini Geschichte. Mit unvorstellbaren 100.000 km/h Tempo konnte sie der Saturn-Atmosphäre nicht mehr widerstehen.

Für die, die es versäumt haben, noch ein kleiner Gag zum Abschluss: Le Cassini Opera, gesungen von Robert Picardo

In der Zentrale bei JPL in Kalifornien fielen sich die Verantwortlichen in die Arme, der Grazer Wissenschaftler Georg Fischer, der an Messungen der Sonde beteiligt ist, verfolgte das Geschehen auch vor Ort.

Es ist auch für die heimische Weltraumwissenschaft ein außergewöhnliches Projekt: Seit knapp 20 Jahren war die US-europäische Doppelmission Cassini-Huygens unterwegs, und Österreich ist als eine von 27 Nationen dabei. Und wie: Spektakuläre Erkenntnisse wurden durch heimische Geräte gewonnen, ob bei der Landung auf dem Saturnmond Titan über seine Atmosphäre oder während der Umkreisungen des faszinierenden Ringplaneten Saturn. Jetzt, wo der Steuertreibstoff ausgeht, soll Cassini gezielt am Saturn verglühen – bis zur letzten Sekunde werden Grazer Magnetometer Daten liefern.

Das offizielle Nasa-Video vom Ende

So verlief das Missionsende. Die Animation der Nasa vom Ende der Cassini-Huygens-Mission in englischer Originalfassung:

 

 

 

Das Finale

Verglühen in der Saturnatmosphäre

Nachdem der Steuertreibstoff zu Ende gegangen ist, wird Cassini gezielt beim Eintritt in die obersten Schichten der Saturnatmosphäre zerbrechen und verglühen, um das dortige System nicht mit biologischen Spuren der Erde zu kontaminieren.

 

Oben: Die letzte Phase in einer Animation der Nasa

 

Huygensmission

Cassini-Huygens: Auch die Steiermark ist mit an Bord

Die Doppelmission Cassini-Huygens entstand unter starker Beteiligung Österreichs. Vor allem am Landegerät „Huygens“, das 2005 am Saturnmond Titan abgesetzt worden war, waren mehrere steirische Geräte dabei.

 

Video oben: Das Landemanöver – eine Nasa-Animation

Der Saturn

Unser Ringplanet

Der Saturn ist der sechste Planet in unserem Sonnensystem und ist mit einem Durchmesser von rund 120.500 km (9,5-facher Erddurchmesser) nach Jupiter der zweitgrößte Planet.

Bilanz

Die Cassini-Huygens-Mission in Zahlen

Während seiner 20-jährigen Reise sammelte Cassini enorm viele Daten und legte ungeheure Distanzen zurück. Hier ein kleiner Überblick:

 

Video oben: Alle Saturnumrundungen von Cassini

Zeitleiste

Es war eine lange und erfolgreiche Reise

Seit zwanzig Jahren enträtselt Cassini die Geheimnisse des Saturnsystems

Die jetzige Entfernung zwischen Erde und Saturn beträgt ca. 1,5 Milliarden Kilometer. Um sich die Dimension besser Vorstellen zu können: Mit dem Auto (120 km/h) wäre man ca. 1400 Jahre (!) unterwegs, hätte am Ende der Völkerwanderung starten und Tag und Nacht durchfahren müssen. Mit dem Flugzeug (950 km/h) hätte man 1840, vor 177 Jahren, starten und durchfliegen müssen. Zu der Zeit wurde Österreichs erste Eisenbahnstrecke eröffnet.

Cassini benötigte ungefähr zehn Jahre, um das Saturnsystem zu erreichen. Hier ein kleiner Überblick über die vergangenen Jahre:

 

 

Wir sind dabei

Sie sind die Herren der Blitze und Planeten

Steirische Spitzenforscher waren von Beginn an bei der großen Saturn-Titan-Mission "Cassini-Huygens" dabei. Die Auswertung der Daten wird noch Jahre benötigen.

Es gibt kaum ein Himmelsobjekt, das die Menschen seit Jahrhunderten so fasziniert wie der Saturn: der riesige Gasplanet mit seinen geheimnisvollen Ringen. Kein Wunder, dass er schon früh auf dem Wunschzettel der Planetenforscher stand.

Und mit dabei: Grazer Weltraumforscher. Und als vor fast genau 20 Jahren, am 15. Oktober 1997, die Trägerrakete von Cape Canaveral in den USA abhob, waren bei der US-europäischen Sonde Cassini-Huygens Grazer Gerät und Know-how mit dabei. Am Freitag wird das Jahrzehnteprojekt enden, und Wolfgang Baumjohann, Direktor des Weltrauminstituts in Graz-St. Peter, resümiert schon jetzt: „Insgesamt entstanden 90 Veröffentlichungen in internationalen Zeitschriften, bei 24 davon waren wir sogar federführend.“

Der gebürtige Deutsche, der seit 2004 das Institut leitet, übernahm das Projekt, das ursprünglich von Willibald Riedler eingefädelt worden war: „Wir waren mit drei Instrumenten beteiligt, als die Huckepack-Sonde Huygens 2005 auf dem Saturn-Mond Titan gelandet ist.“ Für Aufsehen sorgten damals die Untersuchungen zur Akustik in der Titan-Atmosphäre, zur Atmosphäre generell und zur Blitzaktivität.

Blitze auf dem Titan

Vor allem mit dem letzten Bereich – den extraterrestrischen Blitzen – hat sich Georg Fischer einen wissenschaftlichen Namen gemacht. Der gebürtige Villacher, der seit dem Studium in Graz lebt, schrieb schon seine Dissertation zum Thema „Lightning on Titan and Earth“. Allein er hat an 40 internationalen Publikationen mitgearbeitet. Ein besonderer Höhepunkt: ein Beitrag in der Topzeitschrift „Nature“ zu einem gigantischen Sturm auf dem Saturn. Neun Monate lang – von Dezember 2010 bis August 2011 – wütete der Planetenorkan, gegen den irdische Hurrikans verblassen. War er zunächst „nur“ 10.000 Kilometer breit und 17.000 Kilometer lang, erreichte er zuletzt eine Ausdehnung von bis zu 300.000 Kilometern. „Solche Stürme passieren im Schnitt nur einmal pro Saturn-Jahr, das knapp 30 Erdenjahre lang ist.“

Was sich auf dem Gasplaneten abspielt, kann man zwar berechnen und auch messen, sich aber kaum vorstellen. Unter dichten Schichten aus Ammoniakwolken liegen Wasserwolken bei einem Druck von fünf bis 20 bar. Obwohl dieses Wettergeschehen rund 200 Kilometer unter der sichtbaren SaturnOberfläche stattfindet, können die Grazer Geräte auf der Cassini-Sonde daraus weitere Parameter ableiten. Aus Radiowellen-Messungen kann die Elektronendichte der Saturn-Ionosphäre berechnet werden. Fischer wird die letzten Minuten und Sekunden der Cassini-Sonde am „Caltech“ in Kalifornien erleben, die Grazer Messgeräte werden bis zuletzt Daten liefern, mehrere wissenschaftliche Publikationen sind bereits geplant.

Nächste Projekte in Sicht

Baumjohann, Wissenschaftler des Jahres 2014, der in wenigen Monaten in Pension geht, hat schon die nächsten Großprojekte vereinbart, bei denen die Grazer ihre Reputation in der Atmosphärenphysik und im Gerätebau ausspielen können. 2018 startet „BepiColombo“ zur Venus, 2019 folgt der „Solar Orbiter“, 2022 bricht „Juice“ zu den Jupiter-Monden auf, auch bei „Plato“ und „Cheops“ (Suche nach extrasolaren Planeten) sind die Grazer Herren der Blitze und Planeten dabei. „Es ist wichtig, dass man mitmacht. Nur so bleibt man ganz vorne in der Forschung mit dabei.“

Impressum

Redaktionsteam und Quellen

Redaktion: Günter Pichler und Norbert Swoboda; Quellen: Nasa, ESA, Institut für Weltraumforschung Graz; Alle Fotos und Videos: © Nasa und ESA; Technik: Erich Schicker; © Kleine Zeitung 2017