Er ist der Gigant unter unseren Planeten. Monde, die um ihn kreisen, haben selbst die Größe von Planeten. Und er ist jetzt Ziel der bislang am weitesten ins Sonnensystem hinausreichenden Mission der europäischen Raumfahrtagentur Esa: der Gasriese Jupiter und seine Trabanten.
Nach der Verschiebung ihres Starts am Donnerstag soll die Jupiter-Sonde „Juice“ der europäischen Raumfahrtagentur Esa nun am Freitag abheben. Der Start am Weltraumbahnhof Kourou in Französisch Guayana ist für 14.14 Uhr geplant. Am Donnerstag war er wenige Minuten vor dem geplanten Termin abgesagt worden. Es habe ein Gewitterrisiko gegeben, sagte ein Esa-Sprecher im Kontrollzentrum in Darmstadt.
Mit ihren zehn Instrumenten an Bord soll sie dann vor allem einen Blick auf die großen Monde werfen, denn dort gibt es Wasser unter einem kilometerdicken Eispanzer. „Drei Monde haben Ozeane, und die haben tatsächlich sehr viel Wasser“, sagt Missions-Ingenieurin Angela Dietz vom Kontrollzentrum der Esa in Darmstadt. Von dort wird die über eine Milliarde Euro teure Mission in den kommenden Jahren gesteuert.
„Europa“, „Kallisto“ und „Ganymed“ sind die Monde, auf die die Wissenschaftler ab 2031 nach der jahrelangen Reise der Sonde blicken wollen. Bei diesen Monden gibt es nach derzeitigem Wissen Meere unter dem Eis. Dort könnten die Voraussetzungen für Leben erfüllt sein.
Voraussetzungen für Leben erfüllt?
Wissenschaftler gehen davon aus, man braucht Wasser, man braucht Energie, man braucht Stabilität über mehrere Millionen Jahre, wie Dietz erklärt. „„Europa“ hat schon die größte Wahrscheinlichkeit, weil er näher am Jupiter ist, der hat mehr Wärme und Energie.“ Theoretisch könnte es dort also Leben im Ozean geben. „Wir können nur untersuchen, ob die Grundlagen da sind“, sagt Dietz. Ein direkter Nachweis von Lebewesen sei nicht möglich.
Für die Entstehung von Leben brauche es bestimmte Elemente, die als Bausteine für Moleküle dienen können. „Auf „Europa“ und „Ganymed“ gibt es Chancen“, sagt Dietz. Mit den zehn Instrumenten, neun von europäischen Partnern und eines der US-Raumfahrtagentur Nasa, seien verschiedene Untersuchungen möglich, unter anderem Radar- und Lasermessungen.
Mit dem Radar können auch in und möglicherweise unter der Eisschicht Daten gesammelt werden. Zwischen 9 und 20 Kilometer kommt man nach Angaben des Leiters der Mission, Nicolas Altobelli, durch das Eis. Bei früheren Missionen der Nasa zu Jupiter war kein solches Radar an Bord gewesen.
Mit im Boot bei den Instrumenten war unter anderem auch das Institut für Planetenforschung beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin. Mit dem Laser Altimeter „Gala“ (Ganymede Laser Altimeter) solle die Oberfläche „Ganymeds“ vermessen werden, sagt der Verantwortliche für das „Gala“-Experiment, Hauke Hussmann. „Wir scannen quasi den gesamten „Ganymed““. Das sei wichtig, um die Entwicklung des Mondes zu verstehen.
Monde verformen sich während ihres Umlaufs
„Der zweite wichtige Aspekt, der im Jupitersystem dazukommt, ist die Gezeitendeformation.“ Die Monde würden sich während ihres Umlaufs um den Planeten verformen. „Die Höhe dieser zeitlichen Veränderung, die kann uns Aussagen darüber geben, ob im Inneren flüssiges Wasser vorhanden ist, ob also ein globaler Ozean auf „Ganymed“ vorhanden ist, wie es Modellrechnungen voraussagen“, sagt Hussmann.
Mit den Daten und mit Bildern der Kamera „Janus“, an der das DLR maßgeblich beteiligt ist, könne später auch ein digitales 3-D-Modell des komplett mit Eis bedeckten Mondes erstellt werden. Wie aber kann es sein, dass Hunderte Millionen Kilometer von der Sonne entfernt flüssiges Wasser existieren soll?
„Der Jupiter mit seiner enormen Masse hat riesige Gezeitenkräfte, die er ausübt“, sagt Hussmann. Das führe im Inneren der Monde zu Reibungen und daraus entstehe Wärme. „Das ist die Energiequelle, die bei den Monden eine erhebliche Rolle spielt.“
Sonde ist 8 Jahre unterwegs
Bevor die Sonde ihre Arbeit am Jupiter aufnehmen kann, hat sie erst noch mal eine lange Reise vor sich. Nach dem Start wird sie ihre Solarpaneele mit einer Größe von 85 Quadratmetern entfalten. „Das ist ein kritischer Moment. Ohne schaffen wir es nicht“, sagt Esa-Flugbetriebsdirektor Andrea Accomazzo. „Extrem kritisch ist auch das Bremsmanöver am Jupiter.“ Das sei eigentlich der kritischste Punkt. Klappe das nicht, fliege „Juice“ am Jupiter vorbei.
Bevor sie sich auf den Weg ins äußere Sonnensystem macht, wird sie auf ihrer achtjährigen Reise aber erst noch einmal um die Venus und drei Mal um die Erde fliegen, um Geschwindigkeit aufzunehmen. „Wir stehlen uns Energie von den Planeten“, sagt Accomazzo. Wenn wir eine größere Rakete hätten, hätte man auch direkt zum Jupiter fliegen können.
Die Reise durch den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter ist bei dem Flug nach Angaben von Dietz kein Problem. Nach dem Plan soll die beim Start sechs Tonnen schwere Sonde 2031 beim Jupiter ankommen. Dort wird „Juice“ an den Monden vorbeifliegen. An „Europa“ wird die Sonde nur zwei Mal vorbeifliegen. „Der Mond ist nahe am Jupiter. Jupiter hat eine sehr hohe Strahlenbelastung und auch Gravitationskräfte wirken dort sehr stark“, sagt Dietz. Das sei auch eine Frage der Sicherheit für „Juice“.
Zum Schluss wird die Sonde in einen Orbit um „Ganymed“ einlenken, den größten der Monde und dem einzigen Trabant mit einem Magnetfeld im Sonnensystem. Dort wird die Sonde dann voraussichtlich im September 2035 abstürzen.
Jupiter: Riesenplanet der Extreme
Jupiter ist der größte Planet unseres Sonnensystems. Benannt nach dem römischen Göttervater ist er am Nachthimmel leicht zu sehen: Der Riese aus Gas, der optisch einer gestreiften Murmel ähnelt, ist nach der Venus der zweithellste Planet unseres Nachthimmels. Schon mit einem kleinen Fernrohr ist neben den verschiedenfarbigen Wolkenbändern auch der seit 1664 bekannte Große Rote Fleck - ein gigantischer Sturm - zu erkennen.
Die nach ihrem Entdecker benannten Galileischen Monde sind die vier größten der derzeit 92 bekannten Jupiter-Trabanten. Der Planet ist ein Ort der Extreme - auch im Vergleich zur Erde: Sein Durchmesser von fast 143.000 Kilometern ist zwar nur etwa elfmal größer als der der Erde, unser Heimplanet würde aber vom Volumen her über 1000 Mal in den Gasriesen hineinpassen.
Der Jupiter allein bringt rund doppelt so viel Masse auf die Waage wie die sieben restlichen Planeten um unsere Sonne zusammen. Dabei ist Jupiter etwa 318 Mal so schwer wie die Erde.
An der Oberfläche bietet der Gasplanet über 300-mal mehr Platz als die Erde. Eine nur theoretische Fläche, die sich nur schwer nutzen ließe. Die Atmosphäre des Jupiters besteht hauptsächlich aus leichten und für den Menschen zum Atmen lebensfeindlichen Gasen wie Wasserstoff (etwa 90 Prozent) und Helium (10 Prozent). Zudem ist es dort richtig kalt: Die durchschnittliche Temperatur von minus 110 Grad Celsius liegt etwa 125 Grad unter der mittleren Temperatur auf der Erde.
Ein Grund für den massiven Temperaturunterschied: Der Gasriese ist über fünf Mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde. Dazwischen liegt noch der Mars. Trotz seiner Größe ist Jupiter der Planet in unserem Sonnensystem, der sich am schnellsten dreht. Für einen Tag - also eine vollständige Drehung um die eigene Achse - braucht er etwas weniger als zehn Stunden. Ein Jahr - also einen Umlauf die Sonne - legt der Jupiter in knapp 12 Erdjahren zurück.
dpa
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