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Huygens Landung auf Titan (siehe HIER)

Ankunft im Saturnsystem

Saturns Aussenposten: Mond Phoebe

Ins Rutschen gekommener Steilhang auf dem Eismond Phoebe. Die weissen Streifen am Hang sind ca. 10 km lang. Foto © Cassini/NASA/ESA.   Den Rand des Saturnsystems erreichte Cassini bereits am 14. Juni als der Mond Phoebe passiert wurde. Die Sonde näherte sich dem äussersten bekannten Saturnmond auf 2,068 Kilometer. Phoebe ist ein ungewöhnlicher Mond. Er kreist entgegen dem Umlaufsinn aller anderen Monde des Saturn um den Ringplaneten. Auch ist seine Drehung um die eigene Achse nicht gebunden (gebunden = Mond zeigt immer dieselbe Seite zum Mutterplaneten, Regelfall). Er braucht für einen Umlauf um Saturn 18 Monate, ein Tag auf Phoebe dauert jedoch nur 9 Stunden und 16 Minuten. Vielleicht ist Phoebe ein Asteroid des äusseren Sonnensystems (Kuiper-Gürtel-Objekt), das irgendwann in die Umlaufbahn von Saturn geraten ist? Ist er eine Art Planetenbaustein aus der Urzeit des Sonnensystems? Cassini gelangen während des Vorbeifluges viele Aufnahmen der von Kratern übersäten Mondes. Die besten Bilder zeigen Details bis zu 14 Metern Grösse. Jedoch auch interessante und unerwartete Strukturen sind auf dem nur gut 200 km im Durchmesser großen Mond zu sehen. Das Bild links zeigt eine Hangrutschung. Auf einem so kleinen Körper und entsprechend geringer Schwerkraft durchaus ungewöhnlich.

Bremsung oberhalb der Ringe

Nördlich der Ringe findet als entscheidendes Manöver die Bremsung in die Umlaufbahn statt. Nachher bleibt noch Zeit für Ringbeobachtungen. Graphik © Cassini/NASA/ESA.

Das entscheidene Manöver findet am 1. Juli statt. Dann erreicht die Sonde ihre geringste Distanz zu Saturn. Zu diesem Zeitpunkt muss Cassini ihre Geschwindigkeit mit einer Triebwerkszündung reduzieren, um in einer Umlaufbahn um Saturn zu bleiben. Diese Triebwerkszündung dauerte etwa 96 Minuten. Es stehen zwei Triebwerke zur Verfügung, von denen nur eines benötigt wird. Fällt das erste aus, schaltet der Bordkomputer automatisch auf das Ersatztriebwerk um. Ein Eingreifen durch Ingenieure von der Erde ist nicht möglich. Ein Funksignal von Saturn zur Erde ist 80 Minuten unterwegs. Auch zeigt die Hauptantenne nicht Richtung Erde. Während des ganzen Manövers kann nur die Trägerwelle einer Hilfsantenne empfangen werden. Ihre Dopplerverschiebung (abhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen Sender auf der Sonde und Empfänger auf der Erde) wird zu Beginn der Bremsung darüber Auskunft geben ob alles gut geht. Danach wird das Signal von den Ringen blockiert.

Vor und nach dem nächsten Bahnpunkt wird die Sonde die Ebene der Ringe durchstossen. Dies findet ausserhalb der Hauptringe statt, jedoch in einer freien Zone zwischen den schwachen äussersten Ringen F und G. Es wurden Befürchtungen laut, dass diese Zone doch nicht frei von Partikeln sei.

Was für eine sichere Passage durch die Ringebene an der Stelle spricht ist, dass bereits Pioneer 11 und eine der Voyager-Sonden etwa in derselben Distanz von Saturn durch die Ringebene stiessen und heil blieben. Ausserdem wird als Vorsichtsmassname die Antennenschüssel in Anflugrichtung von Ring-Parikel gestellt, um empfindliche Geräte etwas abzuschirmen, falls doch einzelne Staubpartikel die Sonde treffen sollten.

Himmelsmechanisch gesehen hat man kaum eine andere Möglichkeit. Die Einbremsung in eine Umlaufahn in gösserem Abstand von Saturn zu machen, hätte zur Folge, dass man mehr Treibstoff benötigt, den die Sonde nicht hat.

Nach Abschluss des Bremsmanövers befindet sich Cassini so nahe an den Ringen, wie während der gesamten Mission nie wieder. Deshalb möchte man diese Zeit nutzen, um detaillierte Untersuchungen zu machen. Vielleicht werden die besten Aufnahmen die allergrössten Einzelobjekte in den Ringen zeigen, falls hausgrosse Eisbrocken in den Ringen vorkommen.

Monde

Die Bahn von Cassini um Saturn bis Januar 2005: 11.6.2004 Begegnung mit Phoebe, 1.7. Bremsung in die Umlaufbahn, 26.10. erste Begegnung mit Titan, 17.12. die Sonde geht auf streifenden Kollisionskurs mit Titan, 25.12. Trennung von Huygens, 29.12. der Kollisionskurs wird verlassen, 1.1.2005 Begegnung mit Iapetus, 17.1.2005 dritte Begegnung mit Titan (2. Begegnung am 13.12.2004). Graphik © Cassini/NASA/ESA.

Neben der Erforschung der Ringe und Saturn selbst, wird Cassini immer wieder nahe an die Monde des Saturns geführt. Die erste Begegnung mit einem Mond, Phoebe, wurde bereits erfolgreich durchgeführt. Die erste Begegnung mit dem grossen Mond Titan, der eine Atmosphäre aus Stickstoff und Kohlenwasserstoffen besitzt, ist für den 26. Oktober 2004 geplant. Jedoch erst bei der dritten Begegnung mit Saturn am 14. Januar 2005 wird die europäische Sonde Huygens in die Titanatmosphäre eintauchen.

Die als Anhang beigefügten Tabellen geben eine Übersicht über die Begegnungen mit den grossen Saturnmonden.

Es ist zu erwarten, dass bei einem Erfolg der Mission Cassini unser Verständnis über das System Saturn mit Ringen und Monden sehr grosse Fortschritte machen wird. Bisher ist beispielsweise die Entstehung und Entwicklung der Ringe noch unklar. Vielleicht weiss man dank Cassini in ein paar Jahren mehr darüber.

Links

• Saturn in unserem Astronomielexikon
• Saturn in unserem online-Rechner calsky
• Cassini-Homepage

20.12.2006 23:47 Uhr, Dr. Roland Brodbeck

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