Raumsonde Juno am Jupiter angekommen
5. Juli 2016
Fast fünf Jahre war die Raumsonde Juno unterwegs. Jetzt hat sie bravourös ihre bisher wichtigste Etappe gemeistert: Mit einem rund halbstündigen Antriebsmanöver positionierte sich Juno nach Angaben der US-Raumfahrtbehörde NASA in einer Umlaufbahn um den größten Planeten unseres Sonnensystems. Die unbemannte und hauptsächlich solarbetriebene Sonde näherte sich seinen Gaswolken bis auf rund 4500 Kilometer - so nah wie kein anderes Raumfahrzeug zuvor.
Um sich auf die Orbitalgeschwindigkeit zu bringen, musste Juno ein heftiges Abbremsmanöver vollziehen: Binnen 35 Minuten zündete die Sonde ihr Triebwerk und reduzierte ihre Geschwindigkeit um 1212 Meilen pro Stunde. Das entspricht 1950 Stundenkilometern.
Geheimnisse des Magnetismus
Innerhalb von 20 Monaten soll Juno nun 37-mal den riesigen Gasplaneten umkreisen. Es wird das erste Mal sein, dass eine Raumsonde auch die Pole des Jupiters überfliegt. Das Ziel: Juno soll Geheimnisse über den Magnetismus, die Atmosphäre und Strahlung des Planeten enthüllen. Das kann den Planetenforschern helfen, die Entstehung unseres Sonnensystems und vor allem die besondere Rolle der großen Gasplaneten besser zu verstehen.
Die Atmosphäre des Jupiter besteht vor allem aus Wasserstoff und Helium, den beiden häufigsten Elementen im Universum. Diese beiden leichten Gase konnten sich an dem Planeten besonders gut sammeln, weil er eine so riesige Gravitationskraft hat. Die genaue Masse und der Aufbau des Jupiterkerns ist allerdings unbekannt.
Mehr darüber herauszufinden ist Ziel der Juno-Mission. Schätzungen gehen davon aus, dass die Masse des Planetenkerns zwischen dem 12- und 45-fachen unserer Erde entsprechen könnte. Bekannt ist nur die Gesamtmasse des Jupiter: Sie entspricht dem 317-fachen der Erde. Sein Radius ist sogar 11.209 mal größer. Es dauert vierzehn Tage, bis Juno den Planeten einmal umrundet hat. Zum Vergleich: Die Internationale Raumstation braucht nur 93 Minuten, um einmal die Erde zu umrunden. Jupiter ist so groß, dass man ihn mit bloßem Auge von der Erde aus erkennen kann.
Was spielt sich unter den Wolken ab?
Die letzte Raumsonde, die Jupiter besucht hatte, war Galileo im Jahr 1995. Das Raumschiff warf eine Sonde ab, die in die Atmosphäre eintrat und uns Messergebnisse zur Erde zurückschickte.
Weil für die Wissenschaftler aber viele Frage unbeantwortet blieben, soll Juno nun noch tiefer, länger und vor allem auf einer riesigen Fläche in die Atmosphäre hineinblicken. Juno scannt die Atmosphäre des Planeten bei seinen Überflügen systematisch ab. Daher trägt die Sonde auch den Namen der Frau des römischen Gottes Jupiter. Sie konnte der Sage nach durch Wolken schauen.
Juno soll insbesondere herausfinden, wie viel Wasser in der Atmosphäre vorhanden ist, die weitere Gaszusammensetzung ermitteln, Temperaturen bestimmen und die Mechanismen der Wolkenbildung besser erklären. Außerdem geht es um eine detaillierte Messung der Gravitationsfelder und des Magnetismus des Planeten.
Dazu ist Juno mit sieben Messgeräten ausgestattet: Instrumente, welche Partikel detektieren und ihre Intensität messen können. Eins davon nimmt besonders geladene Teilchen entlang der Feldlinien ins Blickfeld. Ferner gehören verschiedene spektrographische und optische Kameras, ein Magnetometer, ein Strahlungsmessgerät und ein Messgerät für Radiowellen zu Junos Ausrüstung.
Die Bedingungen, denen die Raumsonde ausgesetzt ist, sind ungewöhnlich hart. Deshalb müssen die Instrumente auch besonders gut abgeschirmt sein. Gegen den intensiven Teilchenbeschuss, der in der Umgebung des Jupiters auftritt, wurden sie in einen etwa 1,3 Zentimeter starken Titanmantel gehüllt.
Auf dem Jupiter kommen zwei Strahlungsquellen zusammen: Einerseits handelt es sich um kosmische Strahlung, die aufgrund der starken Gravitation und des Magnetismus des Jupiter in den Polregionen verstärkt wird. Dort bilden sich sogenannte Strahlungsgürtel, wo die Teilchen beinahe Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Diese Strahlungsgürtel sind auch von der Erde bekannt. Hier führen sie in den Polregionen insbesondere nach intensiver Sonnenfleckenaktivität zu Polarlichtern.
Beim Jupiter kommen aber auch noch Teilchen hinzu, die ein Mond des Planeten auswirft. Der Mond lo ist vulkanisch aktiv und wirft ständig Partikel aus, die dann durch die starke Gravitationskraft des Jupiter angezogen werden und durchs All rasen.