Cassini 1997-2017: Reise endloser Entdeckungen, Hoffnung auf Leben im mysteriösen Ozean über eine Milliarde Kilometer entfernt
Heute gegen 17.30 Uhr IST wird die Raumsonde Cassini der NASA durch den Druck und die Temperatur der letzten Umarmung des Planeten erdrückt, den sie seit ihrer Ankunft in der Saturn-Welt vor 13 Jahren romantisiert. Der riesige interplanetare Sprung der Menschheit hat die Türen für einige der größten Entdeckungen der Astronomie geöffnet.
Saturn, gesehen von Cassini (NASA) 1997 feierte die NASA ihre Rückkehr zum Roten Planeten mit einer perfekten Landung der Mars Pathfinder Mission. Mars Pathfinder war eine sehr sparsame Mission, die weniger kostete als Waterworld, ein Film von Kevin Costner von zwei Jahren zuvor. Aber auch eine viel größere Mission, mehr als zehnmal so teuer und seit etwa einem Jahrzehnt in Entwicklung, wurde 1997 gestartet – ohne viel Presse oder öffentliches Getöse.
Cassini Huygens, eine Flaggschiff-Mission der NASA in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation, war auf dem Weg zum Saturn – um den Planeten und seine Monde zu studieren. Mehrere Vorbeiflüge von Voyager-1 und Voyager-2 sowie von Pioneer hatten genügend interessante Daten geliefert, um ein von der NASA geführtes Konsortium von Weltraumbehörden davon zu überzeugen, dass die Zeit für eine große Saturn-Mission gekommen war. Da Saturn so weit entfernt ist, würde die Mission von einem mit Plutonium betriebenen radioaktiven Wärmegenerator angetrieben. Die für die Mission benötigte elektrische Leistung wäre geringer als die für eine Raumklimaanlage – und entspricht acht 100-Watt-Glühbirnen. Cassini würde die Huygens-Sonde tragen, die versuchen würde, auf einem der interessantesten und erdähnlichsten Monde des Sonnensystems, Titan, zu landen.
Cassini nahm die malerische Route zum Saturn – er flog an Venus, Erde und Jupiter vorbei und legte 3 Milliarden Kilometer zurück, um sein Ziel in sieben Jahren zu erreichen. Als Cassini für die Orbitalinsertion um Saturn bereit war, befanden sich die nächsten Mars-Rover der NASA, Spirit und Opportunity, bereits am Boden.
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Erde und Mars haben Ähnlichkeiten – beide sind terrestrische Planeten aus Silikaten, beide haben Oberflächenwasser. Aber Saturn ist ganz anders.
Stellen Sie sich vor, Sie landen auf Saturn – es gibt keine feste Oberfläche, auf der Sie laufen können. Saturn hat einen metallischen Kern, überlagert von metallischem und flüssigem Wasserstoff. Es besteht aus Gas und könnte theoretisch auf Wasser schwimmen – die Dichte von Saturn ist 30% niedriger als die von Wasser. Obwohl der Planet in seinem Volumen etwa 700-mal größer ist als die Erde, beträgt seine Dichte ein Achtel der Erde.
Haben Sie es satt, nur einen Mond auf der Erde zu sehen? Auf Saturn gibt es 62. Der größte davon, Titan, ist größer als der Planet Merkur.
Wenn Sie dachten, Hurrikan Irma sei schlimm, denken Sie daran: Die Stürme auf dem Saturn sind mit 1.200 Meilen/h etwa 10-mal stärker und dauern Jahre bis Jahrzehnte.
Angst vor Blitzen auf der Erde? Die Stürme auf dem Saturn erzeugen manchmal alle 1/10 einer Sekunde Blitze.
Fühlen Sie sich alt auf Erden? Ein Jahr auf Saturn sind 29 Erdenjahre!
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Was waren also Cassinis wissenschaftliche Errungenschaften während seiner 14-jährigen Mission? Die Raumsonde absolvierte etwa 300 Umlaufbahnen um Saturn, darunter mehr als 150 Vorbeiflüge seiner Monde; Es entdeckte sechs Neumonde und zwei unterirdische Ozeane auf verschiedenen Monden. Wie auf der Erde gibt es auf Saturn vier Jahreszeiten; Cassini konnte drei davon probieren.
Dennis Rodman Größe und Gewicht
Die Huygens-Sonde trug eine Reihe von Instrumenten, wurde entwickelt, um den etwa dreistündigen Abstieg durch die Atmosphäre des Saturn zu betreten und zu überleben und auch eine Ozeanlandung zu überleben. Es landete erfolgreich auf Titan, dem mit Abstand am weitesten entfernten Körper, auf dem die NASA ein Raumfahrzeug gelandet hat.
Wie die der Erde besteht die Atmosphäre von Titan hauptsächlich aus Stickstoff mit Spuren von Methan. Da das Methan der Erde biogene Quellen hat, stellt sich die Frage, ob das Methan auf Titan mit Leben in Verbindung steht. Die Huygens-Sonde enthüllte eine faszinierende Welt auf Titan – eine Temperatur von etwa –180 °C oder kälter als die Antarktis, mit einem Luftdruck, der etwa 50 % höher ist als auf der Erdoberfläche. Das Methan befindet sich näher an der Oberfläche, und wahrscheinlich gibt es eine oberflächennahe Quelle für flüssiges Methan.
Ein Bild eines Vulkans auf der Erde beschwört Bilder von heißem vulkanischen Magma und Gasen herauf; Stellen Sie sich einen kalten Vulkan vor. Die Sonde Cassini-Huygens fand starke Hinweise auf Kryovulkanismus – einen Vulkan, bei dem Wassereis und eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen in die dicke Atmosphäre von Titan gespuckt werden. Tatsächlich wird heute angenommen, dass Kryovulkanismus in den Satelliten der äußeren Planeten ziemlich häufig vorkommt.
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Wo im Sonnensystem würdest du Leben finden? Dies ist vielleicht Cassinis größte Entdeckung. Daten der Raumsonde zeigen, dass sich unter der eisigen Kruste des Saturnmondes Enceladus ein großer Ozean befindet, der tiefer als der Pazifische Ozean ist. An manchen Stellen ist die Kruste nur etwa eine Meile dick. Darüber hinaus befindet sich im Inneren von Enceladus wahrscheinlich eine Wärmequelle, die das Wasser aus dem Ozean an der Oberfläche ausbrechen lässt. Der Ozean auf Enceladus ist dunkel und achtmal tiefer als die durchschnittliche Tiefe des Pazifischen Ozeans.
Diese ökologische Umgebung ist der Erde unheimlich ähnlich – und auf der Erde unterstützt ein solcher Lebensraum das Leben. Die meisten Ozeane der Erde sind dunkel – die aphotische Zone, in der kein Sonnenlicht durchsickert, beginnt nur einen Kilometer von der Oberfläche entfernt, während die Ozeane an Stellen bis zu 11 km tief sein können, wie im Marianengraben. Auf der Erde gibt es Wärmequellen, die am Meeresboden vulkanische oder hydrothermale Aktivität verursachen. Diese hydrothermalen Quellen galten einst als lebensfeindlich: Welcher Organismus würde schließlich in eiskaltem Wasser, in stockfinsterer Dunkelheit, unter dem hohen Druck des Meeresbodens, in schwefelreichen, sauren Bedingungen leben? Jüngste von der NASA finanzierte Forschungen haben jedoch gezeigt, dass das Leben in den Unterwasser-Vulkanschloten gedeiht. Da Licht fehlt, sind einige der mikroskopischen Organismen chemoautotroph, das heißt, sie beziehen Energie aus chemischen Reaktionen – im Gegensatz zu Organismen auf der Erdoberfläche, die photoautotroph sind (Energie aus Licht gewinnen).
***Die milliardenschwere Frage lautet also: Wenn Leben in hydrothermalen Schloten unter den Ozeanen auf der Erde gefunden wird, lauert dann Leben in den dunklen Tiefen des riesigen unterirdischen Ozeans auf Enceladus? Wenn ja, was sind die Eigenschaften dieser Lebensformen? Sind sie mikroskopisch? Sind sie chemoautotroph? Hoffentlich wird eine Folgemission von Cassini in den kommenden Jahrzehnten die Antworten liefern.
EIN LEBEN AUSSER DIESER WELT (Quelle: Nasa)
15. Okt 1997, Abheben: Titan IVB/Centaur hob mit dem Cassini-Orbiter und der ESA-Sonde Huygens an Bord ab.
25.04.1998, Erster Vorbeiflug der Venus: Cassini-Huygens führte einen Vorbeiflug an der Venus durch und bewegte sich innerhalb von 176 Meilen (284 km) von der Venusoberfläche. Die Schwerkraftunterstützung beschleunigte das Raumfahrzeug um etwa 7 km/s, um Saturn . zu erreichen
24. Juni 1999, Zweiter Venus-Vorbeiflug: Nach einer weiteren Reise um die Sonne führte Cassini-Huygens einen zweiten Vorbeiflug an der Venus für eine weitere Schwerkraftunterstützung durch, diesmal bis auf 600 km um den Planeten
17. August 1999, Vorbeiflug Erde-Mond: Fast 2 Jahre nach dem Start flog Cassini-Huygens innerhalb von 1.100 km um die Erde herum und erzielte einen Geschwindigkeitsschub von 5,5 km/s
Dez. 1999-Apr. 2000, Durch den Asteroidengürtel: Cassini-Huygens ist die siebte Raumsonde, die jemals den Gürtel durchquert hat
29. Dezember 2000, Erforschung von Jupiter: Cassini-Huygens näherte sich Jupiter am 30. Dezember in einer Entfernung von 10 Millionen km am nächsten und lieferte zusammen mit der Galileo-Raumsonde, die den Jupiter bereits umkreist, einzigartige Einblicke in das Jupiter-System
31.10.2002, Kamera getestet OK: Cassini hat während eines Kameratests 20 Monate vor Erreichen des Planeten ein Bild von Saturn aufgenommen. Es war damals 285 Millionen km vom Saturn entfernt, fast doppelt so weit wie die Entfernung zwischen Erde und Sonne
7. April 2004, Saturn-Stürme beobachten: Drei Monate nach der Ankunft am Saturn beobachtete Cassini, wie zwei Stürme zu einem größeren Sturm verschmolzen – erst zum zweiten Mal wurde dieses Phänomen auf Saturn beobachtet
31. Mai 2004, Zwei Neumonde: Cassini entdeckte zwei bisher unbekannte Monde – Methone und Pallene mit einem Durchmesser von 3 und 5 km, wodurch sich die Zahl der bekannten Saturnmonde auf 60 erhöhte. Dies sollte sich erhöhen
10. Juni 2004, Zuerst Phoebe: Phoebe war die erste von Cassinis vielen Mondvorbeiflügen. Die Raumsonde flog bis zu 2.000 km vom dunklen Mond entfernt, 1.000 Mal näher als Voyager-2, die 1981 bis auf 2,2 Millionen km an Phoebe herankam
30. Juni 2004, Einfügung der Saturnbahn: Cassini, die immer noch die Huygens-Sonde trägt, war die erste Raumsonde, die Saturn . umkreiste
24.10.2004, Erste Begegnung mit Titan: Die Raumsonde strahlte Informationen und Bilder zurück, nachdem sie die dunstige Atmosphäre von Saturns Mond Titan aus 1.200 km über der Oberfläche von Titan erfolgreich abgeschöpft hatte
23.12.2004, Huygens-Sonde löst sich: Die Huygens-Sonde hat sich vom Cassini-Orbiter gelöst, um eine dreiwöchige Reise zum Titan zu beginnen
13. Januar 2005, Abstieg zum Titan: Huygens landete auf Titan – der ersten und einzigen Landung auf einer Welt im äußeren Sonnensystem. Der Abstieg dauerte zwei Stunden und 27 Minuten, und die batteriebetriebene Sonde lebte weitere 72 Minuten auf der Oberfläche von Titan und übermittelte spektakuläre Bilder, die eine Meteorologie und Geologie zeigten, die der Erde außerordentlich ähnlich war
8. März 2006, Flüssiges Wasser auf einem Mond: Wissenschaftler kündigten Beweise für flüssige Wasserreservoirs an, die eine riesige Dampfwolke über den Südpolarregionen von Enceladus, einem kleinen Saturnmond, speisen. Anfang Februar hatte Cassini auf Enceladus so etwas wie eine Atmosphäre entdeckt.
31. Mai 2008, Primärmission beendet: In vier Jahren am Saturn enthüllte Cassini eine Fülle neuer Erkenntnisse über den Planeten, seine Ringe und seine Monde
02.02.2010, Mission verlängert bis 2017: Die Erweiterung ermöglichte es Cassini, jahreszeitliche Veränderungen im Saturnsystem über fast die Hälfte der 30-jährigen Umlaufbahn des Planeten um die Sonne zu beobachten
21. Juni 2011, der verborgene Ozean von Enceladus: Cassini fand weitere Beweise für ein großes Salzwasserreservoir unter der eisigen Kruste von Enceladus
01.03.2012, Ein Hauch frischer Luft bei Dione: Cassini schnupperte molekulare Sauerstoffionen um Saturns Mond Dione herum. Die Ionen sind spärlich – eine alle 11 Kubikzentimeter
5. März 2014, 100. Titan-Vorbeiflug: Jeder Vorbeiflug lieferte ein wenig mehr Wissen über Titan und seine auffallenden Ähnlichkeiten mit der Erde. Titan ist wirklich eine frühe Erde im Tiefkühlzustand
27.07.2014, 101 Geysire auf Enceladus: 101 verschiedene Geysire deuteten darauf hin, dass flüssiges Wasser vom unterirdischen Meer des Mondes bis an die Oberfläche gelangen kann
12.04.2017, Energie fürs Leben? Wissenschaftler gaben den Hinweis auf Wasserstoffgas bekannt, das möglicherweise eine chemische Energiequelle für Leben sein könnte, im unterirdischen Ozean von Enceladus
23.04.2017, Finaler Titan-Vorbeiflug: Cassini passierte 979 km über der Oberfläche von Titan bei seinem 127. und letzten Anflug
26.04.2017, Großes Finale begann: Cassini signalisierte das Ende seiner historischen Mission mit 22 gewagten Schleifen durch die Lücke zwischen Saturn und seinem innersten Ring, kam näher als je zuvor und erkundete dabei eine ganz neue saturnische Welt
15.09.2017, Das große Finale: Einen Monat vor 20 Jahren im All wird Cassini seinen letzten Tauchgang in die Saturnatmosphäre unternehmen. Es wird durch den Druck und die Temperatur der letzten Umarmung des Saturn zerquetscht und verdampft.
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