New Horizons - Die Pluto-Mission der NASA
© Josef „Distrigor“ Brand
Jeder kennt sie, unsere neun Planeten:
Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto.
Sie alle umkreisen unsere Sonne und bilden so unser Sonnensystem.
Einige Planeten sieht man sehr gut mit bloßem Auge, andere schlechter,
und manche gar nicht mehr.
Galileo Galilei richtete 1609 erstmals sein Augenmerk durch ein Teleskop
in den Weltraum. Mit dieser Erfindung fiel es den Astronomen wesentlich
leichter, Details in der Welt der Sterne zu entdecken. So wurden weitere
Planeten entdeckt - und auch Monde.
Neptun war schon schwer zu entdecken, und so seltsam es klingen mag,
Neptun wurde bei der Beobachtung von Uranus` Umlaufbahn entdeckt.
Um das zu verstehen, ist etwas Physik notwendig:
Wie man weiß, ziehen sich Körper gegenseitig
an, wenn sie Masse besitzen. Also, alles, was Masse besitzt, übt
auf alles andere eine Anziehungskraft (die „Gravitationskraft“)
aus. Je mehr Masse, desto mehr Anziehungskraft.
Deshalb werden wir von der Erde angezogen, da sie nun mal die größere
Masse hat. (Eigentlich ziehen wir sie auch etwas an, aber in der Praxis
ist das eher zu vernachlässigen.)
Und so bindet die Sonne unsere Erde, die anderen Planeten, alle Kometen
und sämtliches restliche Material unseres Systems an sich.
Normalerweise würde ein Körper im Weltall geradeaus fliegen,
doch die Gravitationskraft eines großen Objekts zieht ihn an
und bringt ihn auf eine Kreisbahn um sich selbst. Die Zentrifugal-
und Anziehungskraft pendeln sich so ein, dass der Körper auf
einer stabilen Bahn den großen Körper umläuft.
So ist es in der Theorie, und auch in den meisten Fällen
in der Praxis.
Nicht aber bei Uranus!
Dieser schlingerte auf seiner Bahn gelegentlich, sodass nur der Schluss
übrig blieb, dass da noch etwas sein muss, was einen geringen
Einfluss auf Uranus hat und die Schlingerbewegungen somit erklären
kann.
So suchte man intensiv und fand 1846 den achten Planeten, Neptun.
Doch auch bei diesem stellte man Störungen in der Umlaufbahn
um die Sonne fest, was wiederum auf einen neunten Planeten schließen
ließ.
Dessen Entdeckung war allerdings schwieriger, da Pluto
wirklich sehr weit von der Sonne entfernt ist, und zu alledem auch
noch ein sehr kleiner Planet ist. Dennoch wurde er nach jahrzehntelanger
Suche 1978 von Jim Christy entdeckt.
Von der Erde ist er sehr schlecht zu sehen, und auch das Weltraumteleskop
„Hubble“ vermag es nicht, sonderlich aufschlussreiche
Fotos von Pluto zu schießen.
Aber was man herausfand, will ich hier kurz aufführen:
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Pluto ist mit einem Durchmesser von 2.200 Kilometer der
kleinste Planet des Sonnensystems, seine Zusammensetzung ist
weitgehend unbekannt.
Er besitzt drei Trabanten, darunter den bekannten Mond Charon,
der etwa halb so groß ist wie Pluto selber. Deshalb kreist
Charon auch nicht wirklich um Pluto, sondern die beiden pendeln
um einen gemeinsamen Massemittelpunkt.
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Auch ist es nicht gerade richtig, wenn man vom „Planeten“
Pluto spricht, da er eigentlich zu klein dafür wäre. Aber,
dass man diese Zuordnung noch ändert, ist relativ unwahrscheinlich.
Zwar wäre es richtig, aber im Gedächtnis der Menschen hat
sich das nun mal so eingeprägt, dass Pluto der neunte Planet
ist.
Das ist allerdings nicht das Einzige, was Pluto so besonders
macht. - Es ist auch seine Umlaufbahn:
Normalerweise ist die Umlaufbahn eines Planeten leicht
elliptisch, im Fall unserer Erde sogar fast kreisförmig. Doch
Plutos Umlaufbahn ist so elliptisch, dass er manchmal sogar zwischen
Neptun und Uranus gelangt, und somit nicht mehr der äußerste
der Planeten ist.
Weil das so ist, vermutet man, dass es in Plutos Geschichte ein Ereignis
gab, was ihn aus seiner Bahn warf!
[Was für viele SF-Autoren Anlass gewesen
ist, daraus eine phantastische Geschichte zu ersinnen. – Anm.
Joe]
Außerdem ist auch die Rotationsachse des Pluto um etwa
122° geneigt (zum Vergleich: Bei unserer Erde sind es 23,5°).
Der Planet „rollt“ sozusagen auf seiner Bahn entlang.
Auch ist die Bahn stark geneigt. So kommt es, dass Pluto stellenweise
von der Sonne sehr weit entfernt ist.
1989 war Pluto der Sonne am Nächsten, entfernt
sich ihr jetzt wieder.
Und mittlerweile macht man sich Sorgen, dass seine dünne Atmosphäre
bereits eingefroren ist, bevor man ihn erreicht hat. Pluto ist so
schon etwa –230°C kalt, und wenn er sich noch weiter von
der Sonne entfernt, wird es auch passieren, dass die Gase in seiner
Atmosphäre fest werden. Deshalb ist es so wichtig, dass eine
Mission zu unserem entferntesten Planeten so bald wie möglich
stattfindet: damit man Pluto nicht vollkommen zugefroren vorfindet.
Und genau hier kommt die Plutomission
„New Horizons“ der Weltraumorganisation NASA ins
Spiel:
Es gab schon früher einige Pläne für
Pluto-Sonden, allerdings scheiterten sie alle meist an fehlenden finanziellen
Mitteln. Doch Ende 2000 wurde das Projekt New Horizons geboren.
Zwar dauerte es noch bis zum 29.11.2001, doch die erste Sonde zum
Pluto war genehmigt.
Von Mitte 2004 bis 2005 wurde die Sonde gebaut, und danach auf alle
Eventualitäten getestet.
Am 24.10.2005 kam die Sonde schließlich an ihren Startplatz
auf dem Weltraumbahnhof Cape Canaveral.
Doch bis dahin war eine Menge Forschung und Entwicklung von Nöten,
damit die Mission auch erfolgreich verlaufen kann:
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Die Sonde hat die Form eines Dreiecks mit aufgesetzter 2,5m
Parabolantenne zur Kommunikation mit der Erde.
Desweiteren ist die Sonde mit diversen Instrumenten ausgestattet,
um Pluto zu untersuchen:
Eine hochauflösende CCD-Kamera an einem Teleskop ermöglicht
es, Objekte bis 100m Größe zu erkennen.
Eine andere Kamera wird Karten von Pluto und seinem Mond Charon
machen.
Das sogenannte „SWAP“
(„Solar Wind Analyzer around Pluto“) wird untersuchen,
ob Pluto ein Magnetfeld besitzt.
Zusammen mit „REX“ („Radio
Experiment“) und „Alice“
(„ein ultraviolettes Spektrometer“) werden noch
Daten über die Zusammensetzung der Atmosphäre gesammelt.
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Stichtag zum Start war der 17.01.2006.
Leider musste der Start wegen zu starken Winden um einen Tag verschoben
werden. Doch ein Stromausfall am 18.01. verhinderte den Start abermals.
Am 19.01. ging es dann tatsächlich los:
Um 20:00 Uhr MEZ (14:00 Uhr Ortszeit) startete die Sonde mit ihrer
Trägerrakete Atlas V.
Obwohl die Atlas V 551 eine der derzeit stärksten Trägerraketen
der Welt ist, musste die Rakete mit einer zusätzlichen Star-48B-Stufe
ausgestattet werden, um die Sonde auf eine hohe Fluchtgeschwindigkeit
beschleunigen zu können.
New Horizons verließ die Erde mit der höchsten je dabei
erreichten Geschwindigkeit von 16,21 km/s, (= rd. 58.000 km/h).
Nach 44 Minuten und 55 Sekunden wurde New Horizons von der Rakete
in seiner Fluchtbahn ausgesetzt.
Die Sonde soll im Februar 2007 den Swing-By
am Jupiter vollführen und in neun Jahren am
14. Juli 2015 Pluto passieren (für ein Einlenken in eine
Umlaufbahn besitzt die Sonde nicht genug Treibstoff).
Nachdem New Horizons dort seine Datensammlung abgeschlossen
hat, wird sich die Sonde weiter entfernen - so viel Energie ist noch
da - und den sogenannten Kuiper-Gürtel
ansteuern:
1951 veröffentlichte Gerard Kuiper eine Theorie über Objekte
jenseits des Pluto.
Man fand nun auch tatsächlich einen Gürtel von vielen kleineren
Objekten (man schätzt etwa 70.000 über 100km Durchmesser).
Hauptsächlich findet man dort Asteroiden vor, und man vermutet
auch, dass viele der uns bekannten Kometen aus dem Kuiper-Gürtel
stammen.
Weiterhin wird vermutet, dass es dort Objekte gibt, die größer
sind als Pluto!
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Eines davon trägt den „spektakulären“ Namen „Objekt
2003 UB313“.
Dieses Objekt fällt durch seine extrem geneigte und exzentrische
Bahn aus der Reihe.
Entdeckt wurde es im Oktober 2003.
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Kurz danach wurde noch durch Mike Brown ein Mond entdeckt,
den er vorläufig und inoffiziell „Gabrielle“
taufte:
Der Trabant „S/2005 (2003 UB313) 1“
(so der offizielle Name) ist etwa 60-mal lichtschwächer als 2003
UB313. Sein geschätzter Durchmesser beträgt 250 km, seine
Umlaufdauer 14 Tage.
Doch wesentlich mehr ist leider nicht bekannt, da einfach zu wenig
Licht der Objekte nach Pluto unsere Teleskope erreicht.
Also müssen wir nun warten, bis New Horizons weit
genug vorgestoßen ist, um aufschlussreiche Bilder und Messwerte
zu liefern.
Drücken wir der Mission die Daumen! Möge sie
gelingen!
Denn die nächste günstige Gelegenheit bietet sich erst in
200 Jahren!
Josef Brandt, Januar 2006
Quellen:
cience — Das "S" der SF