Die Ziele der Cassini-Mission und die Erwartungen an ihre Ergebnisse sind mindestens ebenso gewaltig wie die Strecke, die die Sonde zu ihrem Ziel zurücklegen muss: In den vier Jahren, in denen sich Cassini im Saturnsystem aufhalten wird, soll die Sonde natürlich in erster Linie Daten über den Ringplaneten und seinen Begleiter sammeln. Doch damit lange nicht genug, es geht um viel mehr: Die an dem Mammutprojekt beteiligten Forscher erhoffen sich von Cassini auch die Lösung auf die Frage nach dem Ursprung des Sonnensystems, nach den Faktoren, die die Entwicklung von Leben und damit unsere Existenz ermöglichten.

Saturnsonde Cassini unterwegs © NASA

Die Sonde Cassini könnte, falls alles glattgeht, den Saturn und sein System zu einem der besterforschtesten Planeten unseres Sonnensystems machen. Keine andere Raumsonde vor ihr war so gut ausgestattet und hat die Möglichkeit, so viele Daten auf einer einzigen Mission zu sammeln. Neben dem Saturn selbst und seinem Magnetfeld wird Cassini ab dem Einschwenken in das Saturnsystem am 1. Juli 2004 auch die Ringe, ihren Aufbau und ihre mögliche Entstehung genauer untersuchen. Von den zahlreichen Monden des Ringplaneten soll die Sonde - zusammen mit der europäischen Huygenssonde - vor allem den Titan unter die Lupe nehmen, außerdem sind auch Vorbeiflüge an einigen der kleineren Eissatelliten des Saturn geplant.

Die wissenschaftlichen Ziele im einzelnen:

Blick in die Wolken des Gasriesen
Wie sind die inneren Schichten des gasförmigen Riesenplaneten aufgebaut? Aus welchen Elementen setzen sie sich zusammen, wie sieht ihre Struktur aus? Warum und wie bilden sich gewaltige Stürme auf der Oberfläche des Planeten? Woher stammen die beobachteten Lichtblitze? Aus der Zusammensetzung der Saturnatmosphäre und ihren Variationen erhoffen sich die Wissenschaflter Aufschluss nicht nur nur über die zahlreichen noch immer rätselhaften Phänomene, die bisher beobachtet wurden, die Daten sollen auch Hinweise auf die Entstehungsgeschichte des Planeten liefern. Zu diesem Zweck wird Cassini im Laufe von vier Jahren den Saturn mehrfach in unterschiedlichen Höhen umrunden und dabei soviele Daten wie möglich sammeln.

Rätselhafte Ringe
Mehr als tausend Einzelringe unterschiedlicher Ausdehnung, Dichte und Zusammensetzung umgeben den Saturn. Cassinis Ankunft im Ringsystem ist so berechnet, dass die Fläche der Ringe zu diesem Zeitpunkt vom Sonnenlicht beleuchtet wird und damit optimale Bedingungen für die Untersuchungen herrschen. Entschlüsselt werden soll nicht nur die genaue Struktur des Ringsystems, sondern auch seine Herkunft. Bisher ist nicht klar, ob die Ringe Reste von zertrümmerten Monden sind oder ob sie aus übriggebliebenem Material bei der Planetenentstehung gebildet wurden.

Magnetfeld - Blick ins Unsichtbare
Dank eines speziellen Magnetfeld-Imagers könnte der Saturn der erste Planet sein, dessen Magnetfeld in Aufnahmen direkt sichtbar gemacht werden kann. Die Instrumente an Bord der Cassini-Sonde sollen dabei unter anderem die Ströme und Zusammensetzung der eltkrisch geladenen Teilchen im Magnetfeld des Planeten und ihre Beeinflussung durch die vom Saturn ausgehenden Radioemissionen analysieren. Besonderes Augenmerk der Forscher liegt dabei auf der Frage, wie sich das Magnetfeld in der Interaktion mit den zahlreichen Monden - vor allem mit dem größten Saturnmond Titan- verhält.

Titan - Abbild der frühen Erde?
Als einer der wenigen Himmelskörper des Sonnensystems besitzt der Saturnmond Titan eine Atmosphäre. Aufgabe von Cassini und der Titan-Sonde Huygens wird es sein, die genaue Zusammensetzung dieser Gashülle zu analysieren, Luftdruck, Winde und Temperaturen zu messen und vor allem, Aufschluss über die Struktur der Oberfläche des Titans zu erhalten.

Monde - die eisigen Begleiter
Eingefangen oder Reste der Staubscheibe? Bei der Untersuchung der Saturnmonde stehen vor allem Fragen nach ihrer Geologie und Entstehung im Vordergrund. Als eine Art System im System könnten der Saturn und seine Begleiter eine Art Modell für die Entwicklung des Sonnensystems darstellen. Weitere Fragen beziehen sich auf die bisher nicht erklärbaren Oberflächenstrukuren einiger Monde und ihre Interaktion mit dem Ringsystem.