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Dienstag, 27.09.2016
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Raumsonde Juno erreicht den Jupiter

Bremsmanöver zum Orbit-Eintritt erfolgreich absolviert

Es ist soweit: Die NASA-Raumsonde Juno hat den Jupiter erreicht. Nach knapp fünf Jahren Reisezeit absolvierte sie erfolgreich das aufwändige Bremsmanöver, das sie in eine Umlaufbahn um den Gasriesen brachte. Juno ist die erste Raumsonde, die den Jupiter auf einem polaren Orbit umkreist – und ihm dabei phasenweise extrem nahe kommt. Ihre Messungen sollen einige der vielen offenen Fragen zum Gasplaneten beantworten.
NASA-Raumsonde Juno wird dem Gasriesen Jupiter bei ihren Orbits so nahe kommen wie noch keine Sonde vor ihr

NASA-Raumsonde Juno wird dem Gasriesen Jupiter bei ihren Orbits so nahe kommen wie noch keine Sonde vor ihr

Der Jupiter ist ein Planet der Extreme: Kein anderer Planet im Sonnensystem ist so groß, rotiert so schnell und besitzt so gewaltige Stürme. Gleichzeitig gibt der Gasriese noch immer viele Rätsel auf. Woher nimmt der so weit von der Sonne entfernte Planet beispielsweise seine Wärme? Was treibt die Stürme in seiner Atmosphäre an? Besitzt er überhaupt einen festen Kern im Zentrum? Und wie erzeugt der Gasriese sein enormes Magnetfeld?

"Blick durch die Nebel"


All dies soll nun die NASA-Raumsonde Juno klären. Ihr Name ist dabei Programm: In der römischen Mythologie war Juno, die Gemahlin des Jupiter, die einzige, die den Nebel durchschauen konnte, mit dem sich Jupiter bei seinen Seitensprüngen verhüllte. Passend dazu soll die Raumsonde die Zusammensetzung und Struktur der Jupiteratmosphäre bis tief unterhalb der Wolkendecke bestimmen, den inneren Aufbau des Gasplaneten durchleuchten und sein Magnetfeld untersuchen.

"Mit Juno gehen wir an den Rand des technisch Möglichen, um durch Jupiters Wolken sehen zu können und die Geheimnisse zu enthüllen, die der Planet über die Frühgeschichte unseres Sonnensystems verbogen hält", erklärt Scott Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio.


Mission zum Jupiter: Das sind die Herausforderungen für die NASA-Raumsonde Juno.


Mehrfacher Rekordhalter schon jetzt


Die Raumsonde Juno ist schon jetzt in mehrfacher Hinsicht ein Pionier und Rekordhalter: Zum einen ist sie die erste rein solargetriebene Sonde, die sich so weit hinaus ins äußere Sonnensystem wagt. Alle anderen Sonden vor ihr hatten als Energiequelle einen nuklearen Reaktor an Bord. Mit einer Sonnen-Entfernung von 793 Millionen Kilometer übertrifft Juno sogar die ESA-Raumsonde Rosetta, den bisherigen Rekordhalter unter den Solarsonden.

Ein weiterer Rekord: Bei ihrer Ankunft am Jupiter war Juno eines der schnellsten jemals von Menschen gemachten Objekte. Denn die gewaltige Schwerkraft des Gasriesen zog sie an und beschleunigte sie dadurch immer mehr, je näher sie dem Jupiter kam. Vor Eintritt in ihren Orbit war sie rund 265.000 Stundenkilometer schnell.

Riskante Annäherung


Und noch ein Rekord steht an: Die Raumsonde Juno wird die erste sein, die der turbulenten Gashülle des Jupiter so nahe kommt. Bei jeder ihrer stark elliptischen Umlaufbahnen wird sie sich der Wolkendecke des Gasriesen bis auf rund 4,200 Kilometer nähern. Dabei jedoch begibt sich die Sonde in tödliche Gefahr. Denn das enorm starke Magnetfeld des Gasriesen erzeugt Teilchenströme und Strahlung, die alle Elektronik schon bei der ersten Annäherung grillen würde.

Um der stärksten Strahlenbelastung durch das Magnetfeld zu entgehen, wird Juno den Jupiter auf einem exzentrischen, polaren Orbit umkreisen.

Um der stärksten Strahlenbelastung durch das Magnetfeld zu entgehen, wird Juno den Jupiter auf einem exzentrischen, polaren Orbit umkreisen.

Um die sensible Elektronik zu schützen, ist daher das gesamte "Herz" der Sonde innerhalb einer gepanzerten Umhüllung aus zentimeterdicken Titanplatten untergebracht – allein dieser Panzer wiegt 400 Kilogramm. Um die Strahlenbelastung zu minimieren, verbringt Juno zudem einen Großteil jedes Orbits in sicherer Entfernung und überfliegt den Planeten bei ihren nahen Annäherungen auf einem polaren Orbit – so umfliegt sie die Zonen der stärksten Feldstärken.

Vollbremsung für den Orbit-Eintritt


Damit die Sonde in ihre Umlaufbahn einschwenken konnte, musste sie extrem abbremsen. Dieses kritische Manöver begann in der Nacht zum 5. Juli mit einer Vollbremsung: Mit Hilfe ihrer Antriebsdüsen gab Juno vollen Rückwärtsschub. Dabei verbrannte sie gut ein Drittel ihres Treibstoffs - knapp 450 Kilogramm. Doch nur so konnte sie ihr enormes Tempo genug reduzieren, um kontrolliert in ihre geplante Bahn zu gelangen.

Im Laufe ihrer Missionszeit wird Juno trotz ihres stark exzentrischen Orbits die gesamte Oberfläche des Jupiter mindestens einmal abtasten und untersuchen – denn der Planet dreht ihr bei jedem Orbit einen anderen Bereich zu. Man darf gespannt sein, was die Raumsonde in den nächsten Monaten und Jahren an neuen Bildern, Daten und Erkenntnissen liefern wird.
(NASA, 05.07.2016 - NPO)
 
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