ESA lauscht nach Cassinis Signalen
Die Radioteleskope der ESA haben vergangenen Woche auf zwei Kontinenten den Signalen der internationalen Raumsonde Cassini gelauscht, die sich nun auf ihrer abschließenden Reise um den Saturn befindet.
Die empfindlichen Antennen zur Verfolgung von Raumobjekten der ESA in New Norcia, West-Australien, und in Malargüe, Argentinien, wurden unterstützend hinzugezogen, um Cassini während seiner letzten Monate im Orbit, auch das ‘Große Finale’ genannt, zu beobachten.
Die Cassini–Huygens-Mission ist eine der erfolgreichsten Erkundungsmissionen überhaupt.
Cassini-Orbiter bringt 2005 die europäische Landesonde Huygens zum Saturnmond Titan
Nach dem Start im Oktober 1997 hat der Cassini-Orbiter im Jahr 2005 die europäische Sonde Huygens bis zum mysteriösen Saturnmond Titan gebracht, wo sie auf dessen Oberfläche landete. Das war nur einige Monate, nachdem Cassini als erstes Raumfahrzeug in den Orbit um den Gasriesen eingetreten war.
Zusätzlich zur historischen Huygens-Mission vor 12 Jahren hat Cassini am 14. Januar eine unglaubliche Menge von Informationen vom Saturn-System zurückgeschickt. Dazu gehören unter anderem Bilder und weitere Daten des riesigen Planeten, seiner zahlreichen Monde und seines unvergleichlich schönen Ringsystems.
Jetzt geht Cassini langsam der Treibstoff aus und die Sonde wird am 15. September in die obere Atmosphäre des Saturns gesteuert, wo sie wie ein Meteor verglüht.
Ein Teil des ehrgeizigen Beobachtungsprojekts war der Beginn einer Serie von 20 Umläufen im vergangenen Monat, bei denen die Sonde hoch über dem Nordpol des Planeten einen Bogen beschreibt, um anschließend hinunterzutauchen, wobei sie den engen F-Ring am Rand der Hauptringe überflog.
Ab April wird Cassini dann über die Ringe ziehen, um die abschließende Serie von 22 waghalsigen Sinkflugmanövern durchzuführen, die die Sonde zwischen den Planeten und die Innenseite der Ringe bringen wird.
Zwischen Dezember 2016 und Juli 2017 arbeiten die Bodenstationen der ESA mit dem NASA Deep Space Network zusammen, um Radiosignale aufzufangen, die Cassini über eine Entfernung von 1,6 Mrd. km überträgt. Die übertragenen Daten helfen den Wissenschaftlern bei der Untersuchung der Saturn-Atmosphäre und seiner rätselhaften Ringe, damit wir mehr über deren Ursprung erfahren.
Die von Cassini aufgezeichneten Signale haben unterdessen die Saturnatmosphäre durchquert oder sind an ihr oder an den Ringen abgeprallt. Die Unterschiede in der Stärke und Frequenz der Signale bergen wichtige Informationen über die Zusammensetzung, den Zustand und die Struktur dessen, was auch immer sie durchquert haben.
Internationale Kooperation bei planetaren Missionen
Außerdem geben winzige Schwankungen in Cassinis Orbit aufgrund der unterschiedlichen Anziehungskräfte, die anhand der Signale abgelesen werden können, möglicherweise Aufschluss über das Planeteninnere.
Die ersten drei Aufzeichnungsdurchgänge mithilfe von ESA-Stationen fanden im Dezember 2016 statt. Ihnen folgten zwei weitere am 3. und 10. Januar 2017. Zwanzig weitere Verbindungen in den tiefen Raum sind geplant.
“In den ersten Monaten dieses Jahres zeichnen wir hauptsächlich Signale auf, die das Ringsystem oder die Saturnatmosphäre durchdrungen hatten”, erzählt Daniel Firre, Servicemanager im ESA Missions-Kontrollzentrum in Darmstadt.
“Ab April, wenn der Orbit von Cassini sinkt, werden wir die aufgezeichneten Signale zur Analyse der Schwerkraft verwenden.”
Die Aufzeichnungen – einige Datenpakete bis zu einer Größe von 25 GB – werden zur Analyse an das Cassini Radio Science Team weitergeleitet.
“Die ESA-Bodenstationen unterstützen uns bei der Ermittlung extrem wichtiger Funkdaten von Cassini. Daran wird sichtbar, wie die Kooperation zwischen den Raumfahrtbehörden planetare Missionen noch wertvoller machen kann”, merkt Aseel Anabtawi von der Radio Science Group im NASA Jet Propulsion Laboratory an.
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Bei einigen Kontakten Cassinis mit der Erde dauern die Aufzeichnungen über 10 Stunden an. Bei der Signalaufzeichnung gestaltet sich die Übergabe von einer ESA- an eine NASA-Station und umgekehrt technisch äußerst komplex. Darüber hinaus müssen die Experten in Darmstadt für die Aufzeichnungsdurchgänge extrem präzise Frequenzberechnungen durchführen.
“Die Unterstützung der Funktechnik für das Große Finale der Cassini-Mission erfordert nicht nur Teamwork bei der ESA, sondern auch eine gute Zusammenarbeit der unterschiedlichen Behörden”, erklärt Thomas Beck von der ESA, der für die Bodenstationen verantwortlich ist.
“Das ist ein Bestandteil unserer ständigen gegenseitigen Unterstützung, die auf echte wissenschaftliche und technische Erkenntnisse abzielt.”
