Cassini-Huygens

Forschung

Die Landung der Sonde Huygens auf dem Saturnmond Titan ermöglicht der Wissenschaft neue Erkenntnisse über die Geschichte der Erde. Die Bilder der Titan-Oberfläche und die Daten aus der Atmosphäre liefern neue Erkenntnisse über das äußere Sonnensystem. Die amerikanisch-europäische Mission Cassini-Huygens ist deswegen ein Meilenstein bei der Erkundung unseres Sonnensystems, weil sie Rückschlüsse auf die Entstehung von Himmelskörpern mit einer Atmosphäre und damit auf die Entstehung der Erde erlaubt.


Auf ihrem Weg und nach ihrer Landung auf dem Saturnmond Titan hat die Sonde Huygens etwa 350 Bilder gemacht und zahlreiche Daten über die Titan-Atmosphäre gesammelt und an die Erde übermittelt. Diese Daten werden nun ausgewertet.

Titan ist neben der Erde der einzige bekannte Himmelskörper unseres Sonnensystems, der über eine Atmosphäre verfügt. Die Atmosphäre könnte in ihrer Zusammensetzung einem frühen Stadium der Erdatmosphäre ähneln. Außerdem wurde auf Titan Wasser entdeckt. So könnten sich auf Titan im günstigsten Fall primitive Lebensformen entwickelt haben.

Bei der Saturn Mission Cassini-Huygens ist die Huygens-Landesonde der Beitrag der europäischen Weltraumorganisation ESA. Die Mission Cassini-Huygens begann ihren Weg zum Titan im Oktober 1997. Das NASA-Fluggerät Cassini war 1,5 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt, als die Landesonde Huygens ihren Weg in die Atmosphäre des Mondes antrat. An Bord der Sonde befinden sich sechs wissenschaftliche Instrumente, die vor allem Druck, Temperatur und Windverhältnisse in der Titan-Atmosphäre messen. Zugleich sollen Proben der Atmosphäre genommen werden, um deren Zusammensetzung feststellen zu können.

Ihre seitwärts blickende Optik erlaubt der Sonde während ihres Fluges infolge ihrer Eigendrehung einen permanenten Rundblick, der in Schwarz-Weiß-Bildern festgehalten wird.

Die europäischen Gesamtkosten für Huygens liegen bei 400 Mio. €, von denen Deutschland 115 Mio. € trägt. Deutsche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind dabei an folgenden Experimenten beteiligt:

  • Doppler Wind Experiment (DWE): mit ihm werden während des Abstiegs der Sonde die zonalen Winde (horizontal und vertikal) gemessen, der Einschlagsort der Sonde und ihre Pendelbewegung beim Abstieg gemessen (dt. Förderung: 3,2 Mio. €, Projektleiter: Dr. Mike Bird, Universität Bonn, beteiligte: Prof. Peter Edenhofer, Ruhr-Uni-Bochum, Dr. Robin Dutta-Roy, Universität Bonn, Dr. Dirk Plettemeier, TU Dresden);
  • Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR): mit einer CCD-Kamera werden Atmosphäre und Oberfläche von Titan im Bereich von 350 – 1600 Nanometern gemessen, um die Oberfläche des Mondes kartieren zu können und um den Thermalhaushalt der Atmosphäre und die physikalischen Eigenschaften und die Zusammensetzung der Atmosphäre zu bestimmen (dt. Förderung: 4,4 Mio. €, Projektleiter: Dr. Marty Tomasko, University of Arizona, beteiligt: Dr. Horst-Uwe Keller, Max-Planck-Institut für Aeronomie (MPAe) Katlenburg-Lindau);
  • Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI): mit ihm wird die Titan-Atmosphäre auf ihre physikalischen und elektrischen Eigenschaften hin untersucht (0,5 Mio. €, Projektleiter: Dr. Marcello Fulchignoni, Observatoire de Paris, Meudon, beteiligt: Prof. Fritz Neubauer, Universität zu Köln).

Deutsche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind mit Experimenten auch auf dem Orbiter Cassini vertreten:

  • Cosmic Dust Analyzer (CDA): Staubmessungen im Saturnsystem, PI Dr. Srama/Prof. Grün, MPI f. Kernphysik Heidelberg;
  • Dual Technique Magnetometer (DTM): Magnetfeldmessungen im Saturnsystem, Prof. Glassmeier, Universität Köln, Prof. Neubauer, TU Braunschweig;
  • Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) Messungen neutraler und geladener Teilchen innerhalb der Saturn-Magnetosphäre, Dr. Ip, Dr. Woch, MPIAe Katlenburg-Lindau;
  • Magnetospheric Imaging Exper. (MIMI): Messungen der Saturnmagnetosphäre und Wechselwirkungen mit dem Sonnenwind, Dr. Krupp, MPIAe Katlenburg-Lindau;
  • Composite Infrared Spectrometer (CIRS): IR-Messungen der Oberflächen, Ringe und Atmosphären im Saturnsystem, Prof. Großmann, Berg. Univ. Wuppertal;
  • Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS): UV-Spektren der Atmosphäre, Ringe, Oberflächen im Saturnsystem, Dr. Keller, MPIAe Katlenburg-Lindau;
  • Visible and Infrared Mapping Sp. (VIMS): Spektrale Kartierung von Oberflächenstrukturen, Atmosphären und Ringen, Dr. Jaumann, DLR;
  • Imaging Science Subsystem (ISS): Multispektrale Bilder des Saturn, der Ringe und Monde, Prof. Neukum, FU Berlin.