In den Morgenstunden des 7. Juni begann die Raumsonde Cassini ihren mittlerweile 193. Umlauf um den Planeten Saturn. In den folgenden 12 Tagen stehen erneut die Atmosphäre des Saturn und dessen Ringsystem im Fokus des wissenschaftlichen Interesses.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Am heutigen Tag erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 8.29 Uhr MESZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt befand sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 1,34 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 193. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell verfügt Cassini auf ihrer Umlaufbahn um den Saturn immer noch über eine Inklination von 59,4 Grad.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 12 Tage andauernden Umlaufs – dieser trägt die Bezeichnung „Rev 192“ – insgesamt 20 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Die meisten dieser Beobachtungen werden sich auf die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn konzentrieren.
Die erste ISS-Beobachtung wird dabei am 9. Juni den Saturn zum Ziel haben. In Zusammenarbeit mit einem der Spektrometer der Raumsonde, dem Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), soll die ISS-Kamera hierbei die Südpolregion des Saturn abbilden. Neben der Suche nach Polarlichtern dienen diese Beobachtungen dazu, die Rotationsperiode des Saturn-Magnetfeldes näher zu bestimmen. Am darauf folgenden Tag steht der größte der Saturnmonde, der 5.150 Kilometer durchmessende Mond Titan , auf dem Beobachtungsprogramm. Aus einer Distanz von etwa 1,4 Millionen Kilometern soll die Kamera eingesetzt werden, um die Dunstschichten im Bereich von dessen äußeren Atmosphärenschichten zu studieren.
Am 12. und am 14. Juni soll die ISS-Kamera im Rahmen von drei Beobachtungskampagnen den kleinen, äußeren Saturnmond Albiorix abbilden. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn um den Saturn, seinem Durchmesser von rund 32 Kilometern und einer ungefähren Rotationsperiode von etwas über 13 Stunden ist über diesen erst im Jahr 2000 entdeckten Mond bisher nur sehr wenig bekannt. Die ISS-Kamera soll Albiorix über Zeiträume von jeweils mehreren Stunden aus einer Distanz von rund 22,9 Millionen Kilometern mehrfach abbilden. Anhand der Variationen in der sich aus diesen Beobachtungen ergebenden Lichtkurven und einem Abgleich mit vorherigen Messungen sollen trotz dieser großen Entfernung zwischen der Raumsonde und dem Mond dessen Helligkeitsvariationen und die sich daraus ergebende Rotationsperiode noch näher bestimmt werden. Des weiteren sollen die Daten genutzt werden, um die Orientierung der Rotationsachse von Albiorix zu ermitteln.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute, DLR)
Zwischen den beiden Beobachtungskampagnen am 12. Juni steht außerdem erneut der Mond Enceladus auf dem Beobachtungsprogramm. Hierbei soll die ISS-Kamera dessen Südpolregion abbilden und die von dort ausgehenden Fontänen aus Wasserdampf und Eispartikeln dokumentieren. Anhand der Aufnahmen wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler untersuchen, ob während der letzten Monate eine Veränderung in der Aktivität der hierfür verantwortlichen Kryovulkane auftrat. Enceladus wird sich während dieser Beobachtungssequenz in einer Entfernung von rund 714.000 Kilometern zu der Raumsonde befinden.
Am 13. Juni wird Cassini schließlich um 7.58 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 193 erreichen und den Planeten in einer Entfernung von 557.700 Kilometern passieren. Wenige Stunden später wird sich die ISS-Kamera auf die Nordpolregion des Planeten richten. In Zusammenarbeit mit einem weiteren Instrument der Raumsonde, dem Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS), soll die WAC-Kamera neben markanten Wolkenformationen speziell das direkt über dem Nordpol gelegene Nordpol-Hexagon abbilden. Die entsprechenden Beobachtungen werden bis zum 14. Juni andauern.
Für die folgenden Tage sind dann verschiedene Beobachtungssequenzen vorgesehen, in deren Rahmen die ISS-Kamera sowohl in der Saturn- als auch in der Titanatmosphäre nach markanten Wolkenformationen und kleineren Sturmgebieten Ausschau halten wird. Durch diese Beobachtungen lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. Weitere Aufnahmen werden sich auf das Ringsystem des Saturn konzentrieren. Unter anderem sollen hierbei zum wiederholten Mal sogenannte „Propellerstrukturen“ im äußeren Bereich des A-Ringes dokumentiert werden.
Bei diesen entfernt an Flugzeugpropeller erinnernden, lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine „Hohlräume“ innerhalb des A-Ringes, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden – so genannten Moonlets – verursacht werden (Raumfahrer.net berichtete über den bei der Entstehung solcher „Propellerstrukturen“ zugrunde liegenden Prozess). Durch die anzufertigenden Aufnahmen sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter verfeinert werden.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Am 19. Juni 2013 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 7.34 MESZ in einer Entfernung von rund 1,34 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und damit auch diesen 193. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den dann beginnenden Orbit Nummer 194 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie verschiedener Saturnmonde vorgesehen.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.
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