Vor wenigen Stunden begann die Raumsonde Cassini einem neuen Umlauf um den Saturn. Den Höhepunkt dieses 12 Tage andauernden Orbits Nummer 186 bildet ein am 5. April erfolgender dichter Vorbeiflug an dem Saturnmond Titan.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Vor wenigen Stunden erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 03:17 Uhr MEZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt befand sich Cassini in einer Entfernung von rund 1,47 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren 186. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell verfügt die Raumsonde auf ihrer Saturnumlaufbahn immer noch über eine Inklination von 57 Grad.
Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der insgesamt 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 12 Tage andauernden Orbits Nummer 186 – dieser trägt die Bezeichnung „Rev 185“ – insgesamt 26 Beobachtungskampagnen vorgesehen.
Die erste dieser Kampagnen hatte vor wenigen Stunden den kleineren, äußeren Saturnmond Hyrrokkin zum Ziel, welcher sich dabei in einer Distanz von rund 9,49 Millionen Kilometern zu der Raumsonde befand. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn und einem mittleren Durchmesser von rund acht Kilometern ist über diesen erst im Jahr 2006 entdeckten Mond bisher nur sehr wenig bekannt.
Anhand der Unterschiede in den sich bei den Beobachtungen ergebenden Lichtkurven und einem Abgleich mit vorherigen Beobachtungsdaten sollen die Helligkeitsvariationen und die sich daraus ergebenden Rotationsperiode von Hyrrokkin näher bestimmt werden. Diese Beobachtungssequenz ist Bestandteil einer langfristig angelegten Kampagne, in deren Verlauf mehrere der kleinen, äußeren Saturnmonde unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen aus jeweils mehreren Millionen Kilometern Entfernung abgebildet werden.
Bis zum 31. März wird sich die ISS-Kamera dann mehrfach auf den Saturn und den größten von dessen bisher 62 bekannten Monden, den 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, richten und deren obersten Atmosphärenschichten abbilden. Durch diese Aufnahmen sollen erneut aktuelle Daten über das dortige Wettergeschehen gesammelt werden. Durch die Beobachtung von markanten Wolkenformationen lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und -geschwindigkeiten tätigen.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Für den 1. April ist schließlich die Beobachtung einer Sternokkultation geplant. Hierbei wird der im Sternbild Kassiopeia gelegene veränderliche Rote Riesenstern R Cassiopeiae von Teilen den Ringsystems bedeckt. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von R Cassiopeiae erhoffen sich die Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau und die Struktur der den Stern bedeckenden Ringe.
Durch die zeitliche Abfolge der auftretenden Helligkeitsschwankungen und deren Intensität können so zum Beispiel Rückschlüsse über die Lichtdurchlässigkeit und somit über die Materialdichte der einzelnen Ringstrukturen gewonnen werden. Neben der ISS-Kamera ist für diese Beobachtung der Einsatz von einem der Spektrometer der Raumsonde, dem Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS), vorgesehen.
Am 3. April wird Cassini um 03:46 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 186, erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich die Raumsonde 423.880 Kilometer über der obersten Wolkenschicht des Saturn befinden. Zwischen dem 2. und dem 4. April sind mehrere Beobachtungen der inneren Saturnmonde Enceladus und Mimas und des Ringsystems des Saturn vorgesehen. Außerdem sollen in diesem Zeitraum zwei weitere Sternokkultationen dokumentiert werden.
Zwei Tage nach dem Passieren der Periapsis wird Cassini am 5. April schließlich um 23:44 MESZ im Rahmen eines gesteuerten Vorbeifluges den Saturnmond Titan in einer Entfernung von 1.400 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 5,8 Kilometern pro Sekunde passieren. Bedingt durch diesen Vorbeiflug wird sich die Inklination der Raumsonde auf einen Wert von 61,7 Grad erhöhen. Dieser mittlerweile 91. gesteuerte Vorbeiflug am Titan, das Manöver trägt die Bezeichnung „T-90“, ist der zweite von insgesamt acht in diesem Jahr erfolgenden Vorbeiflügen am Titan. Der nächste aktiv gesteuerte Vorbeiflug wird am 23. Mai 2013 erfolgen.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Während der Annäherungsphase an den Titan wird das Composite Infrared Spectrometer (CIRS) die Nachtseite dieses Mondes abtasten und dabei Daten über die in der Stratosphäre herrschenden Temperaturen sammeln. Außerdem sollen die gesammelten Daten genutzt werden, um die Verteilung von Aerosolen und verschiedener chemischer Verbindungen in den oberen Schichten der Titanatmosphäre zu bestimmen.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Während der Phase der dichtesten Annäherung wird das VIMS-Instrument die wissenschaftlichen Aktivitäten der Raumsonde bestimmen. Das Spektrometer soll dabei speziell die Oberfläche des Titan untersuchen und im Rahmen dieser Arbeiten verschiedene ausgedehnte Dünenfelder abbilden. Während der Abflugsphase wird dann das CIRS seine Temperaturmessungen fortsetzen. All diese Instrumentenaktivitäten sollen durch begleitende Aufnahmen der ISS-Kamera unterstützt werden, welche dabei zusätzlich die im sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichtes erkennbaren Wolkenformationen in der Titanatmosphäre dokumentieren soll.
Am 7. April 2013 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 19:49 MESZ in einer Entfernung von rund 1,4 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und auch diesen 186. Orbit um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 187 sind erneut verschiedene Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn 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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