Im Rahmen einer optischen Navigationskampagne fertigte die Hauptkamera der Raumsonde New Horizons Aufnahmen des Zwergplaneten Pluto an, auf denen auch dessen größter Begleiter – der Mond Charon – erkennbar ist. Einzelne Bilder dieser Beobachtungssequenz wurden zu einen kurzen Video zusammengefügt.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JHU/APL, The Planetary Society.
(Bild: B. Saxton (NRAO, AUI, NSF))
Die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde New Horizons soll am 14. Juli 2015 nach einem 9,5 Jahre dauernden Flug durch unser Sonnensystem den Zwergplaneten Pluto erreichen und dessen Oberfläche im Rahmen eines Vorbeifluges in einer Entfernung von rund 10.000 Kilometern passieren. Derzeit wird die Raumsonde einem ausführlichen „Annual Checkout“ – einer umfassenden Systemüberprüfung – unterzogen, welche noch bis zum 29. August 2014 andauern wird (Raumfahrer.net berichtete).
Ebenfalls während dieser ‚Wachphase‘ – die meiste Zeit ihres Fluges verbringt die Raumsonde in einem ‚Hibernationsmodus‘, in dem alle nicht zwingend für den Betrieb benötigten Instrumente und Systeme abgeschaltet sind – hat die Raumsonde in den Morgenstunden des 15. Juli 2014 ein Kurskorrekturmanöver durchgeführt, in dessen Rahmen die Geschwindigkeit von New Horizons noch einmal minimal verändert wurde. Ohne dieses Manöver, so die aktuellsten derzeit zur Verfügung stehenden Bahndaten des Pluto, hätte die Raumsonde diesen am inneren Rand des Kuiper-Gürtels beheimateten Zwergplaneten im nächsten Sommer rund 36 Minuten später erreicht als vorgesehen (Raumfahrer.net berichtete).
Optische Navigation
Zwecks der genauen Bestimmung des von der Raumsonde eingeschlagenen Kurses verfügt New Horizons über mehrere Sternsensoren und Sonnensensoren. Durch regelmäßig anzufertigende Aufnahmen kann durch die Auswertung der von diesen Systemen gewonnenen Bilddaten die exakte Flugbahn der Raumsonde sowie deren Orientierung im Raum ermittelt werden. Zusätzlich hat am 19. Juli 2014 eine erste von insgesamt vier „optischen Navigationskampagnen“ begonnen, für welche die LORRI-Kamera – eines der sieben wissenschaftlichen Instrumente an Bord von New Horizons – eingesetzt wird.
Zwischen dem 19. und dem 27. Juli fertigte die LORRI-Kamera hierzu pro Tag zwei Fotosätze von Pluto an, wobei jedes Bildset aus fünf Einzelaufnahmen bestand. Die dabei gewonnenen Aufnahmen sollen dem für den Flugbetrieb der Raumsonde verantwortlichen Team am Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHU/APL) in Laurel im US-Bundesstaat Maryland in erster Linie dazu dienen, den aktuellen Verlauf der Flugbahn noch weiter zu verfeinern.
(Bild: NASA, JHU/APL, SwRI)
Der Mond Charon
Aus 12 der dabei angefertigte Aufnahmen hat das Team des Applied Physics Laboratory zudem eine kurze Video-Sequenz erzeugt. Neben dem Zwergplaneten Pluto ist auf dieser Sequenz auch dessen größter ‚Begleiter‘, der rund 1.200 Kilometer durchmessende Mond Charon, deutlich erkennbar. Die entsprechenden Aufnahmen entstanden zwischen dem 19. und dem 24. Juli und dokumentieren somit zugleich einen fast kompletten Umlauf dieses Mondes um den Pluto – für einen Umlauf um den Zwergplaneten benötigt Charon etwa sechs Tage und neun Stunden.
Aus Entfernungen von zunächst 429 Millionen Kilometern und später von 422 Millionen Kilometern bedeckt der etwa 2.300 Kilometer durchmessende Zwergplanet Pluto auf den LORRI-Aufnahmen eine Fläche von vier Pixeln. Der in rund 19.500 Kilometern Entfernung umlaufende und nur etwa halb so große Charon nimmt dagegen eine Fläche von lediglich etwa zwei Bildpunkten ein. Die weiteren vier derzeit bekannten Monde des Pluto – die deutlich kleineren Monde Nix, Hydra, Kerberos und Styx – sind mit Durchmessern von mindestens zehn bis hin zu maximal 160 Kilometern dagegen deutlich zu klein, um von der LORRI aus dieser Entfernung ‚detektiert‘ zu werden.
Erst zu Beginn des Jahres 2015, so die Mitarbeiter des APL, wird sich New Horizons dem Pluto so weit genähert haben, dass auch diese Monde auf den Aufnahmen der LORRI-Kamera zu erkennen sein werden. Im Rahmen der während der zweiten optische Navigationskampagne, welche vom 25. Januar bis zum 6. März 2015 erfolgen soll, werden dabei zunächst Aufnahmen der Monde Nix und Hydra erwartet. Die dritte optische Navigationskampagne soll vom 5. April bis zum 15. Mai erfolgen und wird aufgrund der dann noch weiter verringerten Entfernung zum Pluto nochmals deutlich besser aufgelöste Bilder liefern. Die vierte Kampagne ist dann für den Zeitraum zwischen dem 27. Mai und dem 16. Juli angesetzt und beinhaltet auch erste Navigationsaufnahmen, welche erst nach dem Pluto-Vorbeiflug erzeugt werden.
(Bild: NASA, JHU/APL, SwRI)
Noch 404 Millionen Kilometer
Am 25. August 2014, lediglich vier Tage vor der Beendigung der derzeitigen ‚Wachphase‘, wird New Horizons die Umlaufbahn des Neptun, des am weitesten von der Sonne entfernt umlaufenden Planeten unseres Sonnensystems passieren. Gegenwärtig befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 4,374 Milliarden Kilometern zur Erde. Bis zum Erreichen des Pluto müssen noch weitere 2,7 Astronomische Einheiten – dies entspricht in etwa 404 Millionen Kilometern – zurückgelegt werden.
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