Auf Aufnahmen, welche die Hauptkamera an Bord der Raumsonde New Horizons im Juli 2014 aus einer Entfernung von rund 430 Millionen Kilometern anfertigte, ist der lediglich etwa 100 Kilometer durchmessende Pluto-Mond Hydra erkennbar.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JHU/APL.
(Bild: NASA, JHU/APL, SwRI)
Am 14. Juli 2015 soll die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde New Horizons 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. Die meiste Zeit ihres Fluges verbringt die Raumsonde in einem ‚Hibernationsmodus‘, in dem alle nicht zwingend für den Betrieb benötigten Instrumente und Systeme deaktiviert sind. Im Rahmen von regelmäßig eingelegten ‚Wachphasen‘ werden allgemeine Systemüberprüfungen, Software-Updates, Kalibrierungen der sieben wissenschaftlichen Instrumente und eventuell notwendige Kurskorrekturmanöver durchgeführt.
Das letzte dieser Korrekturmanöver erfolgte am 15. Juli 2014 während der diesjährigen „Annual Checkout Phase“. Die Auswertung der aktuellen Daten über den gegenwärtigen Verlauf der Flugbahn von New Horizons führten zu dem Ergebnis, dass ein weiteres Kurskorrekturmanöver frühestens im März 2015 notwendig sein wird.
Ebenfalls während der diesjährigen ‚Wachphase‘ der Raumsonde konnte mit der LORRI-Kamera – der Hauptkamera an Bord von New Horizons – im Rahmen einer ‚optischen Navigationskampagne‘ der rund 1.200 Kilometer durchmessende Mond Charon – der größte der fünf zur Zeit bekannten Begleiter des Pluto – abgebildet werden.
Eine unerwartete Zugabe: Der Mond Hydra
Eine im September 2014 von zwei Mitarbeitern der New Horizons-Mission – John Spencer vom Southwest Research Institute (kurz SwRI) und Hal Weaver vom Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHU/APL) in Laurel im US-Bundesstaat Maryland – durchgeführte eingehende Analyse von weiteren Aufnahmen der LORRI-Kamera förderte dann noch etwas zu diesem Zeitpunkt noch nicht Erwartetes zutage. Auf den Aufnahmen war zur Überraschung der beteiligten Wissenschaftler der Mond Hydra, der zweitgrößte und zugleich am weitesten von Pluto entfernten Mond des Zwergplaneten, erkennbar.
(Bild: NASA, JHU/APL, SwRI)
Aufgrund seiner sehr geringen Helligkeit von lediglich 22,96 mag ist über den erst am 15. Juni 2005 entdeckten Mond Hydra bisher nur sehr wenig bekannt. Selbst sein Durchmesser kann – basierend auf den Werten der Entfernung zur Erde, der ’scheinbaren Helligkeit‘ und der angenommenen Albedo nur geschätzt werden. Hierbei kommen die Astronomen derzeit auf Werte zwischen 61 und 167 Kilometern. Erst durch die Daten, welche die Raumsonde New Horizons ab dem Januar 2015 über das Mini-System des Pluto zur Erde senden wird, werden sich weitere Aussagen über die kleinen Monde des Zwergplaneten ableiten lassen.
Eigentlich, so die Erwartungen der Mitarbeiter der New Horizons-Mission, sollte dieser Mond ebenfalls erst ab dem Januar 2015 auf den LORRI-Aufnahmen erkennbar sein, wenn die Distanz zwischen New Horizons und dem Pluto-System auf einen Wert von nur noch etwa 220 Millionen Kilometern gesunken ist. Die Aufnahmen, auf denen Hydra jetzt erstmals nachgewiesen werden konnte, wurden dagegen bereits am 18. und am 20. Juli 2014 angefertigt. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Entfernung von New Horizons zum Pluto immerhin noch rund 2,88 Astronomischen Einheiten, was in etwa einem Wert von 430 Millionen Kilometern entspricht.
An diesen beiden Tagen fertigte die LORRI-Kamera jeweils 48 Aufnahmen von Pluto an, welche dafür über einen Zeitraum von jeweils zehn Sekunden belichtet wurden. Die besten dieser Einzelbilder wurden anschließend überlagert. Auf den so erzeugten Bildprodukten ist eine deutlich erkennbare Bewegung eines Objektes erkennbar. Anschließende Analysen kamen zu dem Ergebnis, dass die jeweilige Position dieses Objektes mit der Position identisch ist, welche der Mond Hydra zu diesen Zeitpunkten einnehmen sollte.
„Ich bin sehr begeistern von diesem ersten Nachweis von Hydra durch unsere Raumsonde“, so Dr. Alan Stern vom SwRI, der wissenschaftliche Projektleiter der New Horizons-Mission. „Das hat ein bisschen was von einem unerwarteten Sonderbonus für unsere Sommeraktivitäten.“
Erneute Schlafphase
Bereits am 29. August 2014 wurde New Horizons nach einer elf Wochen andauernden Aktivitätsphase wieder in den Hibernationsmodus versetzt, welcher diesmal aber lediglich 100 Tage andauern wird. Bereits am 7. Dezember 2014 wird die Raumsonde den Schlafmodus beenden und wieder in den aktiven Modus übergehen, welcher dann nach dem bisherigen Planungsstand bis zum Sommer 2017 beibehalten werden soll.
Nach einer allgemeinen Überprüfung der Systeme wird New Horizons ab dem 4. Januar 2015 mit der regelmäßigen und kontinuierlich erfolgenden Fernerkundung des Pluto-Systems beginnen. Hierbei soll unter anderem auch die LORRI-Kamera zu einer systematischen Suche nach bisher unbekannten Monden im Bereich des Pluto eingesetzt werden. Außerdem erhoffen sich die Mitarbeiter der Mission Hinweise darauf, ob der Zwergplanet eventuell von einem Ringsystem umgeben ist.
Gegenwärtig befindet sich New Horizons in einer Entfernung von 30,08 Astronomischen Einheiten beziehungsweise rund 4,499 Milliarden Kilometern zur Erde. Bis zum Erreichen des Pluto müssen noch weitere 2,39 Astronomische Einheiten – dies entspricht in etwa 357 Millionen Kilometern – zurückgelegt werden.
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