Seit mittlerweile über sieben Jahren fasziniert die Raumsonde Cassini die interessierte Öffentlichkeit mit beeindruckenden Bildern vom Saturn und dessen Monden. Durch die Auswertung dieser Bilder gewinnen die beteiligten Wissenschaftler immer tiefere Einblicke in die Geheimnisse unseres Sonnensystems.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL Photojournal, Raumcon-Forum. Vertont von Peter Rittinger.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Die Raumsonde Cassini befindet sich seit dem 30. Juni 2004 in einer Umlaufbahn um den Saturn und untersucht seitdem mit den an Bord befindlichen zwölf Instrumenten die Atmosphäre und das Ringsystem des zweitgrößten Planeten unseres Sonnensystems. Außerdem stehen auch immer wieder die größeren der insgesamt 62 bisher bekannten Monde des Saturn im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses.
Gegenwärtig umkreist die Raumsonde den Saturn auf einer Umlaufbahn, welche fast genau auf einer Ebene mit der Ringebene des Saturn sowie den Umlaufbahnen mehrerer größerer Saturnmonde verläuft. Hierdurch ergibt sich für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment immer wieder die Gelegenheit, mehrere der größeren, inneren Monde auf einer einzigen Aufnahme gleichzeitig abzubilden. Eine solche Aufnahme sehen Sie hier.
Das Bild wurde am 29. Juli 2011 mit der NAC-Kamera aufgenommen und zeigt neben Teilen des Ringsystems fünf Saturnmonde. Ganz links ist der unregelmäßig geformte Mond Janus zu erkennen, der mit Abmessungen von rund 194 x 190 x 154 Kilometern einen mittleren Durchmesser von 179 Kilometern erreicht. Rechts von Janus ist der Mond Pandora erkennbar, welcher den Saturn in einer Entfernung von rund 141.000 Kilometern umrundet. Dieser etwa 81 Kilometer durchmessende Mond zieht seine Bahn dabei in unmittelbarer Nähe des F-Ringes und fungiert so als ein Schäfermond. Zusammen mit einem weiteren, hier allerdings nicht abgebildeten Mond, dem im Mittel etwa 94 Kilometer durchmessenden Prometheus, verleiht Pandora dem F-Ring durch gravitative Einflüsse seine Form.
Etwas oberhalb der Bildmitte ist der 504 Kilometer durchmessende Mond Enceladus zu sehen. Enceladus wird in den kommenden Wochen im Rahmen von drei dichten Vorbeiflügen von Cassini aus nächster Nähe untersucht werden. Am rechten Bildrand ist der Mond Rhea abgebildet. Rhea verfügt über einen Durchmesser von 1.528 Kilometern und ist somit nach dem Mond Titan der zweitgrößte Mond des Saturn. Hinter Rhea ist schließlich noch der teilweise verdeckte Mond Mimas zu sehen. Mimas erreicht einen Durchmesser von 396 Kilometern.
Neben den ästhetischen Gesichtspunkten dienen solche Aufnahmen jedoch auch immer als Grundlage für wissenschaftliche Arbeiten. Durch den Vergleich der zuvor durch Softwareprogramme berechneten voraussichtlichen Positionen der einzelnen Monde mit den dann tatsächlich beobachteten Positionen lassen sich die bisher verfügbaren Daten über deren jeweilige Umlaufbahnen noch weiter zu verfeinern. Die möglichst exakte Kenntnis der Position eines Mondes ist für zukünftige geplante Untersuchungen durch die Raumsonde Cassini zwingend notwendig.
Außerdem können auch solche aus größeren Distanzen angefertigte Aufnahmen der Studie von Oberflächendetails dienen. Die Auflösung des zum Aufnahmezeitpunkt des Fotos rund 1,8 Millionen Kilometer von der Raumsonde entfernten Mondes Enceladus beträgt etwa 11 Kilometer pro Pixel. Bei dem rund 1,1 Millionen Kilometer entfernten Mond Rhea liegt die Auflösung bei sieben Kilometern.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute)
Eine weitere Aufnahme zeigt den Saturnmond Rhea. Die Saturnsonde Cassini passierte diesen Mond am 1. August 2011 um 23:02 MESZ im Rahmen eines nicht zielgerichteten Vorbeifluges in einer Entfernung von lediglich 5.862 Kilometern. Diese Gelegenheit wurde von den an der Cassini-Mission beteiligten Wissenschaftlern unter anderem dazu genutzt, um die extrem dünne Atmosphäre des Mondes näher zu untersuchen (Raumfahrer.net berichtete).
Aus der Sicht der Raumsonde befand sich der Stern Epsilon Orionis, der mittlere Gürtelstern im Sternbild Orion, zum Zeitpunkt der dichtesten Annäherung unmittelbar neben dem Mond Rhea und wurde schließlich von diesem bedeckt. Bei solchen Sternbedeckungen wird das von dem Stern ausgehende Licht durch die Atmosphäre des Mondes leicht abgeschwächt. Durch die Messung der sich daraus ergebenden Helligkeitsveränderung des Sterns können die an der Mission beteiligten Wissenschaftler Rückschlüsse über die Ausdehnung und Dichte der Mondatmosphäre ziehen.
Auf der Aufnahme, welche am 1. August 2011 aus einer Entfernung von knapp 6.000 Kilometern mit der WAC-Kamera der Raumsonde angefertigt wurde, ist die nicht von der Sonne beleuchtete Nachtseite des Mondes erkennbar. Trotzdem erscheint die Mondoberfläche hell genug, um darauf Oberflächenstrukturen zu erkennen. Das hierfür nötige Licht wurde von der zu diesem Zeitpunkt von der Sonne beleuchteten Tagseite des Saturn reflektiert. Das Blickfeld der Kamera ist auf einen Punkt auf der Mondoberfläche zentriert, welcher sich bei 23 Grad südlicher Breite und 315 Grad westlicher Länge befindet. Unmittelbar neben dem Mond sind neben dem Stern Epsilon Orionis noch drei weitere Hintergrundsterne erkennbar.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der 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 für das Direktorat für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC.
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