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Cassini – der grosse Abschied

Am 15. September 2017 beendete die Cassini-Sonde ihre letzte Umlaufbahn um den Saturn, bevor sie in die Atmosphäre eintauchte. Ein bewegendes Ende der Mission für das Team von Planetenwissenschaftlern, Ingenieuren und anderen Forschenden, welche die Leistungen des Raumschiffs seit seinem Start vor 20 Jahren verfolgten.

Eines der letzten Saturnbilder von Cassini. (Bild NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

“Wenn die Raumsonde auf unbestimmte Zeit um den Saturn gekreist wäre, hätte sie eines Tages einen seiner potentiell bewohnbaren Satelliten treffen können”, erklärt Ravit Helled, Professor der Universität Zürich und Mitglied von PlanetS: “Mit dem Absturz von Cassini auf dem Saturn haben wir eine mögliche bakteriologische Verschmutzung des Saturn-Systems vermieden.”
Auch wenn die ökologischen Bedenken der Wissenschaftler real sind, dann ist dies sicher nicht das, was sie am meisten interessiert. Der letzte Teil der Cassini-Mission, “Grand Finale” genannt, könnte es ermöglichen, das Schwerefeld des Planeten genau zu messen und daraus dessen innere Struktur abzuleiten.

Propellerförmige Struktur in Saturns A-Ring. (Bild NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Nur einen Tag, bevor Cassini in die Atmosphäre fiel, fotografierte die Sonde zum letzten Mal die Ringe, in denen sie sechs propellerförmige Strukturen ausmachte, deren Bahnen mehrere Jahre lang verfolgt worden sind und die die Namen berühmter Flieger tragen: Bleriot, Earhart, Santos-Dumont, Sirkosky, Post und Quimby. Zusätzlich zu diesen sechs Strukturen konnte Cassini echte Schwärme von Mini-Propellern aufspüren, welche die Forscher in Erstaunen versetzten. “Dank Cassini können wir verstehen, wie die Gravitationskräfte der Saturn-Monde die Struktur der Ringe geformt haben”, erklärt Ravit Helled, “ein Phänomen, das vor Cassini nicht sichtbar war”.

Ein weiteres Rätsel, das dank des grossen Finales vielleicht gelöst wird, ist das Alter und der Ursprung der Ringe. Theoretische Modelle haben gezeigt, dass sich die Ringe ohne Kräfte, die sie zusammenhalten, in etwa 100 Millionen Jahren auflösen müssten. Die Frage ist: Sind die Ringe weniger als 100 Millionen Jahre alt oder gibt es einen Mechanismus, der sie stabil hält? Es scheint zurzeit, dass die Monde des Saturn diese Stabilität ermöglichen; nach der Analyse von Cassinis letzten Daten sollten wir etwas mehr wissen.

Auch die elektronische “Nase” (INMS) von Cassini überraschte die verantwortlichen Wissenschaftler, als die Sonde während ihres Tauchgangs die Gase zwischen den Ringen und dem Planeten erschnüffelte. Die Forscher entdeckten, dass Ringmoleküle in die Atmosphäre des Saturn “regnen”. Auch wenn sie dies erwartet hatten, überraschte sie die Zusammensetzung des Regens, der insbesondere Methan enthält, das in den Ringen recht selten vorkommt.

Wasserfontänen auf Enceladus. (Bild NASA/JPL/Space Science Institute)

Das grosse Finale sollte dank der Messung des Magnetfelds auch eine Antwort auf die Frage geben, wie lange ein Tag auf dem Saturn dauert, oder anders gesagt, in welcher Zeitspanne der Planet rotiert. Laut Michele Dougherty, Leiter des Magnetometer-Experiments am Imperial College London, wurde die Empfindlichkeit des Instruments während des grossen Finales um das Vierfache gesteigert, was eine Genauigkeit von 0,016 Grad beim Neigungswinkel des Magnetfeldes erlaubte. Eine sehr kleine Neigung würde das gegenwärtige Wissen über die Erzeugung planetarer Magnetfelder auf die Probe stellen und auf eine kompliziertere Dynamik innerhalb des Saturn hindeuten.

Eine der sensationellsten Entdeckungen Cassinis sind zweifellos die Geysire des Wassers, die aus der Oberfläche des Saturnmondes Enceladus kommen. “Das deutet darauf hin, dass sich unter der Eiskruste ein Ozean mit hydrothermaler Aktivität befindet”, sagt Ravit Helled. “Es gibt verschiedene Vorschläge bei der ESA und der NASA, mit dem Ziel, Saturn noch weiter zu studieren”, sagt die Astrophysikerin und fügt hinzu, dass jedoch bei der NASA-Mission JUNO und dem JUICE-Projekt der ESA der Jupiter und seine Satelliten Vorrang haben. “Ich bin sicher, dass wir eines Tages zum Saturn zurückkehren werden, um seine Ringe und Monde zu studieren”, schliesst Ravit Helled.