Home

Raumfahrt

Raumsonden

Cassini

Site Map

Cassini Mission im zweiten Halbjahr 2007

Einleitung

Die Cassini Mission ist die größte und komplexeste bisher entwickelte amerikanische Planetensonde. Um sie, mit der bei Artikeln auf meiner Seite, üblichen Genauigkeit zu beschreiben, habe ich den Artikel in mehrere thematisch gegliederte Unteraufsätze aufgeteilt, pro Halbjahr gibt es hier einen laufend aktualisierten Bericht über die Fortschritte der Mission.

Das zweite Halbjahr bringt eine neue Phase in der Mission. Seit einem Jahr befand sich Cassini in einem stark geneigten Orbit um die Ringe zu untersuchen und das Magnetfeld genauer zu bestimmen. Dabei passierte sie Titan sehr oft, etwa alle 16 Tage. Am 30.6.2007 begann nun eine Phase in der die Sonde über 2 Orbits in einen exzentrischen Orbit umgelenkt wird der schließlich mit einem Iapetus Vorbeiflug - dem einzigen nahen während der Primärmission endet. Dieser Missionsteil endet am 14.9.2007. Danach wird Cassini in den letzten Teil der Mission übergehen in dem man wieder nach und nach die Inklination des Orbits erhöht und die Umlaufdauer erniedrigt. Zuletzt, am 1.7. nächsten Jahres wird sich Cassini in einem sehr kurzperiodischen Orbit von nur 7 Tagen Umlaufszeit befinden.

Es gibt bis zum 10.9.2007 einige sehr nahe Vorbeiflüge an den kleineren Eismonden und danach solange die Sonde noch nahe des Äquators fliegt auch noch einige in mittlerer Entfernung und zwar folgende:

Titan wird auch angeflogen werden, aber nicht mehr so häufig wie in dem vergangenen halben Jahr, es gibt 6 Titanvorbeiflüge, die Nummern T35 bis T40 in diesem halben Jahr.

Orbit 48

Orbit 48, der erste im zweiten Halbjahr beginnt am 28.6.2007 und geht bis zum 9.7.2007. Die Sonde hat eine Bahn im Äquator des Saturns und passiert so wieder die Eismonde in naher Distanz. Der saturnnächste Punkt liegt bei 145000 km, so ziemlich die größte Mögliche Annäherung an die ringe die möglich ist und der fernste bei 2.88 Millionen km.

Am 29.6.2007 fand der Titanvorbeiflug T33 statt. In 1948 km Entfernung von der Oberfläche zog der Roboter seine Bahn um den Mond und erreichte bei 8.1 ° N seinen nächsten Punkt an der Oberfläche, nach einer Reihe von Vorbeiflügen in hohen bis polaren Breiten findet dieser also wieder über dem Äquator statt.

• Primär stehen Untersuchungen des Radio Science Subsystems an, man will also die Veränderungen der reinen Trägerwelle beim Vorbeiflug beobachten. Es ist der dritte und letzte Vorbeiflug während der Primärmission bei der RSS eingesetzt wird (nach T11 und T22) und man erwartet sich davon eine Bestimmung der Love Zahl, die Aufschluss darüber geben soll ob Titan unter einem Eispanzer einen flüssigen Ozean hat oder nicht. Zwei weitere RSS Vorbeiflüge wird es in der erweiterten Mission geben bei T45 und T68.
• CAPS nutzt aus, dass wegen des RSS die Sonde sich nicht während des Vorbeiflugs bewegt wodurch das Instrument ortsfest die Magnetosphäre beobachten kann und die Datenauswertung und 3D Bestimmung der Interkation der Magnetosphäre erheblich einfacher ist.
• UVIS wird Bilder im fernen und extremen UV aufnehmen, die Verteilung von Kohlenwasserstoffen und Aerosolen bei Titan bestimmen.
• CIRS wird hochauflösende Spektralmessungen der Atmosphäre durchführen
• VIMS setzt die globale Kartering des fast zu 100 % beleuchteten Titans fort, sucht nach Wolkenformationen und Bewegungen und schaut nach den Signaturen von Dünen, Wasser und Methanfrost und Seen aus Kohlenwasserstoffen.
• ISS macht bei niedrigem Phasenwinkel hochauflösende Aufnahmen von 120-240 m/Pixel zentriert auf 1 °N, 210-215 °N und unter extrem niedrigen Phasenwinkel weitere aufnahmen mit 240-500 m/Pixel Auflösung. Diese niedrigen Sonnenstande sollten geologische Strukturen besser hervorheben.

2 Tage zuvor fand ein Vorbeiflug an Tethys statt bei dem vor allem das Ithaka Chasma untersucht wurde, ein Grabensystem welches eine Hälfte des Mondes durchzieht. Der Vorbeiflug in 16459 km Entfernung war sehr nah und wurde für Beobachtungen des Mondes genutzt.

Auf Hyperion, das zeigte sich bei der Auswertung vergangener Untersuchungen gibt es auch Kohlenwasserstoffe. Spuren davon wurden durch VIMS entdeckt. Der nahe Vorbeiflug im September 2005 wurde auch dazu genutzt die Oberfläche in allen Spektralbereichen zu untersuchen. Das Bild links zeigt einen 75 x 75 km großen Ausschnitt aus Hyperions Oberfläche. die Helligkeitsinformationen stammen aus einem hochauflösenden ISS Bild. Dem sind als Farbinformationen die niedrig aufgelösten VIMS Aufnahmen überlagert. Blau ist das vorherrschende Wassereis, rosa-rot das bei diesem Mond erstaunlich häufige Kohlendioxid Eis. und gelb die organischen Kohlenwasserstoffe. Es ist auffällig dass diese mit den dunklen Kraterböden korrespondieren, d.h. diese aus organischem Material bestehen das sich durch UV Strahlung zu dunklen Polymeren verbunden hat (ähnlich unserem Erdöl oder dem Teer auf den Straßen).

Das Kohlendioxid Eis ist auf komplexe Weise mit dem Wassereis vermischt, was ein entweichend es unter den Bedingungen von Hyperion nicht stabilen Kohlendioxids verhindert.

Eine weitere Überraschung aber angesichts der recht tiefen und dunklen Krater nicht überraschende Erkenntnis war die Auswertung der Bahninformationen nach dem Vorbeiflug von Hyperion. Sie erlaubten eine bessere Bestimmung seiner Masse und Größe und demnach hat der Mond nur etwa die Hälfte der Dichte von Wasser, muss also von größeren inneren Hohlräumen durchzogen sein. Einen ähnlichen Befund kennt man schon von Gesteinsasteroiden, z.B. dem Asteroiden 253 Mathilda den die Raumsonde NEAR beim Vorbeiflug vermaß.

Am 1.7.2007 beginnt das vierte und letzte Jahr der Primärmission von Cassini. Zeit erneut Bilanz zu ziehen. Hier die wichtigsten Eckdaten von Cassini aus dem letzten Jahr:

• die Raumsonde ist in bestem Zustand, alle Systeme arbeiten normal
• Die Raumsonde machte im letzten Jahr 19 nahe Vorbeiflüge, nahezu alle an Titan. Es ab zusätzlich 35 Gelegenheiten die Eismonde zu beobachten allerdings aus größerer Distanz. (Der einzige gezielte Vorbeiflug nicht an Titan war E11 an Enceladus).
• 68 GBit an Daten wurden letztes Jahr übertragen. Mehr als in den beiden Jahren zuvor (52.6 bzw. 57.2 GBit).
• Auf Titan wurden bislang nur 3 Einschlagkrater gefunden aber viel mehr Anzeichen für geologische Aktivität wie tektonische Bewegungen, Berge, Kryovulkanismus, aber auch Phänomene die dem Wetter zu schulden sind wie Seen in nördlichen Breiten, Dünen, Erosionskanäle.
• INMS hat die wohl komplexeste Ionosphäre im Sonnensystem vorgefunden mit einigen Dutzend verschiedener ionisierter Moleküle.
• Von Tethys, Dione, Mimas und Rhea gelangen neue hochauflösende Aufnahmen im letzten Jahr.
• Enceladus hat die Abmessungen von 256.6 x 251.4 x 248.3 km bei einem mittleren Radius von 252.1 km und einer Dichte von 1.608 cm³ ist er der dichteste aller Eismonde, obwohl er ein sehr kleiner Mond ist.
• Verbraucht wurden letztes Jahr 88.2 kg Treibstoff, etwas mehr als im zweiten Jahr (82.9 kg). Im ersten Jahr wurden 1415.5 kg Treibstoff verbraucht, doch dieses enthielt auch das Manöver zum Einbremsen in den Orbit und das anheben der saturnnächsten Punktes um nicht bei der ersten Periapsis mit den Ringen zu kollidieren. Insgesamt war Cassini viel sparsamer im Treibstoffverbrauch als angenommen. Nun sollte sie noch über 554 kg Reserven verfügen, man ging von 270 kg am Ende des vierten Jahres aus. Bleibt der Treibstoffverbrauch bei 90 kg/Jahr so sollte die Sonde also noch weitere 5-6 Jahre durchhalten. Entsprechend arbeitet das Team auch an der Planung einer weiteren Missionsverlängerung nach 2010.

Orbit 49

Der Orbit 49 geht vom 9.7.2007 bis zum 20.7.2007. Ein Vorbeiflug an Titan hebt sowohl saturnnächsten wie saturnfernsten Punkt an. Die Periapsis steigt bei diesem Orbit von 145000 auf 320.000 km und die Periapsis (die erst im nächsten Orbit durchflogen wird von 2.880.000 auf 4.170.000 km, damit beginnt eine kleine Reihe von Titanvorbeiflügen um die Sonde in eine hochelliptische Umlaufbahn zu bringen die sie schließlich an Iapetus heranführen wird.

Titan T34 am 19.7.2007 findet in 1322 km Höhe statt. Einen Tag später passiert die Sonde Helene in 36.448 km Entfernung und Tethys in 100.000 km Entfernung. (Bild Links)

Orbit 50

Der Jubiläumsorbit Nummer 50 wird vom 20.7.2007 bis zum 29.8.2007 durchlaufen. Schon an der verlängerten Umlaufdauer sieht man, dass der Vorbeiflug an Titan den Orbit drastisch geändert hat. Er erstreckt sich nun bis zu 4.17 Millionen km von Saturn hinaus ins All. Die nächste Annäherung an Saturn erfolgt auf 320.000 km. Ziel dieses neuen Orbits ist es die Sonde auf einen Orbit zu bringen, bei dem sie beim nächsten Orbit den äußersten großen Mond Iapetus in naher Distanz passiert. Iapetus wird nur zweimal während der Mission in naher Distanz passiert: Einmal vor dem Aussetzen der Huygenssonde in 127.000 km Entfernung, was globale Übersichtaufnahmen erlaubte und das zweite mal dieser gezielte Vorbeiflug am 10.9.2007. Es ist der einzige nahe Iapetus Vorbeiflug, auch während der erweiterten Mission ist kein naher Vorbeiflug geplant. Cassini überfliegt die beleuchtete saturnabgewandte Seite, welche aus den anderen Bahnen niemals beobachtbar ist, da sich sonst Cassini innerhalb des Iapetusorbits befindet. 400-500 Aufnahmen sind geplant, die besten von dem Bergrücken am Äquator, einigen Bergen die Voyager entdeckte und der Übergangszone zwischen hellem und dunklem Gebiet. Ein Bildmosaik der beobachtbaren Hemisphäre mit 400 m Auflösung ist ebenfalls geplant.

Bei diesem Orbit nähert sich Cassini keinem der anderen Monde besonders nahe.

Orbit 51

Mit diesem Orbit beginnt für Cassini eine neue Phase, die letzte bis zum Ende der offiziellen Mission am 1.7.2007. Die Orbits werden nun immer kürzer, und so entfallen in diese letzten 11 Monate weitere 27 Orbits. Die Bahnneigung wird dabei immer größer und erreicht schließlich Werte über 70 Grad. Diese Bahnen sind ideal um das Magnetfeld und die Ringe zu beobachten, weshalb dies auch die "Rings and MAPS" Phase genannt wird.

Orbit 51 verläuft von 278000 bis 3610000 km Entfernung vom Saturn über einen Monat vom 29.8.2007 bis zum 30.9.2007.

Kurz nach Passage des saturnnächsten Punkts in 320.000 km Entfernung wird Tethys in 52.539 km Entfernung am 29.8.2007 und Rhea in 5.109 km Entfernung am 30.8.2007 passiert. Dann folgt ein Titanvorbeiflug am 31.8.2007. T35 in 3.302 km Entfernung ändert die Bahn so, das Iapetus am 10.9.2007 in 1.626 km Entfernung passiert wird. Eine geänderte Missionsstrategie erlaubt es neben der Suche nach einer dünnen Atmosphäre mit UVIS welche bei der ursprünglichen Planung rund um den nächsten Punkt stattfinden sollte nun auch Aufnahmen aus nächster Entfernung und Felder und Magnetfelduntersuchungen. Die Beobachten beginnen schon am 3.9.2007 noch in 1.5 Millionen km Entfernung von Iapetus und die heiße Phase sind die letzten 5.5 Stunden vor der Begegnung mit Distanzen unter 45000 km. Der Roboter nähert sich Iapetus nahe ihres saturnfernsten Punkts mit einer sehr geringen Relativgeschwindigkeit von nur etwas über 2 km/s so, dass über Stunden Aufnahmen und andere Beobachtungen möglich sind.

Am 14.9.2007 wird der saturnfernste Punkt in 3.61 Millionen km Entfernung passiert. Bei der Annäherung an den Saturn gibt es dann in rascher Folge erneut einige nahe Vorbeiflüge an den Eismonden: und zwar am 30.9.2007 kurz vor Erreichen der Periapsis an Dione in 46655 km, Tethys in 118742 km und Enceladus in 98289 km Entfernung.

Der T35 führt über die saturnabgewandte Seite und erreicht seinen nächsten Punkt bei 63.5 Grad Nord, 110 Grad West, Beobachtungen westlich des Huygens Landeplatzes sind möglich.

• VIMS wird beginnend 37 Minuten vor der Begegnung eine Sternenbedeckung durch Titan ausnutzen um die Atmosphäre und die Wolkenstrukturen besser zu untersuchen. Zwei Stunden vor der Begegnung wird es eine Kartierungsphase nahe des Nordpols geben bei der neues bisher noch nicht beobachtetes Gebiet ins Gesichtsfeld kommt.
• ISS wird den Huygens Landeort photographieren und höher aufgelöste Aufnahmen einer kreisförmigen Struktur machen. Zusammen mit den Vorbeiflügen bei T28 und T31 erlaubt dies stereoskopische Vergleiche zwischen den Aufnahmen. Aufnahmen mit 5-7 Minuten Belichtungszeit sollen zeitliche Veränderungen der Atmosphäre enthüllen.
• CIRS setzt seine Untersuchungen von Titan fort um nach und nach eine spektrale Karte zu erstellen. Bislang gibt es vor im in den Längengraden große Lücken und auch im fernen Infrarot fehlen Spektren. dieser Vorbeiflug weitere Lücken schließen und bislang noch nicht beobachtetes Terrain hinzufügen.
• UVIS nutzt die Sternbedeckung von Sigma Sagittarus wie VIMS aus, und setzt zusammen mit CIRS die Kartierung im UV Bereich fort.
• RPWS sucht nach Emissionen von Blitzen in Titans Atmosphäre wie auch nach Messungen von Ionenaufnahme, Plasmatemperatur und Dichte von Titan. Bislang gibt es Anzeichen für Blitze von Titan, aber noch keine gesicherten Daten dafür.

Danach beginnen die Vorbereitungen für den Vorbeiflug an Iapetus, Die besten Aufnahmen, 35 Stück werden 7365 km vor bis 24182 km nach dem Vorbeiflug von dem äquatorialen Rücken gemacht von 8.5 bis -10.1 Grad Breite und 8.2.8 bis 242 Grad Breite, also praktisch über den halben Äquator hinweg. Sie Haben Auflösungen von 44.7 bis 148 m/Pixel, die beste Aufnahme eine von 9.7 m pro Pixel.

Die nächste Annäherung an Iapetus findet über 4 Grad Süd, 156 Grad West in 1644 km Höhe und 2.4 km/s Relativgeschwindigkeit statt. Schon in den Tagen zuvor gab es Bilder aus immer kleinerer Distanz, allerdings wurde der Mond zunehmend zur Sichel, wie diese Sequenz von Aufnahmen vom 6-9.9.2007 aus 893.000-206.000 km Entfernung zeigt. Die Kernfragestellungen bei Iapetus welche man bei diesem Vorbeiflug geklärt haben will drehen sich natürlich um das dunkle Gebiet und woraus es besteht und wie es es gebildet wurde.

• VIMS soll den gesamten Iapetus bei der Annäherung zwischen 0.35 und 3.2 Mikrometern Wellenlänge kartieren. In diesem Bereich liegen die Absorptionslinien von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen, einem Kandidat für die dunkle Färbung einer Hälfte von Iapetus. Daneben geht es um die Bestimmung des Vorkommens von Kohlendioxid, Ammoniak und die Spektrallinien der CN und NH Gruppe.
• ISS hat wie schon beschrieben die Zeit um die nächste Annäherung zugesprochen bekommen. Neben dem äquatorialen Rücken soll auch nach frischen kleinen Kratern im dunklen Gebiet geschaut werden und die Übergangszone zu hellem Gebiet genauer untersucht werden. Von Vorteil ist, dass man bei diesem Vorbeiflug einen Bereich näher vor der Kamera bekommt, der beim bisher einzigen Vorbeiflug im Neujahr 2004/5 nicht zu sehen war von dem man also nur niedrig aufgelöste Bilder hat.
• CIRS Wird die Tag- und Nachttemperaturen messen, die bolometrische Albedo und dies über einen breiten Spektralbereich von 10-500 µm Wellenlänge um spätere spektrale Auswertungen (Suche nach Substanzen) zu ermöglichen
• UVIS wird Karten im extremen und fernen UV anfertigen (110-190 und 50-90 nm Wellenlänge). Der Fokus liegt bei der Übergangsgrenze von dunklem zu hellem Gebiet. Weiterhin untersucht es den Stern Sigma Sagitarrus wenn er den Iapetus 75 Minuten vor der nächsten Begegnung passiert um eine eventuell vorhandene dünne Atmosphäre zu detektieren.
• RADAR wird die Oberflächendicke und Zusammensetzung des dunklen Materials erkunden. Aus größerer Entfernung gibt es auch eine Radarkarte mit einer Auflösung von 2-6 km des Mondes und Höheninformationen mit 35 m Auflösung werden erwartet.

Die ersten übermittelten Aufnahmen zeigen eindrucksvoll den 10 km hohen Bergrücken, er muss sehr alt sein, denn er ist genauso verkratert wie der Rest des Mondes. Auch im hellen Gebiet finden sich unzählige Krater, allerdings sind viele Kraterböden dunkel, oftmals nicht gleichmäßig und auch dazwischen findet man immer wieder ein marmorierendes dunkles Muster. Offensichtlich liegen hier zwei Schichten übereinander. Wenn die Kraterböden dunkel sind, so ist die helle Schichte die neuere - und das ist das besondere, denn die anderen Saturnmonde haben nur diese helle Schicht. (Eine der Hypothesen ist ja, dass Iapetus das dunkle Material von Phoebe und anderen Minimonden aufgesammelt hat, doch dann wäre das dunkle ja die oberste Schicht. Nun hat Tillmann Denk, Missionsplaner dieses Vorbeiflugs an der FU Berlin und andere erst einmal genügend Bilder von Iapetus. Kurz nach der ersten Übermittlung wurde Cassini von einem Schauer galaktischer Teilchen getroffen und ging in den Safe Mode. Leider gibt das Cassini Team nicht an, wann dies geschah denn nach einer erster Datenübertragung waren weitere Aufnahme vor allem ein globales Mosaik, das nur nach dem Vorbeiflug möglich ist geplant (Cassini sah Iapetus vor dem Vorbeiflug als Sichel und erst nach dem Vorbeiflug als "Dreivertel Mond". Bild links, man sieht sehr deutlich auch, dass sich dieser Vorbeiflug und der erste in der Neujahrsnacht 2005 ergänzen - Damals sah man vor allem die dunkle Seite des Mondes)

Und nun die schlechte Nachricht: Die Liste der gezielten Vorbeiflügen an den Großen Eismonden ist nun von Cassini abgearbeitet. .Dies war der letzte in der Primärmission (die genauen Daten der erweiterten Mission die ja in weniger als 10 Monaten beginnen soll sind noch nicht veröffentlicht). Es gibt noch 3 Vorbeiflüge an kleineren Monden. Nämlich am 3.12. an Epimetheus in 6200 km Entfernung und nochmals am 12.3.2008 in 690 km Entfernung. Janus wird am 1.6.2008 in 12300 km Entfernung passiert.

Auf der Rückkehr ins innere Saturnsystem stehen weitere Vorbeiflüge an: Am 30.9.2007 werden kurz hintereinander Dione in 46.655 km Entfernung, Tethys in 118.543 km Entfernung und Enceladus in 98.289 km Entfernung passiert.

Orbit 52

Der Orbit Nr. 52 wird vom 30.9.2007 bis zum 24.10.2007 durchlaufen. Die Periapsis liegt bei 278.000 km Entfernung, die Apoapsis sinkt durch den Titanvorbeiflug auf 2.970.000 km. T36, am 2.10.2007 ist der erste einer Serie bei denen Titan nach passieren des saturnnächsten Punktes passiert wird und der erste einer Serie von sieben Vorbeiflügen welche über die Südhalbkugel führen, die man bislang noch nicht so gut erforscht hat. T7 führte allerdings in einer ähnlichen Bahn am Titan Vorbei, wodurch Vergleichsuntersuchungen möglich sind.

Die Passage in einer Höhe von 975 km wird für folgende Beobachtungen genutzt:

• Das Radar passiert eine Region nahe es Vorbeiflugs T7. Es gibt einen kurzen Streifen von SAR Beobachtungen nahe 30 Grad Süd, vor allem aber Rückstreuungs- und Höhenmessungen.
• IINMS steuert das Radar rund um den nächsten Punkt während es selbst die Zusammensetzung der oberen Atmosphäre untersucht.
• UVIS macht langsame Scans der beleuchteten Seite von Titan um die Karte im EV und FUV anzufertigen und die Kohlenwasserstoffkonzentration in der Atmosphäre global zu erfassen.
• VIMS macht ebenfalls globale Aufnahmen des Titan und sucht nach Veränderungen zwischen den Vorbeiflügen.
• ISS macht globale Aufnahmen des Titan, aber keine Detailaufnahmen.
• MAPS macht Untersuchungen des Magnetfelds von Titan, die man mit den bei T7 gewonnen Daten vergleichen kann.

Kurz vor der Passage des saturnnächsten Punktes am 24.10 gibt es einen entfernten Vorbeiflug an Janus in 150.000 km Entfernung. Bilder wurden bei diesem nicht gewonnen.

Orbit 53

Orbit 53 hat keinen Titanvorbeiflug, trotzdem hat der Vorbeiflug am 2.10. den saturnnächsten Punkt auf 229.000 km abgesenkt, was neue Bilder der inneren Monde ermöglicht. Die Apoapsis wird am 5.11.2007 in 2.990.000 km Entfernung durchlaufen. Am 16.11.2007 wird Rhea in 90588 km Entfernung passiert. Am 17.11.2007 wird die nächste Periapsis durchlaufen.

In der Zwischenzeit konnte man eine neue Entdeckungen vermelden: Gürtel von "Moonlets" also Minimonden, noch kleiner als die kleinsten "echten" Monde wie Pan. Man entdeckte Schnüre dieser Monde im A-Ring. Nur in dieser form sind die Monde für Cassini sichtbar, denn jeder einzelne ist mit 100 m Größe zu klein um von Cassini abgelichtet zu werden.

Mehrere kleine dieser Bögen wurden im A-ring entdeckt. Jeder ist 10 Meilen (16 km lang). Alle zusammen sind maximal 2000 Meilen (3200 km) lang, nur etwa 1/180 stel der Länge des A-Rings. Es mag noch kleinere Moonlets geben: Cassinis Kamera kann keine Moonlets von weniger als 50 Fuß (16 m) Durchmesser detektieren.

Orbit 54

Dieser Orbit verläuft zwischen 229.000 und 2.290.000 km Entfernung und wird von Cassini zwischen dem 17.11.2007 und dem 3.12.2007 durchlaufen. Erneut steht ein Titanvorbeiflug statt, 2 Tage nach Durchlaufen der Periapsis am 19.11.2007. T37 senkt den saturnnächsten Punkt auf 151.000 km, ab, so dass Cassini beim nächsten Orbit eine erneute Gelegenheit hat die Hirtenmonde zu untersuchen.

• INMS soll bei T37 die Struktur, Zusammensetzung von Atmosphäre und Ionosphäre und ihre thermale Struktur untersuchen.
• VIMS soll hochauflösende Aufnahmen der Atmosphäre anfertigen.
• CIRS soll vertikale Temperaturprofile von Titans Thermopause und Stratosphäre anfertigen. Das ist Bestandteil einer globalen Karte, welche nach und nach über viele Vorbeiflüge angefertigt wird.
• ISS soll globale und regionale Mosaike anfertigen. Das regionale umfasst die Gegend um Adeli, nordöstlich des Gebietes das bei T35 im Detail abgebildet wurde.
• UVIS wird mehrere langsame Scans im FUV und EUV anfertigen, welche eine UV Karte ergeben soll. Sie sollen die Verteilung von Aerosolen und die Rückstreuung und Absorption durch Kohlenwasserstoffen zeigt.
• MAG wird die Ergebnisse von T36 ergänzen und man will nach zeitlichen Veränderungen im Vergleich zu T36 suchen.
• RWPS soll nach der Elektronendichte und Plasmawellenabstrahlung durch die Interaktion von Titans Magnetfeld mit Saturns Plasmaumgebung untersuchen.

Die nächste Annäherung findet bei -21 ° Süd und 117 Grad Breite statt.

Orbit 55

Durch die Erniedrigung der Bahn findet am 3.12.2007, kurz nach der Passage von Saturn eine Passage von Epimetheus statt. Es ist mit 8711 km Entfernung die nächste während der ganzen Tour. (Bild rechts). Zwei Tage später findet am 5.12.2007 der Titanvorbeiflug T38 in 1300 km Entfernung statt. Am 11.12.2007 wird der saturnfernste Punkt durchlaufen und am 19.12.2007 erneut die Saturnperiapsis.

Folgende Beobachtungen sind geplant:

• VIMS soll Aufnahmen eines Nord-Süd Streifens anfertigen der sich von Adeli hinunter zu der "Ontario Lake" Region erstreckt. Dabei wird auch die Huygens Landezone mit 5-10 km Auflösung erfasst. Danach schließen sich globale Aufnahmen der Südhalbkugel an.
• ISS soll hochauflösende aufnahmen machen, rund um den Bereich bei 7-10 Grad Nord, 213 West anfertigen. Weiterhin sind aufnahmen der "Ontraio Lake" Region geplant, gemeinsam mit VIMS. eventuell kann man die aufnahmen mit früheren zu Stereoaufnahmen kombinieren.
• CIRS soll Atmosphären und Bodentemperaturen bestimmen, weiterhin Profile der troposphärischen Methan und der stratosphärischen Wasserkonzentration.
• UVIS soll die Karte die man schon seit einigen Vorbeiflügen anfertigen will vervollständigen.
• MAG bestimmt die Magnetosphäre rund um den Südpol
• RWPS setzt die Untersuchungen von T37 fort.

Inzwischen konnte das Team des Elektonenspektrometers eine weitere Entdeckung vermelden: Nämlich das man mit diesem Instrument (einem Teilinstrument des Massenspektrometers) negative Ionen mit Atommassen von bis zu 10.000 entdeckt hat. Das sind schon recht große und komplexe Moleküle aus (wenn man eine typische Zusammensetzung aus Wasserstoff und Kohlenstoff nimmt) etwa 1000-2000 Atomen.

Inzwischen gab es auch Abschätzungen der Mengen an Flüssigkeit auf Titan. Es müssten nach den derzeitigen Beobachtungen etwa genug Karsteis vorhanden sein um einen 110 m tiefen globalen Gletscher zu formen, 80 % aus Azetylen, 15 % aus Propin und 5 % aus Zyanwasserstoff bestehen. Sie speilen eine Rolle beim Hyrocarbonkreislauf auf Titan und wahrscheinlich sind größere Mengen dieser Feststoffe auch in den Seen gelöst. Zumindest für die größeren, tiefen Seen kann man Cryovulkanismus als Ursache ausschließen. Sie entstehen aus Karst und Flusszuläufen.

Inzwischen liegen auch die Auswertungen aus Vorbeiflug an Iapetus im September vor. Die Beobachtung von Berghängen und Kraterwändern auf hochauflösenden Bildern zeigt, dass die südlichen Hänge dunkler sind. Die Ursache ist die Sonneneinstrahlung. Sie scheint auf die Hänge und verdunstet aus einem gleichförmigen Mix von dunklem Gestein und hellem Eis das Eis. Danach bleibt das dunkle Oberflächengestein zurück. Da dieses durch das verdunstete Eis an Festigkeit verloren hat rutscht sehr oft Material von den Hängen ab auf die Kraterböden, die dann auch dunkler sind. Man findet auch einzelne helle Einschlagkrater im dunklen Gebiet, die zeigen dass unter der Oberfläche das Material hell ist.

Eine Computersimulation zeigt, dass über etwa 90 Millionen Jahre sich das Muster ausbildet das heute Iapetus aufweist: Eine dunkle Seite und eine hell Seite und helle Pole. Es sind kleine Albedounterschiede die sich in einem sich selbst verstärkenden Prozess aufschaukeln. Material wird an einer Stelle wo es dunkler ist leichter sublimiert, wodurch dieses noch dunkler ist und noch schneller sublimiert. Es kann dann entweichen oder sich an der kälteren, helleren Seite ablagern, wodurch diese noch kälter wird.

Auch die VIMS Daten bestätigen dies. Das helle Material besteht weitgehend aus Wasser. Im dunklen findet man noch Absorptionslinien von Kohlenmonoxid, Ammoniak und Kohlendioxid - Elementen aus denen durch UV Bestrahlung leicht dunkle polyzyklische Kohlenwasserstoffe entstehen können. Eine Abschätzung der Partikelgröße für die dunklen Teile in der hellen Zone liefert eine Größe von kleiner als 0.5 Mikrometer und einen Masseanteil von maximal 2 %. Eine Abschätzung der gemessenen Temperaturen mittels CIRS ergab, das die helle Seite etwa 10 cm Dicke in einer Milliarde Jahre verliert. Neu hinzugekommenes Material durch Meteorite liefert etwa dieselbe Menge. So bleibt die Oberflächenzusammensetzung in etwa konstant. Im dunklen Bereich wird aber 20 m, also 2000 mal mehr in einer 1 Milliarde Jahren abgetragen. Im Übergangsbereich wurde ein Temperaturunterschied von 15 K (113 zu 128 K gemessen.

Damit scheint die Theorie der Sublimation von Eis und dadurch Konzentration von schon vorhandenem dunklem Staub wohl die beste derzeitige Erklärung für die helle und dunkle Seite sein. Die früher favoritisierte Theorie des Aufsammelns von dunklem Material, emittiert von Phoebe und anderen kleinen äußeren Saturnmonden scheint nun der Vergangenheit anzugehören.

Eine weitere Neuigkeit kommt von den Saturnringen. Sie sind wahrscheinlich so alt wie der Planet selbst. Nachdem man bei den meisten anderen Planeten feststellte, dass die Ringe instabil sind und innerhalb von Millionen Jahren vergehen nahm man an die Ringe wären nur etwa 100 Millionen Jahre alt und entstanden durch das Zerreisen eines zu nahe gekommenen kleinen Mondes. Die Analyse der Ringstrukturen zeigte aber das diese stabil sind, und diese weisen darauf hin, dass die Ringe aus übrig gebliebenem Material bestehen das bei der Entstehung des Planeten übrig blieb und wegen der Nähe sich nicht zu einem Mond aggregieren konnte. Sie sind damit etwa 4.5 Milliarden Jahre alt. Im F-Ring wird Material dauernd "recycelt" so ergab die Analyse von Aufnahmen. Man entdeckte alleine in diesem äußeren, dünnen Ring 13 Objekte von 27-2000 m Größe.

Orbit 56

Schon zwei Wochen nach dem letzten Titanvorbeiflug findet am 20.12.2007 der letzte Vorbeiflug für dieses Jahr statt. Der Titan 39 Vorbeiflug in 970 km Höhe findet diesmal über der Südhalbkugel statt bei -70 Grad Breite und 176 Grad Länge. Diese Passage erlaubt es zum ersten Mal das Südpolgebiet, das derzeit dauernd von der Sonne beschienen wird mit dem Nordpolgebiet, das dauernd in der Nacht ist zu vergleichen.

Daher gelten die wichtigsten Untersuchungen dem Gewinnen von SAR Aufnahmen des Südpolgebietes um dort ebenfalls nach Seen zu suchen. Auf den ISS Daten sieht man ja einen dunklen Fleck nahe des Südpols - ist dies ein See? Weitere Untersuchungen betreffen Rückstreuungsmessungen und Höhenmessungen.

• ISS wird nur Aufnahmen aus größerer Entfernung mit einer Auflösung von 1.4 km/Pixel machen, dafür sind Beobachtungen von Rhea bei niedriger Phase geplant.
• CIRTS sucht nach Spurenbestandteilen und macht Temperaturprofile über die Höhe und quer über die Oberfläche.
• VIMS soll nach Wolken in einer regionalen und globalen Karte suchen.
• MAG nutzt die erste nahe Passage eines Polgebietes bei einer ausgehenden Flanke. Es gibt allerdings weitere Möglichkeiten das Magnetfeld in dieser Region bei folgenden Flügen in der erweiterten Mission zu untersuchen.

Mit Orbit 56 endet das Jahr 2007 für Cassini und es beginnt das letzte halbe Jahr der Primärmission. In nur 16 Tagen durchläuft die Sonde nun die Bahn und kehrt schon am 4.1.2008 zu Saturn zurück. Dies wird nun sich immer mehr verstärken, in einem halben Jahr wird die Umlaufszeit nur noch 7 Tage betragen. T39 hat die Bahn wieder etwas angehoben auf inen minimalen Punkt von 241000 km, der saturnfernste bleibt bei 2.2 Millionen km.

Cassini Image Downloader

Sie interessieren sich für die "RAW Images" und möchten nicht dauernd manuell die Bilder von Cassini herunterladen? Sie haben eine DSL Verbindung und möchten alle Bilder von Cassini herunterladen?

Dieses Programm lädt automatisch RAW Bilder von der Cassini Website herunter und speichert Sie auf der Festplatte. Es filtert zu kleine Bilder und zu große Bilder (Sternaufnahmen) aus, wenn vom Benutzer gewünscht. Mit enthalten ist ein Hilfsprogramm zum korrigieren der kammartigen Strukturen bei zu vielen Details im Bild.

Es benutzt die Verzeichnisinformationen der Cassini Webseiten um die Bilder aufzufinden.

Das Programm läuft unter Windows 95,98,Me, NT4, 2000 und XP. Hier erfahren Sie mehr über das Programm.

Links

Planetary.org : Viele Hintergrundinfos zu Cassini und Saturn

DLR Cassini Seiten (Deutsche Übersetzung der NASA Seiten)

NASA Cassini Website

Cassini RAW Images

Alle Bilder: Copyright Courtesy NASA/JPL-Caltech.

Bücher vom Autor über Raumsonden

Lang Zeit gab es von mir nur ein Buch über Raumsonden: die beiden Mars-Raumsonden des Jahres 2011, Phobos Grunt und dem Mars Science Laboratory. Während die russische Raumsonde mittlerweile auf dem Grund des Pazifiks ruht, hat für Curiosity die Mission erst bekommen. Das Buch informiert über die Projektgeschichte, den technischen Aufbau der Sonden und ihrer Experimente, die geplante Mission und Zielsetzungen. Die Mission von Curiosity ist bis nach der Landung (Sol 10) dokumentiert. Einsteiger profitieren von Kapiteln, welche die bisherige Marsforschung skizzieren, die Funktionsweise der Instrumente erklären aber auch die Frage erläutern wie wahrscheinlich Leben auf dem Mars ist.

2018 wurde dies durch zwei Lexika, im Stille der schon existierenden Bücher über Trägerraketen ergänzt. Jedes Raumsonden Programm wird auf durchschnittlich sechs bis acht Seiten vorgestellt, ergänzt durch eine Tabelle mit den wichtigsten zeitlichen und technischen Daten und Fotos der Raumsonde, bzw., Fotos die sie aufgenommen hat. Ich habe weil es in einen band nicht rein geht eine Trennung im Jahr 1990 gemacht. Alle Programme vorher gibt es in Band 1. Die folgenden ab 1990 gestarteten dann in Band 2. In Band 2 ist ein Raumsonden Programm meist eine Einzelsonde (Ausnahme MER). In Band 1 dagegen ein Vorhaben das damals zumeist aus Doppelstarts bestand, oft auch mehr wie z.B. neun Ranger oder sieben Surveyor. Beide Bänder sind etwa 400 Seiten stark. In Band 1 gibt es noch eine gemeinsame Einführung für beide Bände über Himmelsmechanik und Technik der Instrumente. Beide Bände haben einen Anhang mit Startlisten, Kosten von Raumsonden und Erfolgsstatistiken. Band 2 hatte Redaktionsschluss im Januar 2018 und enthält die für 2018 geplanten Missionen über die es genügend Daten gab.

Hier eine Beschreibung des Buchs auf meiner Website für die Bücher, wo es auch ein Probekapitel zum herunterladen gibt. Sie können das Buch direkt beim Verlag kaufen (versandlostenfrei). Dann erhalte ich als Autor eine etwas höhere Marge, aber auch über den normalen Buchhandel, Amazon (obige Links) und alle anderen Portale wie Bücher.de oder Libri.

Sitemap

Kontakt

Neues

Impressum / Datenschutz

Hier werben / advert here

Buchshop

Bücher vom Autor