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Raumsonden: Juno ist auf dem Weg zum Jupiter

Die Jupitersonde Juno
Nach mehr als 20 Jahren Pause ist wieder ein irdischer Kundschafter zum König unseres Sonnensystems unterwegs, dem Riesenplaneten Jupiter. Am 5. August 2011 um 18:25 Uhr MESZ erhob sich eine Atlas-5-Trägerrakete in den blauen Himmel über dem US-Bundesstaat Florida. Rund eine Stunde später befand sich die Raumsonde Juno auf einer Erdfluchtbahn für eine erste Umrundung der Sonne. Für die nächsten zwei Jahre wird Juno auf einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegen, die sie über die Umlaufbahn des Mars hinausführt.

Diese Flugphase wird recht ruhig verlaufen, nur unterbrochen von Testläufen für die Bordinstrumente und die Durchführung von Bahnkorrekturen. Am 9. Oktober 2013 kehrt Juno wieder zur Erde zurück, um Schwung zu holen für den eigentlichen Flug zum Jupiter, den sie dann am 4. Juli 2016 erreichen wird. Juno wird sich beim Erdvorbeiflug bis auf 500 Kilometer dem Blauen Planeten nähern, um ihre Geschwindigkeit relativ zur Sonne um 7,3 Kilometer pro Sekunde zu erhöhen. Erst dann hat Juno genug Geschwindigkeit, um Jupiter in rund 2,7 Jahren erreichen zu können.

Etwa ein halbes Jahr vor Ankunft beim Riesenplaneten werden die Instrumente der Raumsonde hochgefahren und beginnen mit den ersten Beobachtungen des Riesenplaneten und seines Umfelds. Bei Erreichen des geringsten Abstands zu Jupiter am 4. Juli 2016 zündet Juno ihr Bremstriebwerk für 30 Minuten entgegen ihrer Flugbewegung. Damit reduziert sie ihre Geschwindigkeit gegenüber Jupiter so weit, dass sie in eine weite elliptische Bahn um den Riesenplaneten eintritt. Dieser erste Orbit hat eine Umlaufperiode von 107 Tagen und wird intensiv für Kalibrierung der Instrumente genutzt.

Wenn sich Juno auf ihrer ersten Umlaufbahn erneut Jupiter dicht annähert, zündet sie zum zweiten und letzten Mal ihr Bremstriebwerk, um ihre Geschwindigkeit relativ zu Jupiter nochmals zu verringern. Diesmal brennt das Triebwerk für 37 Minuten, danach befindet sich die Sonde auf einer Bahn, die sie über die Pole des Planeten führt. Die Umlaufperiode beträgt dann nur noch elf Tage. Juno soll auf diser Bahn Jupiter dann in einem Jahr 33-mal umrunden, bis sie dann gezielt zum Absturz in den Riesenplaneten gebracht wird.

Nach einem Jahr im strahlungsverseuchten direkten Umfeld des Riesenplaneten ist ihre Bordelektronik durch die Partikelstrahlung trotz spezieller Schutz- und Härtungsmaßnahmen so stark geschädigt, dass ein Weiterbetrieb nicht mehr möglich ist. Um zu verhindern, dass die Sonde unbeabsichtigt auf dem Jupitermond Europa aufschlägt, wird sie durch Zündung ihres Antriebs auf Kollisionkurs mit dem Riesen gebracht und verbrennt in seiner Atmosphäre. Damit wird vermieden, dass auf der Sonde befindliche irdische Keime den Jupitermond verseuchen könnte, auf dem es möglicherweise Leben gibt.

Juno dient vor allem der Erkundung der Atmosphäre und des mächtigen Magnetfelds des Jupiter und ist hierfür mit neun unterschiedlichen Instrumenten ausgerüstet. Zusätzlich wurde die Sonde mit einer Farbkamera ausgestattet, die für die allgemeine Öffentlichkeit Bilder des Riesenplaneten und seiner dynamischen Atmosphäre aufnehmen wird. Damit kann sie die Arbeit fortführen, die mit dem ersten Jupitersatelliten, der Raumsonde Galileo, begann. Diese umrundete von 1995 bis 2003 denn Planeten, konnte aber wegen einer verklemmten Hauptantenne nur eine Bruchteil der ursprünglich von der Jupiteratmosphäre geplanten Bilder zur Erde funken.

Tilmann Althaus

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  • Quellen
NASA / JPL, 5. und 6. Juli 2011

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