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Raumsonden: Jupitersonde Juno passiert die Erde

Die Jupitersonde Juno

Update: Beim Erdvorbeiflug der Jupitersonde Juno am Abend des 9. Oktober 2013 ist nicht alles glatt verlaufen. Kurz nach Erreichen des geringsten Abstands und dem Eintritt in den Erdschatten schaltete sich der Bordcomputer in den "Safe Mode". Dies bedeutet, dass alle nicht unbedingt für das Überleben der Sonde notwendigen Geräte, darunter auch die wissenschaftlichen Instrumente, abgeschaltet wurden und die Sonde auf weitere Instruktionen von der Bodenstation wartet. Auf jeden Fall befindet sich Juno auf der richtigen Bahn zum Jupiter, die Vorbeiflugdistanz zur Erde wurde auf zwei Kilometer genau erreicht. Zudem steht die Bodenkontrolle im Funkkontakt mit der Sonde und sie reagiert auf Steuerbefehle. Unbekannt ist derzeit, ob Juno Messdaten und Bilder vom Vorbeiflug aufgezeichnet hat, die Missionskontrolleure am Jet Propulsion Laboratory müssen dazu noch die Telemetrie der Sonde auswerten.

Schon mehr als die Hälfte ihrer Flugstrecke durch das Sonnensystem zum Planeten Jupiter hat die US-Raumsonde Juno bereits zurückgelegt, ohne dabei ihrem Ziel tatsächlich näher zu kommen. Im Gegenteil, am Abend des 9. Oktober 2013 kehrt die am 5. August 2011 gestartete Sonde in die unmittelbare Nähe der Erde zurück, um dann endgültig Kurs auf Jupiter zu nehmen. Der Riesenplanet soll am 4. Juli 2016 nach einer Reise von insgesamt 2,8 Milliarden Kilometern erreicht werden. Die dichte Passage an der Erde ist notwendig, um die Geschwindigkeit von Juno so weit zu steigern, dass sie den Riesenplaneten überhaupt anfliegen kann.

Bahnverlauf von Juno durch das Sonnensystem | Die für Juno geplante Reisedauer zum Zielplaneten Jupiter beträgt rund fünf Jahre. Nach ihrem Start am 5. August 2011 wird Juno eine Bahnschleife durch das innere Sonnensystem ziehen, um am 9. Oktober 2013 dicht an der Erde vorbeizufliegen. Danach hat die Sonde genügend Schwung, um Jupiter am 4. Juli 2016 zu erreichen. Die Striche auf der weiß eingezeichneten Bahn markieren Zeitabschnitte zu je 30 Tagen. Von innen nach außen sind die Bahnen von Merkur, Venus, Erde, Mars und Jupiter aufgetragen.

Juno nutzt ein so genanntes Swingby-Manöver, um ihre Geschwindigkeit um 7,3 Kilometer pro Sekunde relativ zur Sonne zu erhöhen. Dabei entzieht sie der Erde Bewegungsenergie, die daraufhin um einen unmessbar winzigen Betrag näher an die Sonne rückt. Dagegen ist der Effekt für die im Vergleich zur Erde praktisch masselose Sonde sehr groß. Ein Einschuss der rund 3,2 Tonnen schweren Sonde in eine direkte Transferbahn zu Jupiter hätte eine sehr viel größere und teurere Trägerrakete erfordert und somit den Kostenrahmen der Mission von 1,1 Milliarden US-Dollar gesprengt.

Die Bahn von Juno projiziert auf die Erdoberfläche | Die Jupitersonde Juno wird bei ihrer Erdpassage am 9. Oktober um 21:21 Uhr MESZ über dem südlichen Afrika einen geringsten Abstand von rund 560 Kilometern zur Erdoberfläche erreichen. Die Pfeile markieren die Bewegungsrichtung. Die Sonde lässt sich während der dichtesten Annäherung vom südlichen Afrika aus als ein schnell beweglicher, sternförmiger Punkt am Himmel verfolgen. Mit einer Helligkeit zwischen 7,5 und 8,5 mag ist Juno schon in kleineren Teleskopen sichtbar.

Da der Erdvorbeiflug von Juno von der Himmelsmechanik diktiert wird, wird die Sonde in dieser Zeit trotz des derzeitigen Stillstands der US-Regierungsbehörden von den Bodenstationen verfolgt. Die Hauptkontrolle liegt in diesem Fall beim Southwest Research Institute SWRI im US-Bundesstaat Texas. Allerdings wird es keine Pressekonferenzen und Öffentlichkeitsarbeit seitens der NASA geben.

Die dichteste Annäherung von rund 560 Kilometern zur Erdoberfläche wird um 21:21 Uhr MESZ über dem südlichen Afrika erreicht und ist von Mitteleuropa aus nicht beobachtbar. Allerdings verfolgt der weltweite Teleskopverbund SLOOH die Sonde mit optischen Teleskopen. Die Bilder werden zeigen, wie Juno als 7,5 bis 8,5 mag heller Lichtpunkt über den Sternenhimmel über Südafrika zieht. Die Bilder werden dabei live im Internet verbreitet.

Die Bahn von Juno (Polansicht) | Hier ist die Vorbeiflugbahn von Juno im Bereich der dichtesten Annäherung an die Erde in einer annähernd polaren Ansicht zu sehen. Im rot markierten Bereich der Bahn befindet sich Juno im Erdschatten und lässt sich nicht in Fernrohren sichten.

Im Vorfeld der Mission hatte die NASA Funkamateure aufgerufen, in der Zeit um die dichteste Erdannäherung zeitlich koordinierte Morsesignale zu Juno zu senden. Die Funksignale sollen dann vom Radiowellen- und Plasma-Instrument WAVES an Bord von Juno aufgefangen und zur Erde übertragen werden. Diese Aktion ist weiterhin geplant. Detaillierte Informationen zum Projekt "Say Hi to Juno" finden sich unter www.jpl.nasa.gov/hijuno. Diese Homepage ist trotz des "Government Shutdown" weiterhin aktiv.

Die Bahn von Juno (Äquatoransicht) | In Blickrichtung auf den Erdäquator zeigt sich die Vorbeiflugbahn von Juno als gekrümmte Linie. Im rot markierten Bereich befindet sich die Sonde im Erdschatten und ist somit in Teleskopen nicht sichtbar.

Während des Erdvorbeiflugs sind die meisten der neun Instrumente an Bord von Juno in Betrieb und nutzen die Erde mit ihren wohlbekannten Eigenschaften als Kalibrationsobjekt. Zudem wird die Bordkamera Bilder vom Erde-Mond-System beim Anflug und Detailaufnahmen von Erde und Mond im Ultravioletten und Infraroten aufnehmen. Am ehesten werden die Bilder auf der Missionshomepage des SWRI zu sehen sein, da sich die Dauer des Stillstands bei der NASA nach wie vor nicht absehen lässt.

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  • Quellen
SWRI-Homepage, NASA-JPL

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