NASA-Raumsonde auf Pluto-Besuch New Horizons schickt Daten vom "kleinen Unbekannten"

Gut neuneinhalb Jahre ist New Horizons bereits auf Mission. Mit einer atemberaubenden Geschwindigkeit von circa 1,2 Millionen Kilometer pro Tag näherte sich die kaum eine halbe Tonne schwere NASA-Raumsonde ihrem Ziel: dem Zwergplaneten Pluto. Am 14. Juli 2015 war es dann soweit: der Vorbeiflug in nur 12.500 Kilometern Entfernung. Dabei sammelte New Horizons jede Menge Daten, von denen sich Wissenschaftler neue Erkenntnisse erhoffen.

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Pluto galt noch als der neunte und äußerste Planet des Sonnensystems, als die NASA-Raumsonde New Horizons sich im Januar 2006 auf die lange Reise machte.

Denn erst im August 2006 definierte die internationale Astronomie Union (IAU) den Begriff `Planet´ neu und degradierte Pluto zum Zwergplaneten.

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"Der etwa 2.310 Kilometer große Pluto sowie sein naher und etwas kleinerer Begleiter Charon stellen für die Planetenforschung eine noch fast unbekannte Welt dar. Aus diesem Grund werden die Bilder und Messungen von New Horizons von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt mit Spannung erwartet", sagt Professor Tilman Spohn, Direktor des Instituts für Planetenforschung in Berlin vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Geophysikalische und mineralische Untersuchungen sollen helfen, Pluto und Charon zu erforschen. Interessant ist Pluto für die Wissenschaftler insbesondere deshalb, weil er Hinweise auf das früheste Sonnensystem geben könnte. Zudem ist Pluto ein interessantes Objekt auf der Suche "nach ökologischen Nischen, in denen die Entwicklung von einfachen Lebensformen vorstellbar wäre", so Professor Spohn.

Die sieben Instrumente

Während des Vorbeiflugs an Pluto und Charon kommen sieben wissenschaftliche Instrumente zum Einsatz, die Fotos, Spektren und physikalische Messwerte aufzeichnen:

Ralph: Spektrometer und hochauflösendes Kamerasystem für sichtbares und Infrarot-Licht, das Details zur Zusammensetzung und zur Farbe des Zwergplaneten und seiner Umgebung gibt und hilft, thermische Karten zu erstellen.

Alice: Das UV-Spektrometer analysiert Pluto und gibt Hinweise auf seine Zusammensetzung und zur Struktur von Plutos Atmosphäre. Des Weiteren untersucht es die Atmosphäre rund um Charon und den Kuiper-Edgeworth-Gürtel, ein Gebiet voller eisiger Körner, in fünf bis zehn Kilometern Entfernung zur Erde.

LORRI (Long Range Reconnaissance Imager): Die hochauflösende Schwarzweißbild-Teleskopkamera ist darauf ausgelegt, Objekte aus sehr weiten Entfernungen aufzunehmen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde auf Farbfilter und sonstige Techniken verzichtet. Von LORRI stammten die ersten Bilder, die auf dieser Mission vom Pluto aufgenommen wurden. Das Teleskop wird unter anderem zur Erfassung geografischer Daten herangezogen.

SWAP (Solar Wind Around Pluto): Das Sonnenwind- und Plasmaspektrometer misst die atmosphärische "Fluchtgeschwindigkeit" und beobachtet Plutos Interaktion mit dem Sonnenwind.

PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation): Der energetische Partikelspektrometer misst die Zusammensetzung und Dichte des Plasmas (Ionen), die aus der Atmosphäre von Pluto herausströmen.

SDC (Student Dust Counter): Der Staubdetektor SDC, gebaut und betrieben von Studenten, misst den Weltraumstaub, der während der Reise durch das Sonnensystem auf der Raumsonde New Horizons aufschlägt.

REX (Radio Science EXperiment): REX sondiert mit Radiowellen die Atmosphären, die Oberflächentemperaturen und bestimmt die Einzelmassen von Pluto und Charon.

REX ist, so DLR, das einzige Instrument auf New Horizons, an dem deutsche Wissenschaftler beteiligt sind, und zwar vom Rheinischen Institut für Umweltforschung der Universität Köln.

Das Raumfahrtmanagement des DLR hat die Beteiligung von Dr. Martin Pätzold an dem REX-Experiment mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. "Als so genannter Co-Investigator führen wir zwei Experimente während des Vorbeiflugs von New Horizons an Pluto durch", so Pätzold, der die heiße Phase der Mission am Applied Physics Laboratory (APL) der Johns-Hopkins-Universität in Laurel (Maryland) in den USA erlebt, das die Mission für die NASA durchführt und steuert.

"Wir messen Oberflächentemperaturen von Pluto und seinem Mond Charon im Mikrowellenbereich. Und wir wollen die individuellen Massen und Dichten von Pluto und Charon direkt bestimmen. Masse und Dichte geben wichtige Hinweise auf den inneren Aufbau von planetaren Körpern und ihre Entstehung", so Pätzold weiter.

REX soll Aufschluss über die Atmosphäre geben

DLR informiert weiter, dass mit REX "auch erstmals ein Experiment durchgeführt wird, bei dem Radiosignale von der Erde zur Raumsonde gesendet werden - üblicherweise werden Signale analysiert, die von einer Sonde zur Erde gefunkt wurden."

Der Hintergrund dieser Aktion: "Dieses Mal soll eine Ablenkung und Schwächung der Signale, die von der Erde durch eine möglicherweise dünne Atmosphäre von Pluto und Charon beeinflusst und dann von REX aufgezeichnet werden, Aufschluss über Temperatur und Druck der Atmosphäre in der Nähe der Oberflächen geben."

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