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Raumsonde Cassini

Foto: apa/esa
Nach einer sieben Jahre dauernden und 3,5 Milliarden Kilometer langen Reise durch das Sonnensystem konnte die von der US-Raumfahrtbehörde Nasa, ihrem europäischen Pendant Esa und der italienischen Raumfahrtagentur ASI entwickelte Sonde "Cassini-Huygens" Donnerstag früh erfolgreich in eine Umlaufbahn um den Saturn gebracht werden. Der Cassini-Orbiter kann nun mit seiner vierjährigen Beobachtung des Saturn und seiner Monde beginnen, während die Sonde Huygens auf die nächste Etappe vorbereitet wird, auf ihre Landung auf Saturns größtem Mond Titan.

Entsprechend groß war Donnerstag der Jubel. "Die internationale Zusammenarbeit im Weltraum könnte nicht besser vonstatten gehen", freute sich etwa Esa-Wissenschaftsdirektor David Southwood. "Bei nur wenigen Planetenmissionen hat eine so große Zahl von Wissenschaftern und Weltraumbegeisterten auf der ganzen Welt den Erfolg herbeigesehnt." Dabei war die am 15. Oktober 1997 von Cape Canaveral in Florida aus an Bord einer "Titan 4B-Centaur", der seinerzeit stärksten US-Trägerrakete, gestartete Weltraummission eine der umstrittensten überhaupt. Umweltschützer und Atomgegner aus der ganzen Welt machten mit dem Slogan "Macht den Himmel nicht zur Hölle!" gegen den Start mobil. Warum? Wegen der 33 Kilogramm Plutonium an Bord.

Die Explosion der europäischen Rakete "Ariane V" im Sommer 1996 hatten viele Kritiker noch gut in Erinnerung. Was, wenn beim Start der plutoniumbetriebenen Sonde ein ähnliches Unglück geschehe? Doch auch nach dem erfolgreichen Start blieb die Angst. Dies deshalb, weil sich die Sonde noch einmal der Erde gefährlich nähern sollte: Um nämlich genügend Geschwindigkeit für ihre lange Reise zu bekommen, wurde Cassini-Huygens viermal dem Gravitationsfeld von Planeten ausgesetzt. Diese im buchstäblichen Sinne anzüglichen "Vorbeischwingmanöver" fanden an der Venus (April 1998 und Juni 1999), der Erde (August 1999) und schließlich am Jupiter (Dezember 2000) statt (siehe Grafik). Der Vorbeiflug an der Erde, bei dem die Sonde von 50.000 auf 65.000 Kilometer pro Stunde beschleunigte, erfolgte in lediglich 1165 Kilometern Entfernung.

200.000 Krebsfälle

Dass die Sonde mit ihrem giftigen Antriebsstoff dabei auf die Erde stürzten könnte, gab die Nasa mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu einer Million an, Kritiker rechneten anders. Im Falle des Falles, prognostizierte damals ein US-Physiker, würde das dabei frei werdende Plutonium bis zu 200.000 Krebsfälle verursachen. Die Nasa beruhigt mit maximal 120 Opfern weltweit.

Warum überhaupt Plutonium? Der Saturn ist zehnmal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde, deshalb müssten Sonnensegel (vergleichbar mit Solarzellen) mindestens so groß sein wie zwei Tennisplätze - technisch nicht praktikabel. Also entschied man sich bei dem knapp 2,9 Milliarden Euro teuren Projekt für lang haltende Plutoniumbatterien.

Jedenfalls ging alles gut, sollte es das Ding jetzt noch zerreißen, dann wenigstens ohne Auswirkungen für Erdlinge. Das Einschwenken in die Umlaufbahn des Ringplaneten gehörte zu den letzten und kritischsten Manövern der Sonde. Im Falle eines Scheiterns wäre sie einfach an Saturn vorbeigeflogen und in den Tiefen des Sonnensystems verloren gegangen.

Cassini-Huygens jedoch flog Donnerstag früh kurz nach zwei Uhr Weltzeit in einer Entfernung von 158.500 Kilometern vom Saturn durch zwei seiner Ringe hindurch. Die Hochleistungsantenne diente ihr dabei als Schutzschild gegen Einschläge von Staubpartikeln. Eine knappe halbe Stunde später wurde ein Triebwerk gezündet, um die Sonde in die Umlaufbahn zu bringen. Das Funksignal zur Zündung benötigte übrigens 84 Minuten, um die 1,5 Milliarden Kilometer von der Erde zur Sonde zurückzulegen.

Dann überflog der Roboter die Saturnringe in einer Höhe von nur wenigen Tausend Kilometern. Und fotografierte, was das Zeug hergab. Immerhin - eine so geringe Entfernung zu diesen ist für Cassini im weiteren Verlauf der Mission nicht mehr geplant. In den nächsten Jahren soll die Sonde mindestens 76 Mal den Ringplaneten umrunden und 52 Mal nahe an sieben der 31 bekannten Saturnmonde vorbeifliegen. Hauptziel von Cassini-Huygens ist jedoch Saturns Mond Titan.

Während der kommenden Monate werden die Esa-Wissenschafter die Abtrennung der Sonde Huygens vorbereiten, die am 25. Dezember auf die Reise geschickt werden und im Januar 2005 in die Atmosphäre des Titan eintauchen soll. Die 320 Kilogramm schwere Sonde hat sechs wissenschaftliche Instrumente an Bord (siehe Artikel unten), mit denen sie während ihres Landeanflugs die Atmosphäre und ihre Dynamik analysieren soll. Übersteht die Sonde den Kontakt mit der Oberfläche unversehrt, wird sie auch die physikalischen Eigenschaften ihres Umfelds untersuchen.

Irdische Vergangenheit

Der Saturnmond Titan, der an Größe den Planeten Merkur übertrifft, ist von einer dunstigen stickstoffreichen und kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre umgeben. Man nimmt an, dass die chemische Zusammensetzung des Titan stark der der Erde vor Entstehung des Lebens ähnelt, auch wenn er mit angenommenen minus 180 Grad Celsius ein wenig kälter ist und es auf ihm kein flüssiges Wasser geben dürfte. Von den Titananalysen erhoffen sich die Wissenschafter neue Erkenntnisse über die frühesten Entwicklungsstadien der Erdatmosphäre sowie Hinweise auf die Voraussetzungen, die die Entstehung des Lebens auf unserem Planeten ermöglicht haben haben. (Andreas Feiertag/DER STANDARD, 2. Juli 2004)