Am 14. April 2023 startet die Europäische Weltraumorganisation die Mission Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE).
JUICE wird nicht die erste Sondierung seinein Fahrzeug, das sich dem Gasriesen nähern wird: Acht interplanetare Stationen haben sich in der Vergangenheit dem Jupiter genähert, und die Juno-Sonde der NASA erkundet gerade den Planeten. Einige von ihnen nutzten den Gasriesen nur als Zwischenstopp, um seine Schwerkraft zu nutzen, um Beschleunigung zu erhalten und in eine bestimmte Umlaufbahn einzudringen, um die äußersten Außenbezirke des Sonnensystems und darüber hinaus zu erreichen. Andere untersuchten gezielt den Planeten selbst und seine vielen Satelliten.
Flüchtige Wanderer, die in die Ferne fliegen, und ihre Entdeckungen
Zwei Zwillingsraumschiffe, die von der NASA entworfen wurdenPioneer 10 und Pioneer 11 waren die ersten künstlichen Fahrzeuge, die über den Asteroidengürtel hinausgingen und sich dem größten Planeten des Sonnensystems näherten. Obwohl die Missionen im Abstand von etwa einem Jahr begannen und unterschiedliche Wege einschlugen, vollbrachten sie zusammen eine Reihe historischer Leistungen.
Pioneer 10 wurde am 2. März 1972 mit gestartetehrgeizige Mission zur Erforschung des Asteroidengürtels, der Jupiteratmosphäre und des äußeren Sonnensystems. Etwa anderthalb Jahre nach dem Start erreichte es Jupiter. Bei seiner größten Annäherung am 4. Dezember 1973 flog er in einer Entfernung von 132.000 km von den Wolken des Jupiters weg.
„Pioneer-10“ machte die ersten DetailaufnahmenNahaufnahme des Gasriesen und Beobachtungen seiner Strahlungsgürtel, seines Magnetfelds und vieles mehr. Nach Abschluss ihrer Hauptmission steuerte die Sonde auf den Stern Aldebaran zu, den sie voraussichtlich in etwa 2 Millionen Jahren erreichen wird.
Gestartet etwa ein Jahr nach seinemSein Vorgänger Pioneer 11 flog 1974 durch den Asteroidengürtel. Er brauchte die Hilfe von Jupiters Schwerkraft, um Saturn zu erreichen: Am 2. Dezember passierte die interplanetare Station in einer Entfernung von etwa 42,8 Tausend km den Rand der Wolken des Planeten. Als Ergebnis dieses Teils der Mission fotografierte er die Polarregionen des Jupiters und seiner Monde.
Künstlerische Darstellung der Sonden Pioneer-10 und Pioneer-11. Bild: NASA Ames
Bilder von Jupiter und den beiden größten Monden von Europa (links) und Ganymed (rechts), aufgenommen von der Raumsonde Pioneer 10. Bild: NASA
Die nächsten "Touristen", die das Gas besuchtenRiese, wurden zwei Sonden-"Zwillinge" "Voyagers". Voyager 2 startete am 20. August 1977, gefolgt von Voyager 1 zwei Wochen später. Letzterer überholte seinen „Zwilling“, flog im März 1979 am Jupiter vorbei und machte mehr als 18.000 Bilder des Gasriesen und seiner Satelliten. Die zweite Sonde, die Jupiter vier Monate später erreichte, ermöglichte es den Forschern zu vergleichen, wie sich das Gesicht des Planeten verändert.
Die Voyager zeigten unter anderem erstmals, dass der Große Rote Fleck ein gegen den Uhrzeigersinn rotierender Sturm ist, der mit anderen, kleineren Stürmen interagiert.Darüber hinaus entdeckten die Satelliten einen schwachen Ring aus Staub, der den Planeten und mehrere bisher unbekannte Monde umgibt, entdeckten aktive Vulkane auf Io und enthüllten zum ersten Mal lineare Verwerfungen auf der Oberfläche Europas – das erste Anzeichen für einen verborgenen Ozean.
Bilder von Jupiter und dem Großen Roten Fleck, aufgenommen von den Voyagern. Fotos: NASA
1992 flog eine Raumsonde am Jupiter vorbei.Apparat "Ulysses". Die Hauptaufgabe dieses Satelliten war die Erforschung der Sonne. Aber um über die Ebene der Ekliptik (die Ebene, in der sich die Planeten bewegen) hinauszugehen und die Polarregionen des Sterns zu betrachten, nutzte die Sonde auch die Schwerkraft des größten Planeten. Während eines Vorbeiflugs am Planeten gelang es Satelliteninstrumenten, die Form und Größe von Jupiters Magnetosphäre zu messen und zu verfeinern.
Die Cassini-Huygens-Sonde ist ein Gemeinschaftsprojekt der NASA,Die europäischen und italienischen Raumfahrtagenturen - ist vor allem für seine Erforschung des Saturn bekannt: Mehr als 10 Jahre lang umkreiste er die Umlaufbahn des Planeten. Aber auf dem Weg zum Forschungsstandort gelang es diesem Gerät auch, Jupiter zu studieren. Die hochauflösenden Kameras der interplanetaren Station machten über einen mehrmonatigen Vorbeiflug 26.000 Bilder von Jupiters Atmosphäre. Diese Fotografien haben Wissenschaftlern geholfen, ihr Verständnis der roten und weißen Gasbänder rund um den Planeten zu überdenken.
Ein Bild von Jupiter, aufgenommen von der Cassini-Sonde. Foto: NASA/JPL/Space Science Institute
Die letzte Sonde, die an Jupiter vorbeiflog, war"Neue Horizonte". Ein Besuch des Gasriesen im Jahr 2007 war ein wichtiger Teil der Mission des Raumfahrzeugs, da die Schwerkraft des Planeten dazu beitragen sollte, es in Richtung Pluto zu steuern. Während des fünfmonatigen Vorbeiflugs verfeinerte New Horizons die Umlaufbahnberechnungen für Jupiters innere Monde und machte zum ersten Mal die ersten Nahaufnahmen des Kleinen Roten Flecks.
Galileo umkreist als erster den Jupiter
Vier Raumsonden (die Pioneers und die Voyagers) haben den Jupiter besucht, aber Galileo war die erste Sonde, die gezielt in die Umlaufbahn des Gasriesen eintrat.Er startete am 18. Oktober 1989 und erreichte im Dezember 1995 den größten Planeten.
Im Orbit sank Galileo atmosphärischdie Sonde, die zuerst die Atmosphäre eines Gasplaneten beprobte. Er maß Temperatur, Druck, chemische Zusammensetzung, Eigenschaften von Wolken, studierte Sonnenlicht, Blitze und die innere Energie des Planeten. In den 58 Betriebsminuten drang die Sonde 200 km in die turbulente Atmosphäre des Jupiters ein, bevor sie aufgrund des hohen Drucks und der hohen Temperatur zerkleinert, geschmolzen oder verdampft wurde.
Künstlerische Darstellung des Galileo, der an der vulkanischen Oberfläche von Io vorbeifliegt. Bild: NASA
Zufällig war es zum ersten Mal Galileobeobachtete einen Kometen, der auf einen Planeten einschlug, als Shoemaker-Levy 9 mit Jupiter kollidierte. Darüber hinaus entdeckte das Raumschiff in 14 Jahren Arbeit in der Umlaufbahn des Planeten einen intensiven Strahlungsgürtel über den Wolkendecken des Jupiters, Helium in ungefähr der gleichen Konzentration wie auf der Sonne, das Vorhandensein eines salzigen Ozeans unter der Oberfläche von Europa, und sammelte auch Daten über den Eisenkern und das Magnetfeld auf Ganymed.
21. September 2003, als Galileo fastder Treibstoff ausging, schickte die NASA das Raumschiff absichtlich auf eine Selbstmord-"Landung". Die Sonde verglühte in Jupiters Atmosphäre, um Europa zu schützen, in dessen Ozeanen sich möglicherweise Leben versteckt.
Die vier größten Jupitermonde, fotografiert von Galilei (von links nach rechts, in der Reihenfolge zunehmender Entfernung vonPlaneten): Io, Europa, Ganymed, Callisto.Bild: NASA/JPL/DLR
Juno erkundet die Tiefen der Atmosphäre
Die Juno-Mission ist erst die zweite Raumsonde, die sich der Erforschung des größten Planeten im Sonnensystem widmet.Er wurde am 5. August 2011 von der NASA gestartet, erreichte Jupiter im Juli 2016 und ist immer nochfunktioniert weiterhin.
Das Hauptziel von Juno ist es, mehr darüber zu erfahrenden Ursprung von Jupiter und wie sich der Planet im Laufe der Zeit verändert. Während ihres Aufenthalts auf Jupiter blickte die automatische Station in die Tiefen der Atmosphäre des Gasriesen. Heftige Stürme auf dem Planeten scheinen chaotischer und unaufhaltsamer als bisher angenommen: So entdeckte die Raumsonde beispielsweise am Nordpol des Jupiters eine Ansammlung von Wirbelstürmen und Hochdruckgebieten, von denen einige größer als die Erde waren.
Kombiniertes Bild basierend auf Daten,gesammelt von Juno im Infrarot, das den zentralen Zyklon am Nordpol des Planeten und acht umgebende Zyklone zeigt. Bild: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Obwohl Juno Jupiters Kern nicht beobachten kanndirekt lieferte das Raumschiff Wissenschaftlern den Beweis, dass der Kern des Planeten größer und "unschärfer" ist als bisher angenommen. Die Forscher glauben, dass der Gasriese eher einen "unscharfen" Kern als ein kleines, festes Zentrum hat.
Juno entdeckte auch mehrere Arten von Blitzenauf Jupiter, was Wissenschaftlern neue Einblicke in die Atmosphäre des Planeten gibt. Die aus den gesammelten Daten gezogenen Schlussfolgerungen legen nahe, dass sich das Wetter auf Jupiter teilweise radikal von dem der Erde unterscheidet. Auf unserem Planeten zum Beispiel kommen die meisten Blitze von Wasserwolken. Aber Juno hat herausgefunden, dass sich mindestens eine Art von Blitzen hoch in Jupiters Atmosphäre bildet, wo die Temperaturen zu kalt für Wasser sind. Vielleicht entstehen sie durch die Kollision von Eiskristallen und Ammoniak.
Ein Ausschnitt aus Jupiters äquatorialer Region (die Pole sind nicht sichtbar, sie befinden sich links und rechts), der von Juno aufgenommen wurde.Bild: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M.Gill
Die ursprüngliche Mission von Juno endete 2021, aber die NASA verlängerte sie bis 2025.In dieser Zeit erkundet die Raumsonde Ganymed, Europa und Io genauer.
JUICE ist die erste Sonde im Orbit um einen Satelliten
Trotz zahlreicher Studien sind viele Fragen über Jupiter und seine Monde noch unbeantwortet, vor allem die nach der Möglichkeit von Leben in den Ozeanen, die unter dem Eis verborgen sind. Vielleicht gelingt es JUICEBeantworten Sie einige von ihnen.
Die Reise der Sonde zum Jupiter wird 7,5 Jahre dauern und drei Rückkehren zur Erde beinhalten:die Schwerkraft unseres Planeten und einen Vorbeiflug an der Venus zu nutzen, um die Flugbahn zu korrigieren und im Dezember 2031 in eine Umlaufbahn um den Gasriesen einzutreten.
Laut Plan wird er drei Jahre im Orbit des Planeten verbringen,Nahe Vorbeiflüge an seinen drei Hauptsatelliten: Europa, Ganymede und Callisto. Danach wird es in die Umlaufbahn um den größten Satelliten von Ganymed gehen und das erste künstliche Gerät sein, das einen anderen Satelliten als den Mond umkreist.
JUICE wird nur zwei Vorbeiflüge an Europa machen, fliegendin einer Entfernung von etwa 400 km über der Oberfläche des Satelliten. Es ist zu nahe am Jupiter, als dass Raumschiffe hier lange bleiben könnten. Danach wird er 21 Vorbeiflüge am äußersten der vier Hauptmonde, Callisto, durchführen und sich einer Entfernung von 200 km von seiner Oberfläche nähern. Die Mission wird mit einer stabilen Umlaufbahn um Ganymed enden.
Künstlerische Animation von JUICE im Orbit von Ganymed. Video: ESA
JUICE ist mit 10 wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet, die Wissenschaftlern helfen werden, die Jupitermonde und ihr Potenzial für Leben zu analysieren.Darunter befinden sich Kameras, Sensoren zur Analyse der chemischen Zusammensetzung der Eiskruste von Monden und ihrer Umgebung, Magnetometer und Radare, diedetaillierte Karten der Oberfläche der Satelliten und schauen Sie zum ersten Mal darunter.
Die Mission sollte vom Weltraumbahnhof aus gestartet werdenFranzösisch-Guayana 13. April 2023 um 15:15 Uhr Moskauer Zeit. Doch witterungsbedingt wurde der Start um einen Tag verschoben: Der zweite Versuch ist für den 14. April um 15:14 Uhr geplant. Die ESA beginnt um 14:45 Uhr mit dem Live-Streaming des Starts.
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Auf dem Cover:künstlerische Darstellung der Mission JUICE. Bild: ESA/ATG Medialab (Raumsonde); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymed); NASA/JPL/Universität von Arizona (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto und Europa)
Update 13.04.2023: neues Startdatum angegeben