Ich hasse es wirklich, solch schlechte Nachrichten zu überbringen, aber Sie und ich, liebe Leser, werden nicht ewig leben. Vielleicht können wir hoffen, noch ein paar Jahrzehnte durchatmen zu können. Aber diese Zeit reicht nicht aus, um irgendwelche Welten sinnvoll zu beschreiben, die andere Sterne umkreisen.
Diese mysteriösen Kugeln sind sowohl räumlich als auch zeitlich zu weit entfernt. Unsere Galaxie ist zu groß und der Rhythmus des menschlichen Lebens ist zu kurz im Vergleich zum langsamen Rhythmus der kosmischen Zeit. Deshalb müssen wir Weltraumliebhaber mit dem auskommen, was sich in unserem Hinterhof befindet.
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Wenn Sie ein bestimmtes Alter haben, beispielsweise ein halbes Jahrhundert oder weniger, haben Sie möglicherweise das Gefühl, das goldene Zeitalter der Weltraumforschung verpasst zu haben, als die Menschheit zum ersten Mal ihren Fuß in diesen Raum setzte. Die heutigen Jugendlichen, die gerade rechtzeitig geboren wurden, um nicht nur die Oberfläche des Mondes zu sehen, sondern auch in Echtzeit Menschen darauf laufen zu sehen, haben wirklich Glück.
Die Ära ist vorbei
Was für eine Ära! Davor waren alles außer Sonne und Mond nur Punkte am Nachthimmel. Im Jahr 1962 Mariner 2 entdeckte erstmals die Venus. Mariner 4 flog einige Jahre später am Mars vorbei. Dann gab es sie Reisende, der 1979 an Jupiter, 1980 und 1981 an Saturn, 1986 an Uranus und 1989 an Neptun vorbeiflog. Und vergessen Sie nicht die Lander Wikinger Mitte der 1970er Jahre, die bewiesen, dass es auf dem Mars keine grünen Männer gibt.
Im letzten Jahrzehnt haben wir ständig etwas entdeckt. Vor zehn Jahren die europäische Raumsonde Rosetta lieferte beispiellose Bilder des Kometen, gefolgt vom winzigen Lander Philae stieg an die Oberfläche und entdeckte ein Winterwunderland. Nächstes Jahr das Raumschiff NASA-Neue Horizonte flog an Pluto und seinem Satelliten Charon vorbei und entdeckte viele Kuriositäten, darunter echte Eisvulkane.
Und diese jüngsten Entdeckungen sind nur ein Vorgeschmack auf die größte unerforschte Welt unseres Sonnensystems, die noch erforscht werden muss, ein Ort, der dunkle Geheimnisse birgt. Ich spreche natürlich vom eisigen Jupitermond Europa. Unter einer dicken Eisschicht verbirgt sich ein riesiger warmer Ozean. Wissenschaftler glauben, dass sich die Bedingungen am Grund dieses riesigen globalen Meeres nicht von den Bedingungen in der Nähe der hydrothermalen Quellen am Grund der Ozeane der Erde unterscheiden, wo möglicherweise das Leben auf unserem Planeten entstanden ist. Bei grundlegenden Fragen wie „Wie dick ist das Eis?“ können wir nur Vermutungen anstellen. Wie tief ist der Ozean? Welche Geheimnisse verbergen sich in seinen dunklen Tiefen? Könnte es dort wirklich Meereslebewesen geben?
Der Zauber dieses Augenblicks liegt darin, dass wir endlich gehen. Wenn Sie der wahren Mission nachkommen möchten, eine unbekannte, aber aufregende Welt zu entdecken, dann ist dies der richtige Zeitpunkt.
Bereits an diesem Wochenende wird die Falcon Heavy-Rakete mit der 4,25 Milliarden US-Dollar teuren Raumsonde Europa Clipper starten. Diese Mission wird wahrscheinlich keine endgültige Antwort auf die Frage liefern, ob in den Ozeanen darunter Leben existiert, aber sie wird uns zeigen, ob dies der Fall ist existieren und geben Antworten auf viele weitere Fragen rund um den eisigen Satelliten. Das Beste daran sind die unbekannten Wunder, die er entdecken wird. Wir können sie noch nicht einmal erraten, aber wir können sicher sein, dass Clipper eine aufregende und atemberaubende Mission wird, wenn alles gut geht.
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Wo hat alles angefangen?
Nach zwei Vorbeiflügen der Voyager im Jahr 1979 schickte die NASA eine Spezialsonde zum Jupiter Galileo in den 1990er Jahren. Während ihrer fast acht Jahre währenden Zeit in Jupiters Umlaufbahn unternahm die Raumsonde mehrere Vorbeiflüge an Europa, und die während dieser Mission gewonnenen Daten deuteten auf das wahrscheinliche Vorhandensein eines Wasserozeans unter der eisigen Oberfläche des Mondes hin. In den fast drei Jahrzehnten seitdem hatten Planetenforscher kaum mehr als diese verlockenden Hinweise. Sie wollten unbedingt mehr wissen.
Fast unmittelbar nachdem Galileo 1996 die ersten Daten über Europa zur Erde zurückgesendet hatte, fragte der damalige NASA-Administrator Dan Goldin Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien, ob eine kleine Mission zur Erforschung Europas möglich sei. Getreu Goldins Prinzip „schneller, besser und billiger“ wollte er ein Raumfahrzeugprojekt entwickeln, das nur 27 kg wissenschaftliche Instrumente nach Europa liefern würde.
„Dies war der Beginn des Konzepts eines Orbitalsatelliten für Europa“, sagte der Wissenschaftsjournalist David Brown, Autor des Buches Mission, das die definitive Geschichte der Europa-Clipper-Mission erzählt.
Die ursprünglichen wissenschaftlichen Ziele, die während der Entwicklung dieses Orbiters festgelegt wurden – die Untersuchung der Zusammensetzung der Eisdecke und des Ozeans Europas, die Geologie des Planeten sowie die Suche und Charakterisierung etwaiger Wolken, die aus dem Ozean darunter ausgehen –, sind für Clipper mehr oder weniger unverändert geblieben. Doch wie so oft bei Weltraummissionen verdoppelte sich das Budget. Der Wissenschaftsdirektor der NASA um die Jahrhundertwende, der Astrophysiker Ed Weiler, brachte das entstehende Europa-Programm zum Erliegen.
Aber die Wissenschaftler waren immer noch interessiert. Im Jahr 2003 veröffentlichte der National Research Council seine erste Studie „Zehnjahresrückblick“ ist der Prozess, mit dem die wissenschaftliche Gemeinschaft Forschungsprioritäten für die NASA festlegt. Im Laufe der Jahre haben sich diese alle zehn Jahre stattfindenden Umfragen zu einem einflussreichen politischen Entscheidungsinstrument für die NASA entwickelt. In dieser ersten Umfrage empfahlen Wissenschaftler der NASA, eine Mission der „Premiumklasse“ zur Erforschung Europas zu schaffen.
Der damalige NASA-Administrator Sean O'Keefe wollte im Rahmen des Projekts eine neue Generation nuklearbetriebener Raumfahrzeuge entwickeln Prometheus. Er glaubte, dass eine Mission mit Europa als Hauptziel ein idealer Testfall für diese Technologie sei und so der Orbiter zur Untersuchung der eisigen Monde des Jupiter geboren sei. Es war eine sehr ehrgeizige Mission. Ein typisches Raumschiff verbraucht nur wenige hundert Watt Leistung. Diese von einem Kernreaktor angetriebene Sonde hätte eine Leistung von etwa 100 Watt.
Jupiter-Eismond-Orbiter war auch in anderer Hinsicht mutig, beispielsweise durch den Einsatz eines Landers, um direkt Proben vom Eis Europas zu nehmen. Leider wurde die Mission mit einem Budget von über 20 Milliarden US-Dollar auch wahnsinnig teuer. Als O'Keefe 2005 durch einen neuen Administrator, Mike Griffin, ersetzt wurde, wurde der Jupiter Icy Moons Orbiter eingestellt.
Galileo erregte in Europa unglaubliches Interesse. Zunächst versuchte die NASA, eine schnelle und kostengünstige Mission durchzuführen. Anschließend arbeitete die Agentur an dem ehrgeizigsten Raumfahrzeugkonzept, das jemals vorgelegt wurde. Beide Versuche scheiterten. Ein Jahrzehnt war verloren.
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Neuer Champion
Im Jahr 2000 gewann der konservative texanische Anwalt John Culberson erstmals die Wahl ins US-Repräsentantenhaus. Eine Zeit lang konzentrierte er sich auf lokale Themen, beispielsweise auf den Autobahnbau im Großraum Houston. Nach der Absage des Jupiter Icy Moons Orbiters war er jedoch wütend.
Die meisten Leute im Kongress kümmern sich, wenn sie sich überhaupt um die NASA kümmern, nur aus Eigeninteresse und um die Arbeit vor Ort. Für Culberson bedeutete das das Johnson Space Center, das sich in seinem Nachbarbezirk befand. Aber Culberson hatte auch ein großes Interesse an der Erforschung von Planeten und wollte an der ersten NASA-Mission zur Suche nach Leben auf einem anderen Planeten beteiligt sein. Deshalb wurde er ein Befürworter der Finanzierung des NASA-Zentrums auf der anderen Seite des Landes, des Jet Propulsion Laboratory, das die Robotikforschung der Agentur leitete. Als Mitglied des Haushaltsausschusses des Repräsentantenhauses begann Culberson, Geld in den NASA-Haushalt für die Erforschung des umlaufenden Satelliten Europa zu stecken.
Im Jahr 2007 begann die NASA mit der Erforschung von Missionskonzepten für Europa und Ganymed im Jupitersystem sowie für die Monde Titan und Enceladus um Saturn. In Zusammenarbeit mit internationalen Partnern entschied sich die NASA zwei Jahre später schließlich für eine gemeinsame Mission, bei der die US-Weltraumbehörde einen Orbiter für Europa und die Europäische Weltraumorganisation einen Orbiter für Ganymed baute (diese europäische Mission wurde schließlich unter diesem Namen gestartet). JUICE im Jahr 2023). Der NASA-Teil war als Jupiter Europa Orbiter bekannt.
Ein Jahr später suchte der neue NASA-Administrator Charles Bolden jedoch nach Möglichkeiten, das Budget der Agentur zu kürzen. Jetzt wissen Sie wahrscheinlich, was passieren würde. Natürlich stieg das Budget des Jupiter-Europa-Orbiters auf über 3 Milliarden US-Dollar. Und es gab noch ein weiteres Problem: Der Mars wurde zum Mittelpunkt der Forschungsinteressen der Agentur.
„Zum ersten Mal seit 20 Jahren konkurriert der Mars mit anderen Planeten“, sagte Brown. „Die höchste Unterstützung unter den Bedingungen eines begrenzten Budgets war die Rückgabe von Proben vom Mars. Dadurch ging der Europa Orbiter verloren.“ Und wieder war Culberson unglücklich. Aber dieses Mal konnte er bald etwas dagegen tun.
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Ein Blick hinter den Vorhang
Im Jahr 2012 startete die NASA eine neue Studienreihe, um die Mission Europas neu zu definieren. Der Hauptkandidat, der aus diesem Prozess hervorging, war ein Raumschiff, das mehrere Vorbeiflüge am Jupitermond durchführen konnte und als Europa Clipper bekannt wurde. Wissenschaftler erkannten, dass der Bau eines Orbiters unpraktisch war, da er aufgrund der ständigen Belastung durch die intensive Strahlung des Jupiter nur eine kurze Lebensdauer haben würde. Nach Dutzenden von Vorbeiflügen wird Clipper in der Lage sein, in das innere System des Jupiter einzudringen, Daten von Europa zu sammeln und diese dann zur Erde zu übertragen, sobald sich die Raumsonde von Jupiters rauer Strahlungsumgebung entfernt hat.
Ab dem Geschäftsjahr 2013 begann Culberson, Gelder speziell für die Entwicklung der Clipper-Mission in das NASA-Budget aufzustocken, obwohl sich die NASA noch nicht zum Start des Programms verpflichtet hatte. „Wir werden in unserem Leben nur eine einzige Chance dazu bekommen“, sagte er und erklärte seine Bemühungen, die NASA nach fast zwei Jahrzehnten des Zögerns dazu zu bringen, grünes Licht für die Europa-Mission zu geben. „Wir haben nur eine Chance. Ich möchte sicher sein, dass Sie und ich hier sein werden, um die ersten Röhrenwürmer und Hummer in Europa zu sehen.“
Die NASA konnte es sich nicht leisten, Culberson zu ignorieren, der kein junger Kongressabgeordneter mehr war. Im Dezember 2013 gab der Kongressabgeordnete Frank Wolf, R-Virginia, bekannt, dass er sich 2014 nicht zur Wiederwahl stellen werde, sodass Culberson als Favorit für den Vorsitz im Unterausschuss für Mittel gilt, der die NASA überwacht. Dies verschaffte Culberson praktisch die Kontrolle über den Geldbeutel der Agentur.
Es geschah im Januar 2015. Culberson, jetzt Vorsitzender des wichtigen Haushaltsunterausschusses, begann, regelmäßig das Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien zu besuchen. Während dieser Treffen machte Culberson, den alle „Herr Vorsitzender“ nannten, Vorschläge und forderte die Wissenschaftler auf, bei der Auswahl von Design und Werkzeugen mutig zu sein. Er fragte immer, wie viel Geld sie brauchten, und stellte es dann im nächsten Haushaltszyklus bereit. All dies geschah mehr oder weniger, weil Culberson der Meinung war, dass der Clipper für die Nation wichtig sei.
Schließlich akzeptierte das NASA-Management das Unvermeidliche und verpflichtete sich offiziell zur Clipper-Mission. Laut Brown sind viele Leute im Jet Propulsion Laboratory und im NASA-Hauptquartier in Washington dafür verantwortlich, das Clipper-Konzept zu entwickeln und die Idee am Leben zu erhalten. „Ohne John Culberson wäre das alles nicht passiert“, sagte Brown. „Wenn man es auf Dollar und Cent reduzieren will, ist er der Mann, der für dieses Ding bezahlt und es dorthin gebracht hat, wo es fliegen musste.“
Was wird Clipper tun?
Der Start von Clipper mit einer komplett wegwerfbaren Falcon Heavy-Rakete markiert leider nur den Anfang vom Ende der Mission. Die Raumsonde wird 5,5 Jahre brauchen, um das Jupitersystem zu erreichen. In dieser Zeit wird die Raumsonde eine unglaubliche Distanz von 2,9 Milliarden Kilometern zurücklegen.
Nach der Ankunft am Jupiter wird die Raumsonde 80 Runden um Jupiter machen, darunter 49 Vorbeiflüge an Europa. Bei einigen dieser Vorbeiflüge kommt die Raumsonde bis zu 25 km an die Mondoberfläche heran und bietet uns unglaubliche Ausblicke auf das Eis und etwaige Wolken.
Die Wolken wären natürlich unglaublich spannend, da sie einen direkten Beweis dafür liefern würden, wie der Ozean unter der Oberfläche beschaffen ist. Es gibt einige fragmentarische Beweise von Galileo sowie Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops, dass solche Wolken durch Risse platzen können. Aber wir wissen es einfach nicht genau.
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Spezifikationen
Clipper ist das größte Raumschiff, das jemals von Menschen in den Weltraum geschossen wurde. Da es nie eine Atomenergiequelle gab, verfügt es über riesige Solarpaneele. Das Raumschiff verfügt über eine Reihe hochentwickelter Instrumente, darunter ein leistungsstarkes Eisdurchdringungsradar, das die Grenze zwischen der Eiskruste und dem Ozean untersuchen und dort möglicherweise Gewässer oder Seen entdecken wird.
Der Europa Clipper wurde vom Jet Propulsion Laboratory der NASA gebaut. Der Bau kostete fast 5 Milliarden US-Dollar. Es handelt sich um die schwerste automatische interplanetare Station in der Geschichte der Organisation. Das Gewicht des Europa Clipper beträgt 6025 kg – davon sind 2750 kg Treibstoff. Europa Clipper wird von zwei sehr großen Solaranlagen angetrieben. Jedes davon besteht aus fünf Segmenten mit einer Gesamtlänge von 14,2 m und einer Höhe von 4,1 m. Es handelt sich um die größten Solarzellen, die jemals mit interplanetaren Fahrzeugen der NASA ausgestattet wurden. Nach ihrer Eröffnung wird die Breite des Europa Clippers 30,5 m betragen.
Diese bedeutenden Dimensionen erklären sich aus der Tatsache, dass die Umlaufbahn des Jupiter mehr als 700 Millionen km von der Sonne entfernt liegt. Die Umgebung des Gasriesen erhält nur 3–4 % des Sonnenlichts, das die Erde erreicht. Daher blieb den Ingenieuren keine andere Wahl, als so große Solarmodule zu installieren.
Das Wissenschaftsset Europa Clipper besteht aus neun Instrumenten. Drei davon (ein Massenspektrometer, ein Staubanalysator und ein Spektrograph) werden die sehr verdünnte Atmosphäre Europas untersuchen. Es besteht aus Eis- und Staubpartikeln, die beim Einschlag von Mikrometeoriten in den Weltraum geschleudert werden, sowie aus Wasserdampf, dessen Quelle vermutlich Geysire sind.
Europa Clipper wird auch Europa mithilfe einer Reihe von Kameras detailliert kartieren. Und das Spektrometer mit der MISE-Visualisierungsfunktion hilft dabei, die Verteilung von Salzen und organischen Molekülen auf seiner Oberfläche abzubilden. An Bord der Sonde befindet sich außerdem ein Gerät, das die Wärmestrahlung aufzeichnen soll. Es wird helfen, Gebiete mit Geysiren zu finden. Und um unter die Eishülle des Satelliten zu blicken, wird Europa Clipper Radar und Magnetometer einsetzen. Ihre Daten werden dazu beitragen, die Dicke und den Salzgehalt des europäischen Ozeans zu bestimmen.
An Bord des Europa Clippers wurde neben wissenschaftlichen Instrumenten auch eine Metallplatte mit einer eingravierten symbolischen Botschaft angebracht. Sein Hauptteil ist ein Gedicht, das die Dichterin Ada Limon speziell für die Mission geschrieben hat. Außerdem wurden Varianten der Aussprache des Wortes „Wasser“ in verschiedenen Sprachen (einschließlich Ukrainisch), Drakes Formel und ein Porträt von Ron Greeley (1939-2011), der als einer der Begründer der Planetenwissenschaft gilt, platziert Plakette.
Zusammen mit dem Gedicht werden auch die Namen von 2,6 Millionen Menschen nach Europa geschickt, die an der Flaschenpost-Initiative der NASA teilgenommen haben. Sie sind auf einem fingernagelgroßen Silikonchip eingraviert. Es wurde auf einer Zeichnung installiert, die die Umlaufbahnen der vier größten Jupitermonde darstellt. In seiner Mitte befindet sich eine Flasche, die die NASA-Initiative symbolisiert.
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Schlussfolgerungen
Obwohl es sich hierbei nicht um die Entdeckung von Leben handelt, können Wissenschaftler mit viel Glück Anzeichen von Leben in der Wolke oder an der Oberfläche finden. Höchstwahrscheinlich werden sie jedoch lediglich die Welt und ihre Ozeane beschreiben, mit der Absicht, in (ferner) Zukunft mit einem Lander zurückzukehren, um bodengestützte Messungen durchzuführen und möglicherweise Leben zu entdecken.
Das Aufregendste ist jedoch, dass der Clipper wirklich ins Unbekannte fliegt. Dies ist eine Mission zur sauberen Entdeckung einer der interessantesten Welten in der Nähe der Erde. Immer wenn wir einen neuen Ort im Weltraum erkunden, überrascht uns die Natur. „Wir haben immer Dinge entdeckt, die wir uns nicht hätten vorstellen können“, sagte Bonnie Buratti, stellvertretende wissenschaftliche Direktorin des Clipper-Projekts, kürzlich bei einem Briefing. Und das ist es wirklich.
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