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Am 14. Oktober startete die Raumsonde Europa Clipper der NASA eine lebenswichtige Mission. Es wird die potenzielle Bewohnbarkeit von Jupiters eisigem Ozeanmond Europa untersuchen, aber zuerst muss es dorthin gelangen.
Obwohl es sich nicht um eine „Außerirdischenjagd“-Mission handelt, wie manche es beschrieben haben, besteht kein Zweifel daran, dass der Europa Clipper einen wichtigen Fortschritt in unserem Verständnis des Lebens anderswo im Sonnensystem darstellt. Es wird angenommen, dass Europa unter seiner dicken, eisigen Hülle einige der wesentlichen Elemente des Lebens beherbergt, darunter komplexe Chemikalien und Wasser. Der Europa Clipper ist daher für die Entschlüsselung der Bewohnbarkeitsbedingungen dieses Jupitermondes verantwortlich. Auf diese Weise wird es Wissenschaftlern helfen, Missionen besser zu planen, die tatsächlich Lebewesen jagen könnten, und sei es nur durch die Eliminierung eines einst vielversprechenden Ziels.
„Die drei wichtigsten wissenschaftlichen Ziele der Mission bestehen darin, die Natur der Eisschale und des Ozeans darunter sowie die Zusammensetzung und Geologie des Mondes zu verstehen“, schreibt die NASA auf ihrer Europa-Clipper-Mission. „Die detaillierte Erkundung Europas durch die Mission wird Wissenschaftlern helfen, das astrobiologische Potenzial bewohnbarer Welten außerhalb unseres Planeten besser zu verstehen.“
Aber jetzt, da der Europa Clipper die Erde verlassen hat, ist nicht alles einfach. Die Reise zum Jupitersystem ist imposant, da der Gasriese im Durchschnitt 444 Millionen Meilen (778 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt liegt. Darüber hinaus wird die 6-Milliarden-Dollar-Raumsonde nicht direkt auf den Gasriesen zusteuern.
Bis das Raumschiff der NASA im April 2030 das Jupitersystem erreicht, wird es nach Angaben der Raumfahrtbehörde mindestens 1,8 Milliarden Meilen (2,9 Milliarden Kilometer) zurückgelegt haben.
So sieht die Route aus.
Eine große Tour durch das Sonnensystem
Damit der Europa Clipper Jupiter erreichen und in die Umlaufbahn gelangen kann, die er zur Erforschung Europas benötigt, muss er mehrere Vorbeiflüge an anderen Planeten im Sonnensystem durchführen. Dazu wird die Erde gehören – oder zumindest die Region des Weltraums um unseren Planeten, die „Gravitationsunterstützung“ leisten kann.
Nach dem Start ist der nächste große Schritt für die Raumsonde ein Vorbeiflug am Mars am 1. März 2025. Bei diesem Manöver wird sich die Raumsonde dem Mars bis auf 300 Meilen und 600 Meilen (482 bis 965 Kilometer) nähern. Oberfläche.
Diese Gravitationsunterstützung wird den Europa Clipper jedoch nicht zum Jupiter schicken. Stattdessen kehrt es dann zur Erde zurück.
Pünktlich zu Weihnachten 2026 wird die Raumsonde der NASA nach Hause zurückkehren und am 3. Dezember dieses Jahres einen Vorbeiflug an unserem Planeten abschließen. Es wird ein echter Flugbesuch sein (kein Wortspiel beabsichtigt), bei dem sich die Raumsonde der Erde bis auf 2.000 Meilen (3.200 Kilometer) nähert und schnell endgültig abfliegt. Dadurch erhält der Europa Clipper genügend Energie, um endlich Kurs auf Jupiter zu nehmen.
Wenn der Orbiter im Jahr 2030 das Jupitersystem erreicht, wird er seine Triebwerke zünden, um seine Annäherung an den Gasriesen und die dazugehörigen Monde zu verlangsamen. Laut NASA wird dieser Vorgang etwa sechs Stunden dauern. Beim Bremsen wird der Europa Clipper seinen ersten Vorbeiflug an einem Jupitermond machen. Es wird nicht Europa sein, sondern der größte Mond im Sonnensystem: Ganymed.
Der Vorbeiflug von Ganymed und mehreren anderen Jupitermonden wird die Umlaufbahn von Europa Clipper verkleinern und ihn mit seinem Endziel, Europa, synchronisieren. Die Raumsonde wird im Frühjahr 2031 an dieser eisigen Ozeanwelt vorbeifliegen und ihre wissenschaftliche Kampagne wird im Mai desselben Jahres beginnen. In den nächsten drei Jahren wird die Raumsonde 49 Vorbeiflüge an Europa durchführen und dabei ihre neun Instrumente nutzen, um Daten über die Bedingungen auf dem eisigen Mond zu sammeln.
An diesem Punkt fragen Sie sich vielleicht: Es gibt ein paar eisige Ozeanmonde im Sonnensystem, wie den Saturnmond Enceladus, die die für Leben notwendigen Elemente enthalten könnten. Warum hat die NASA also Europa als Ziel gewählt?
Europa hat viel zu bieten
Basierend auf dem, was wir über die Lebensbedingungen auf der Erde wissen, scheint Europa tatsächlich über die für die Bewohnbarkeit notwendigen Elemente zu verfügen.
Erstens deuten Merkmale aus Europa stark darauf hin, dass sich unter der Eishülle dieses Jupitermondes ein unterirdischer Ozean mit einer Dicke von 3 bis 30 Kilometern befindet.
Es wird angenommen, dass dieser Ozean aus flüssigem Wasser global ist und eine geschätzte durchschnittliche Tiefe von 100 km hat. Zum Vergleich: Die Ozeane der Erde haben eine durchschnittliche Tiefe von etwa 4 km. Und es ist nicht nur der Wasserreichtum Europas, der Europa zu einem vielversprechenden Ziel für Studien zur Bewohnbarkeit macht.
Das Leben benötigt für die Bildung seiner „Bausteine“ bestimmte chemische Elemente, darunter Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel. Diese verbinden sich zu sogenannten „organischen Molekülen“, die lebensnotwendig sind und 98 % der lebenden Materie auf der Erde ausmachen. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Elemente wahrscheinlich während der Entstehung des Jupitermondes in Europa eingebaut wurden.
Es wird angenommen, dass nach seiner Geburt andere organische Moleküle über Asteroiden und Kometen, die auf seiner Oberfläche einschlugen, nach Europa gebracht wurden, genauso wie Wissenschaftler vermuten, dass Asteroiden viele der Zutaten lieferten, die für das Leben auf der Erde notwendig sind.
Lebewesen brauchen auch Nahrung, und sei sie noch so einfach, und Europa könnte sie durch die Verwitterung seines felsigen Inneren bereitstellen.
„Wasser löst Nährstoffe, die Organismen fressen können, transportiert wichtige Chemikalien in lebende Zellen, unterstützt den Stoffwechsel und ermöglicht diesen Zellen, Abfallstoffe loszuwerden“, heißt es auf ihrer Europa-Website der NASA. „Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass es auf dem Grund des europäischen Ozeans einen felsigen Boden gibt. Hydrothermale Aktivität könnte möglicherweise chemische Nährstoffe liefern, die lebende Organismen unterstützen könnten.“
Und das ist noch nicht alles: Auch Lebewesen brauchen Energie. Dafür sorgen Jupiter und der Gravitationseinfluss des Gasriesenplaneten.
Dieser Einfluss erzeugt starke Gezeitenkräfte, die dazu führen, dass sich das felsige Innere Europas „biegt“, Chemikalien freisetzen und auch die Ozeane erwärmen. Zusätzliche Energie wird in Form von Strahlung vom Jupiter bereitgestellt, was ein Todesurteil für einfaches Leben auf der Oberfläche Europas wäre. Unter der schützenden Eishülle des Mondes könnte die gefilterte Strahlung jedoch tatsächlich eine Treibstoffquelle für in den Ozeanen lebende Organismen darstellen.
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Derzeit ist geplant, dass der Europa Clipper im September 2034, knapp ein Jahrzehnt nach seinem Start, seinen Betrieb einstellt. Das Raumschiff wird aus der Umlaufbahn gebracht und auf die Oberfläche von Ganymed stürzen.
Bis dahin könnten die von der Raumsonde während ihrer zehnjährigen Lebensdauer gesammelten Daten die Menschheit der endgültigen Antwort auf die Frage, ob Leben außerhalb der Erde existiert, näher gebracht haben.