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Eine Mission zur Erforschung einer der vielversprechendsten Umgebungen des Sonnensystems, die wahrscheinlich für Leben geeignet ist, ist gestartet.
Die Raumsonde Europa Clipper der NASA, die ihren Namensvetter, den Jupitermond Europa, erkunden soll, startete am Montag um 12:06 Uhr ET an Bord einer SpaceX Falcon Heavy-Rakete vom Kennedy Space Center der NASA in Florida.
Der lang erwartete Start, der ursprünglich für den 10. Oktober geplant war, wurde durch Hurrikan Milton verzögert. Aber die Besatzungen vor Ort im Zentrum überprüften nach dem Sturm die Startanlagen und gaben der Raumsonde die Erlaubnis, zur Startrampe zurückzukehren.
Nun ist die Raumsonde erfolgreich in die Umlaufbahn gelangt und die NASA hat bestätigt, dass sie etwa eine Stunde und 10 Minuten nach dem Start ein Signal von Europa Clipper empfangen hat, was bedeutet, dass die Missionskontrolle mit der Raumsonde kommuniziert und Daten empfängt. Die großen Solarpaneele von Europa Clipper, die das Raumschiff während seiner Reise mit Strom versorgen, werden drei Stunden nach dem Start eingesetzt.
Europa Clipper wird die erste Raumsonde der NASA sein, die sich der Erforschung einer eisbedeckten Ozeanwelt in unserem Sonnensystem widmet und herausfinden soll, ob der Mond für das Leben, wie wir es kennen, bewohnbar sein könnte.
„Dies ist der Beginn unserer Entdeckungsreise“, sagte Jenny Kampmeier, Ingenieurin für wissenschaftliche Systeme am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, während des NASA-Livestreams. „Was wir von Europa lernen werden, ist einfach unglaublich. Alle wissenschaftlichen Disziplinen können davon wirklich profitieren, und es wird unser Verständnis von unserem Platz im Universum verändern, wenn es eine Welt ist, die Leben ermöglichen kann.
Clipper wird neun Instrumente und ein Gravitationsexperiment mitführen, um den Ozean unter der dicken Eishülle Europas zu untersuchen. Es wird geschätzt, dass der Ozean des Mondes doppelt so viel flüssiges Wasser enthält wie die Ozeane der Erde.
„Die Instrumente arbeiten Hand in Hand, um unsere dringendsten Fragen zu Europa zu beantworten“, sagte Robert Pappalardo, Missionsprojektwissenschaftler am JPL, in einer Erklärung. „Wir werden lernen, was Europa ausmacht, von seinem Kern und seinem felsigen Inneren über seinen Ozean und seine eisige Hülle bis hin zu seiner sehr dünnen Atmosphäre und der umgebenden Weltraumumgebung.“
Das Raumschiff trägt außerdem mehr als 2,6 Millionen Namen, die von Menschen aus aller Welt eingereicht wurden, sowie ein Gedicht der US-amerikanischen Dichterpreisträgerin Ada Limón.
Die 5,2-Milliarden-Dollar-Mission begann 2013 als Konzept, doch der Weg bis zum Start verlief nicht ohne Herausforderungen.
Im Mai stellten Ingenieure fest, dass die Komponenten der Raumsonde der harten Strahlung des Jupiter möglicherweise nicht standhalten könnten. Das Team konnte jedoch die erforderlichen Tests rechtzeitig abschließen und im September die Genehmigung für den Start erhalten, wodurch eine 13-monatige Verzögerung des Starts ohne Änderungen am Missionsplan, den Zielen oder der Flugbahn vermieden werden konnte.
„Es gab kein schwierigeres Jahr als dieses, um Europa Clipper über die Ziellinie zu bringen“, sagte Curt Niebur, Wissenschaftler des Europa Clipper-Programms.
„Aber trotz alledem haben wir nie daran gezweifelt, dass es sich gelohnt hat“, sagte Niebur. „Dies ist eine Chance für uns, nicht eine Welt zu erkunden, die vor Milliarden von Jahren vielleicht bewohnbar gewesen wäre, sondern eine Welt, die heute vielleicht bewohnbar ist – eine Chance, die erste Erkundung dieser neuen Art von Welt zu unternehmen, die wir erst kürzlich entdeckt haben.“ eine völlig untergetauchte Meereswelt, die von einem Ozean aus flüssigem Wasser bedeckt ist, der sich von allem unterscheidet, was wir bisher gesehen haben. Das ist es, was uns in Europa erwartet.
Was Sie nach dem Start erwartet
Nach dem Start wird die Raumsonde 2,9 Milliarden Meilen zurücklegen und voraussichtlich im April 2030 am Jupiter ankommen. Unterwegs wird die Raumsonde Vorbeiflüge am Mars und dann an der Erde durchführen und dabei die Schwerkraft jedes Planeten nutzen, um die Raumsonde dabei zu unterstützen, weniger Treibstoff zu verbrauchen und an Geschwindigkeit zu gewinnen während ihrer Reise zum Jupiter.
Europa Clipper wird mit Juice oder dem Jupiter Icy Moons Explorer zusammenarbeiten, einer Raumsonde, die im April 2023 von der Europäischen Weltraumorganisation gestartet wurde und im Juli 2031 eintreffen wird, um Jupiter und seine größten Monde zu untersuchen.
Clipper ist das größte jemals von der NASA für eine Planetenmission gebaute Raumschiff und hat dank seiner Solarpaneele einen Durchmesser von 30,5 Metern – länger als ein Basketballfeld. Die massiven Paneele werden dazu beitragen, genügend Sonnenlicht zu absorbieren, um die Instrumente und Elektronik des Raumfahrzeugs bei seiner Erkundung Europas anzutreiben, das fünfmal weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde.
Nach ihrer Ankunft wird die Raumsonde ihre Mission damit verbringen, 49 Mal an Europa vorbeizufliegen, anstatt auf der Mondoberfläche zu landen.
Die Missionsteams befürchteten zunächst, dass Clipper der rauen Umgebung des Jupiter nicht standhalten könnte, da das Magnetfeld des Riesenplaneten – das geladene Teilchen einfängt und beschleunigt und schädliche Strahlung für Raumfahrzeuge erzeugt – 20.000-mal stärker ist als das der Erde. Doch Ingenieure haben einen Weg gefunden, dieses Problem zu umgehen.
Jeder Vorbeiflug an Europa, der alle zwei bis drei Wochen geplant ist, führt dazu, dass die Raumsonde weniger als einen Tag der harten Strahlung des Jupiter ausgesetzt ist, bevor sie wieder abfliegt. Die Zeit zwischen den Vorbeiflügen kann dazu beitragen, dass sich die Transistoren des Raumfahrzeugs, die den Stromfluss des Raumfahrzeugs steuern, von der Strahlenbelastung erholen.
Ein speziell entworfener Tresor aus Titan und Aluminium schützt derweil die empfindlichen elektronischen Komponenten des Raumfahrzeugs vor Strahlung.
Letztendlich werden die Vorbeiflüge Clipper auf eine Höhe von weniger als 25 Kilometern über der Oberfläche bringen, wobei jedes Mal ein anderer Ort in Europa überflogen wird. Diese Strategie wird es der Raumsonde ermöglichen, fast den gesamten Mond zu kartieren.
Und sobald die Mission abgeschlossen ist, könnte die Reise der Raumsonde mit einem Absturz auf die Oberfläche von Ganymed, Jupiters größtem Mond, enden, obwohl dies noch ungewiss ist.
Das verlockende Potenzial des Lebens
Europa Clipper soll nicht nach Beweisen für Leben auf Europa suchen, aber es wird eine Reihe von Instrumenten nutzen, um herauszufinden, ob Leben in einem Ozean auf einem anderen Planeten in unserem Sonnensystem möglich sein könnte.
Astronomen glauben, dass die für das Leben notwendigen Zutaten, darunter Wasser, Energie und gute Chemie, möglicherweise bereits auf Europa vorhanden sind. Die Raumsonde könnte Beweise sammeln, um festzustellen, ob diese Bestandteile auf eine Weise nebeneinander existieren, die die Mondumgebung potenziell bewohnbar macht.
Die Mission wird die genaue Dicke der Eishülle, die den Mond umgibt, untersuchen und wie diese gefrorene Außenseite mit dem darunter liegenden Ozean interagiert, sowie die Geologie des Mondes charakterisieren. Wissenschaftler wollen die genaue Zusammensetzung des Ozeans wissen und erfahren, warum zuvor beobachtete Wolken durch Risse im Eis aufsteigen und Partikel in den Weltraum entweichen lassen. Sie wollen auch feststellen, ob Material von der Oberfläche Europas in den Ozean fließt.
Um eine gründliche Untersuchung durchzuführen, ist Europa Clipper mit Kameras und Spektrometern ausgestattet, um hochauflösende Bilder aufzunehmen und Karten der Mondoberfläche und der dünnen Atmosphäre zu erstellen. Das Raumschiff verfügt außerdem über ein thermisches Instrument, um Orte mit Wolkenaktivität und Orte, an denen das Eis wärmer ist, zu lokalisieren. Ein Magnetometer wird das Magnetfeld des Mondes untersuchen und die Existenz des Europa-Ozeans sowie seine Tiefe und seinen Salzgehalt bestätigen.
Ein eisdurchdringendes Radar wird unter die Außenhülle blicken, die schätzungsweise 15 bis 25 Kilometer dick ist, um Hinweise auf den Ozean des Mondes zu finden.
Und wenn es aktive Fahnen gibt, die Partikel aus Europas Ozean in den Weltraum ausstoßen, können das Massenspektrometer und der Staubanalysator der Raumsonde die Partikel „schnüffeln“ und ihre Zusammensetzung analysieren, sagte Haje Korth, stellvertretender Europa-Clipper-Projektwissenschaftler an der Johns Hopkins University. Physiklabor.
„Die Daten des Massenspektrometers und des Staubdetektors werden zeigen, ob Europa über die Zusammensetzung und Chemie verfügt, die für die Lebenserhaltung notwendig ist“, sagte Korth.
Alle Instrumente werden während jedes Vorbeiflugs eingeschaltet und in Betrieb sein, um so viele Daten wie möglich zu sammeln.
Das Europa Clipper-Team wird oft nach seinen Hoffnungen gefragt, was die Raumsonde in Europa entdecken wird und wie es den Weg für zukünftige Erkundungen auf der Suche nach Leben außerhalb unseres Planeten ebnen könnte.
„Für mich ginge es, wenn man so will, darum, eine Art Oase auf Europa zu finden, in der es Spuren von flüssigem Wasser nicht weit unter der Oberfläche und Spuren von organischem Material an der Oberfläche gäbe“, sagte Pappalardo sagte. „Vielleicht wäre es heiß, vielleicht wäre es die Quelle einer Wolke. Dies könnte ein Ort sein, an den die NASA in Zukunft möglicherweise einen Lander schicken könnte, der unter der Oberfläche gräbt und buchstäblich nach Lebenszeichen sucht.
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