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PLANET/434: Mit Juno den Jupiter erkunden (Sterne und Weltraum)


Sterne und Weltraum 6/11 - Juni 2011
Zeitschrift für Astronomie

Nachrichten

Mit Juno den Jupiter erkunden


Schon seit Längerem hat Jupiter, der größte Planet des Sonnensystems, keinen Besuch mehr von der Erde erhalten. Seit dem kurzen Vorbeiflug der Pluto-Sonde New Horizons im Februar 2007 näherte sich dem Gasriesen kein irdisches Raumgefährt mehr. Dies soll sich im Juli 2016 ändern, wenn Juno, die neueste Raumsonde der US-Raumfahrtbehörde NASA, bei Jupiter eintrifft und in eine Umlaufbahn um ihn einschwenkt. Juno dient der Erkundung der dynamischen Atmosphäre und des mächtigen Magnetfelds des Gasriesen und ihrer Wechselwirkungen untereinander.

Derzeit befindet sich Juno im Kennedy Space Center der NASA im US-Bundesstaat Florida, um auf den Start am 5. August 2011 vorbereitet zu werden. Nach dem Erreichen der Erdfluchtbahn durchläuft Juno eine weite Schleife im inneren Sonnensystem, um am 9. Oktober 2013 einen dichten Vorbeiflug an der Erde durchzuführen. Danach hat die Sonde ausreichend Schwung, um den Gasriesen rund drei Jahre später am 5. Juli 2016 zu erreichen. Dort angekommen, tritt Juno in eine polare Bahn um den Planeten ein, die sie bis auf 5000 Kilometer an die Wolkendecke des Planeten heranführt.

Durch die große Annäherung an den Gasriesen lässt sich die Zeit minimieren, die Juno in den extrem starken Strahlungsgürteln verbringt, die selbst gehärtete Elektronik durch Beschuss mit energiereichen Teilchen schädigen. Außerdem lässt sich so der dünne Jupiterrring umfliegen und Kollisionen mit Ringpartikeln werden vermieden.

Ungewöhnlich für eine Jupitersonde ist, dass Juno Solarzellen zur Stromversorgung verwendet. Weil Jupiter rund fünf mal so weit wie die Erde von der Sonne entfernt ist, erreicht nur ein Fünfundzwanzigstel der auf der Erde ankommenden Sonnenstrahlung den Planeten und die Sonde. Daher sind die drei Solarzellen-Ausleger, die Juno ein windmühlenartiges Aussehen verschaffen, vergleichsweise riesig. Die Sonde hat eine Gesamtspannweite von 20 Metern.

Zu den Instrumenten die Juno mitführt, gehört ein Magnetometer, das die Feldstärke und räumliche Struktur des Jupitermagnetfelds detailliert untersucht. Ein weiteres misst geladene Teilchen in der Magnetosphäre, während ein Spektrograf die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre und ihrer Wolken ermittelt. Um auch die allgemeine Öffentlichkeit an Juno teilhaben zu lassen, ist die Sonde zudem mit einer Farbkamera ausgerüstet, die Bilder der Jupiteratmosphäre an den Polen aufnimmt. Nur einmal war bislang einer Raumsonde ein Blick auf die Pole des Planeten möglich, nämlich der Sonde Pioneer 11 bei ihrem Vorbeiflug im Dezember 1974.

Allerdings war das Kamerasystem für heutige Verhältnisse sehr einfach gestrickt und lieferte Bilder mit nur mäßiger Auflösung. Da Jupiters Rotationsachse praktisch keine Neigung zu seiner Umlaufbahn aufweist, lassen sich von der Erde aus die Pole nur stark verzerrt unter sehr flachen Blickwinkeln erfassen.

NASA, 8. April 2011


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w i s - wissenschaft in die schulen

Zu diesem Beitrag stehen didaktische Materialien auf unserer Internetseite www.wissenschaft-schulen.de/artikel/1069420 zur freien Verfügung. Sie sind besonders geeignet für Schüler der Mittelstufe, die sich mit dem Jupitersystem befassen und dabei viel über den Gasriesen und unser Sonnensystem im Ganzen erfahren wollen.


Bildunterschriften der im Schattenblick nicht veröffentlichten Abbildungen der Originalpublikation:
- An eine Windmühle erinnert die US-Raumsonde Juno mit ihren drei Solarzellen-Auslegern zur Stromversorgung.


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Quelle:
Sterne und Weltraum 6/11 - Juni 2011, Seite 14 - 15
Zeitschrift für Astronomie
Herausgeber:
Prof. Dr. Matthias Bartelmann (ZAH, Univ. Heidelberg),
Prof. Dr. Thomas Henning (MPI für Astronomie),
Dr. Jakob Staude
Redaktion Sterne und Weltraum:
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veröffentlicht im Schattenblick zum 27. Juli 2011