Eine im letzten Jahr gestartete Raumsonde wird im nächsten Monat in einem weltweit einmaligen Manöver mit hohem Risiko wieder um die Erde und den Mond kreisen und dabei durch das Sonnensystem zum Jupiter kreisen.
Die Sonde Juice der Europäischen Weltraumorganisation startete im April 2023 zu einer Mission, um herauszufinden, ob die Eismonde des Jupiters Ganymed, Kallisto und Europa in ihren riesigen, verborgenen Ozeanen außerirdisches Leben beherbergen können.
Das unbemannte, sechs Tonnen schwere Raumschiff ist derzeit 10 Millionen Kilometer (sechs Millionen Meilen) von der Erde entfernt.
Doch am 19. und 20. August wird der Satellit zunächst am Mond und dann an der Erde vorbei zurückfliegen und dabei die Schwerkraft nutzen, um auf seiner kurvenreichen, achtjährigen Odyssee zum Jupiter Treibstoff zu sparen.
Die Mitarbeiter des Raumfahrtkontrollzentrums der ESA in Darmstadt haben diese Woche mit den Vorbereitungen für das komplizierte Manöver begonnen.
Es wird erwartet, dass Juice im Juli 2031 das Jupitersystem erreicht.
Sie wird die landschaftlich reizvollere Route wählen. Der Start der NASA-Raumsonde Europa Clipper ist für diesen Oktober geplant, sie wird Juice jedoch um ein Jahr zuvorkommen und die Jupitermonde erreichen.
Lange und kurvenreiche Straße
Dass Juice diesen Umweg nimmt, liegt auch daran, dass die Startrakete Ariane 5 für einen direkten Schuss auf den rund 800 Millionen Kilometer entfernten Jupiter nicht leistungsstark genug war.
Ohne eine riesige Rakete wären 60 Tonnen Treibstoff an Bord nötig, um Juice direkt zum Jupiter zu schicken – und Juice hat laut ESA nur drei Tonnen.
„Die einzige Lösung besteht darin, Gravitationshilfen zu verwenden“, sagte Arnaud Boutonnet, der Analyseleiter der ESA für die Mission, gegenüber .
Indem sie in der Nähe von Planeten vorbeifliegen, können Raumfahrzeuge deren Schwerkraft ausnutzen, um so ihren Kurs zu ändern und ihre Reise zu beschleunigen oder zu verlangsamen.
Viele andere Weltraummissionen haben Planeten zur Verstärkung der Schwerkraft genutzt, doch der Vorbeiflug an der Erde und dem Mond im nächsten Monat werde eine „Weltneuheit“ sein, erklärte die ESA.
Es werde das erste „Manöver mit doppelter Schwerkraftunterstützung“ sein, bei dem nacheinander Raketenantriebe von zwei Welten zum Einsatz kämen, erklärte die Agentur.
Juice wird am 19. August in einer Höhe von 750 Kilometern über dem Mond vorbeifliegen und am nächsten Tag an unserem Heimatplaneten vorbeischießen.
Die Sonde werde die Erde mit einer Geschwindigkeit von „3,3 Kilometern pro Sekunde verlassen – statt drei Kilometern, wenn wir den Mond nicht einbezogen hätten“, sagte Boutonnet.
Während Juice an der Erde und dem Mond vorbeisaust, wird er die Gelegenheit nutzen, Fotos zu schießen und seine zahlreichen Instrumente zu testen.
Unten auf der Erde werden einige sofort wieder Fotos machen. Einige glückliche Hobby-Himmelsbeobachter, bewaffnet mit Teleskopen oder starken Ferngläsern, können Juice vielleicht sogar beobachten, wenn er über Südostasien hinwegzieht.
‚Teller Spaghetti‘
Dieser Schritt wurde jahrelang sorgfältig kalkuliert, doch ein Zuckerschlecken wird es nicht.
„Unser Ziel ist ein Mauseloch“, betonte Boutonnet.
Der kleinste Fehler während der Schleuderfahrt um den Mond würde durch die Schwerkraft der Erde verstärkt und könnte möglicherweise zu einem geringen Risiko führen, dass die Raumsonde in die Erdatmosphäre eindringt und dort verglüht.
Das Team am Boden wird die Raumsonde genau beobachten und 12 bis 18 Stunden Zeit haben, ihre Flugbahn zu berechnen und gegebenenfalls anzupassen, sagte Boutonnet.
Er befürchtete vor allem ein Szenario, in dem die Menge der notwendigen Kurskorrekturen die Gewinne aus der Doppelwelt-Schleuder zunichte machen würde, was bedeuten würde, dass sie „das alles umsonst tun würden“.
Wenn alles gut geht, wird Juice – zumindest für kurze Zeit – wieder in den interplanetaren Raum zurückkehren.
Für einen weiteren Schub wird die Rakete im Jahr 2025 zunächst Richtung Venus fliegen.
Juice wird sogar noch zweimal an der Erde vorbeifliegen – einmal im Jahr 2026, dann ein letztes Mal im Jahr 2029, bevor es schließlich in Richtung Jupiter aufbricht.
Dann kommt der wirklich knifflige Teil.
Sobald Juice den Jupiter erreicht, wird es satte 35 Gravitationskräfte nutzen, während es um die Ozeanmonde des Planeten hüpft.
Während dieser Phase sehe die Flugbahn der Sonde aus wie „ein echter Teller Spaghetti“, sagte Boutonnet.
„Was wir mit dem Erde-Mond-System machen, ist im Vergleich dazu ein Witz“, fügte er hinzu.
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