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Flug zum kältesten Ort im Sonnensystem

Raumfahrt. - Die Vorbereitungen für die längste Reise in unserem Sonnensystem laufen jetzt bereits seit Ende der achtziger Jahre und haben seitdem fast 100 Millionen US-Dollar verschlungen, obschon man sich immer noch im Planungsstadium befindet. Der Vorstoß zum Pluto sei der Mount Everest aller Weltraum-Missionen, heißt es bei der US-Raumfahrtbehörde NASA - es sei der kälteste und dunkelste Platz, zu dem man überhaupt gehen könne. Die Finanzierung und Durchführung einer Mission zum Pluto ist aber immer noch nicht gesichert. Noch nie hat eine amerikanische Raumsonde den sonnenfernsten Planeten besucht, doch das soll sich bald ändern.

    Von Guido Meyer

    Bilder, Geräusche und Musik von der Erde tragen sie hinaus in den Weltraum, in die unendlichen Weiten, auf dass sie in einer fernen Zukunft von Außerirdischen gefunden werden. Die Raumsonden Voyager 1 und 2 haben sich seit ihrem Start vor 25 Jahren so weit von der Erde entfernt wie kein anderes von Menschen gebaute Objekt. Ihre Mission galt den äußeren Planeten, den Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus und auch dem Neptun, dem achten Planeten. Nur bis zum neunten, da reichte die Puste nicht mehr, weil Pluto nun einmal die Sonne auf einer elliptischen Bahn umkreist, die teilweise sogar innerhalb der Neptun-Bahn liegt. Und gerade diese Frage, nach dem Ursprung dieses Eiertanzes und nach einem möglichen weiteren, zehnten Planeten wäre spannend gewesen.

    Es stimmt zwar, dass beispielsweise Pluto, der neunte Planet, eine ungewöhnliche Umlaufbahn um die Sonne hat, aber auch die lässt sich ohne Zuhilfenahme eines 'Planeten X' erklären,

    findet zum Beispiel der indische Astrophysiker Sathyaprakash vom Department of Physics and Astronomy der Cardiff University in Wales. Das sehen seine Kollegen teilweise anders, und so haben denn Mitte Juli namhafte Astronomen die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA aufgefordert, ihre letzte Chance zu nutzen, bis 2007 eine Sonde auf dem Weg zum Pluto zu schicken. "New Horizon" heißt die Mission, die nur noch fünf Jahre lang auf den Weg gebracht werden kann, da sie aufgrund der Himmelsmechanik danach beim größten Planeten Jupiter keinen Schwung mehr holen könnte für die weite Reise bis zur Grenze unseres Sonnensystems.

    Die Sonde landet nicht. Wir wollen nicht landen und da 'ne Fahne aufspießen. Das geht natürlich nicht. Es wäre viel schwerer, Pluto zu erreichen mit einer Landemission. Vorbeiflug ist sehr viel leichter, ein schneller Vorbeiflug.

    So Professor Hanfried Schlingloff vom Fachbereich Maschinenbau der Fachhochschule Regensburg, der verschiedene Szenarien für diese Reise entworfen hat. Am schnellsten käme die Sonde mit dem sogenannten direkten Einschuss voran. Das könnte eine etwa Hundert Kilogramm schwere Sonde sein als Nutzlast einer Ariane 5, die sich mit 15 Kilometern pro Sekunde ohne Umwege auf den Weg machen und ihr Ziel nach zehn Jahren erreichen könnte. Nachteile: kaum finanzier- und noch schwerer realisierbar.

    Dann müssten wir sicherlich Nuklearbatterien nehmen, elektrischer Antrieb und diese Dinge, die ich für die Mission nicht will. Wir kriegen die Mission durch Gravitationsmanöver sehr billig.

    Eine kostengünstigere Variante bräuchte allerdings entsprechend länger. Mit elf Kilometern pro Sekunde könnte eine Pluto-Sonde nach sechzehn Jahren an ihrem Ziel eintrudeln. Auf einer sogenannten Erd-Return-Bahn würde die Sonde nach dem Start zunächst zweimal bei der Venus vorbeifliegen, dann zurückkommen, bei der Erde Geschwindigkeit auftanken, um dann endlich zum Pluto aufzubrechen.

    Wir brauchen also eine sehr kleine Sonde und wahrscheinlich keine vollständige Trägerrakete, sondern wir können als Gastpassagier auf einer Trägerrakete mitfliegen, auf einer Ariane. Und dann kriegen wir den Start sehr billig möglicherweise. Und dann ist das natürlich sehr viel leichter, als wenn wir einen direkten Einschuss wählen, wo wir noch Oberstufen brauchen, die wir gar nicht haben.

    Sollte aber die NASA dem Projekt "New Horizon" doch noch Grünes Licht geben, würde sie sich wohl eines Flugmodells bedienen, das Forscher der Johns Hopkins University vorgeschlagen haben und das die Reisedauer auf unter zehn Jahre drücken würde. Die Sonde würde sich dabei des Schwerefeldes des Jupiters bedienen, also den sogenannten Swing-By-Effect nutzen. Allmählich drängt die Zeit, denn Pluto entfernt sich vom wärmenden Zentralgestirn, so dass - wie einige Astronomen befürchten - seine gesamte Atmosphäre gefrieren und auf die Oberfläche hinabsinken könnte, was eine Erforschung wenig lohnend erscheinen lässt. Die nächste gute Gelegenheit wäre dann erst wieder im Jahre 2237.