Cassini-Mission

Grundlage für diese Erklärung sind Bild- und Temperaturdaten, die von Instrumenten der internationalen Saturn-Mission Cassini-Huygens aufgenommen und gemessen wurden. Diplom-Ingenieur Tilmann Denk, Cassini Imaging-Team Associate an der Freien Universität Berlin, erläutert: "Leichte Temperaturunterschiede begünstigen die Sublimation von Wassereis, vor allem auf der Bugseite. Dabei bleibt schwerflüchtiges, dunkles Material zurück, welches sich durch Sonneneinstrahlung weiter erwärmt. Der Prozess verstärkt sich selbst, und nach etwa ein bis zwei Milliarden Jahren sind die obersten Dezimeter praktisch eisfrei und sehr dunkel."

Bei der Erforschung der Saturnmonde sind die Berliner Wissenschaftler nicht nur an der Datenauswertung beteiligt, sondern auch federführend bei der Beobachtungsplanung. So wurden nahezu alle Kameraaufnahmen des Saturnmondes Iapetus und anderer Saturnmonde in Berlin geplant und vorbereitet.

Die Bilder zeigen, dass in eisbedeckten Regionen des Mondes dunkles Material Berghänge und Kraterwände bedeckt, welche in Richtung Äquator geneigt sind, während in Teilen der dunklen Hemisphäre helle Kraterränder existieren, die polwärts weisen. Diese Beobachtungen legen die Vermutung nahe, dass die Sonneneinstrahlung eine wesentliche Ursache für das Verschwinden von hellem Oberflächeneis in diesen Bereichen der Oberfläche darstellt.

"Ein solcher Effekt wird in ganz anderem Zusammenhang auch auf der Erde genutzt. Weinberge werden bei uns vor allem an Hängen angelegt, die nach Süden ausgerichtet sind, damit die Reben mehr Sonnenlicht erhalten. Derselbe Mechanismus wirkt auf Iapetus: Die dem Äquator zugewandten Berghänge erhalten mehr Sonnenlicht und somit Wärme, und dieser kleine Unterschied reicht interessanterweise aus, um das helle Oberflächeneis sublimieren zu lassen, sodass nur noch dunkles, eisfreies Material zurückbleibt," so Tilmann Denk. Dieser Effekt tritt selbst bei den dort herrschenden Temperaturen von etwa minus 150°C auf und lässt das Eis direkt ins Vakuum sublimieren – der Mond Iapetus hat keine Atmosphäre.

Mithilfe der Schwerkraft des Titans wird die Umlaufbahn der Cassini-Sonde ständig variiert. Dies ermöglicht die Untersuchung des Planeten, seines Magnetfelds, der Staubteilchen in der Umgebung und der Monde von allen Seiten und unter verschiedenen Winkeln und Sonnenständen. Durch die lange Missionsdauer können auch jahreszeitliche Veränderungen in der Saturn- und Titanatmosphäre beobachtet werden.

Mit 6,7 Metern Höhe und vier Metern Breite ist Cassini-Huygens die bisher größte Planetensonde. Das Startgewicht betrug 5.712 Kilogramm, wovon allein auf Treibstoff 3.132 Kilogramm entfielen. Der Orbiter wiegt 2.125 Kilogramm, die Huygens-Sonde weitere 320 Kilogramm. Am 1. Juli 2004 schwenkte Cassini in einem gewagten Manöver, bei dem zweimal die Ringebene in einer 30.000 Kilometer großen Lücke durchflogen wurde, in eine Saturnumlaufbahn ein. Seitdem umkreist die Sonde als künstlicher Trabant den Saturn. Huygens landete am 14. Januar 2005 auf dem Titan. Die Landung war die erste auf einem Körper des äußeren Sonnensystems überhaupt.

Wegen ihres großen Erfolgs wurde die ursprünglich bis Mitte 2008 geplante Mission von der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA zunächst bis September 2010 verlängert und heißt zurzeit Cassini Equinox Mission. Anschließend ist geplant, Cassini noch weitere sieben Jahre um Saturn kreisen zu lassen. Dabei soll sich die dann in Cassini Solstice Mission umgetaufte Mission vor allem auf die beiden spannenden Saturn-Monde Titan und Enceladus konzentrieren. Noch ist genügend Treibstoff an Bord, um alle notwendigen Manöver für die bis zum 15. September 2017 erforderlichen Kurskorrekturen durchzuführen. Dann soll die Sonde nach 294 Saturnumrundungen am späteren Nachmittag kontrolliert in den Planeten stürzen.