Rundum-Überwachung von Ceres beginnt

Am 6. März wird die NASA-Raumsonde Dawn vom Schwerefeld des Zwergplaneten eingefangen

2. März 2015

Ist Zwergplanet Ceres, der mit einem Durchmesser von etwa 950 Kilometern größte Bewohner des Asteroidengürtels, ein unveränderlicher, toter Brocken? Oder finden sich auf seiner Oberfläche Anzeichen geologischer Aktivität? Diesen Fragen wird die NASA-Raumsonde Dawn in den nächsten Monaten nachspüren. Am kommenden Freitag fängt das Schwerefeld des Himmelskörpers das Raumschiff ein und wird es in den folgenden Wochen auf eine Umlaufbahn lenken. Dies ist der Startschuss für eine mindestens bis Mitte 2016 währende Rundum-Überwachung. Schon jetzt zeigen Fotos aus der letzten Anflugphase eine Vielfalt von Strukturen auf der Oberfläche des kugelförmigen Körpers, etwa helle Flecken, die möglicherweise aus Eis oder Salzen bestehen. Die Aufnahmen entstanden mit dem Kamerasystem an Bord, das unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung entwickelt wurde.

Diese Aufnahmen des Zwergplaneten Ceres wurden am 25. Februar 2015 aus einer Entfernung von 40000 Kilometern gewonnen. Die Auflösung der Kameradaten liegt bei 3,7 Kilometer pro Pixel.

Nach etwa zweieinhalbjährigem Flug durch den Asteroidengürtel erreicht die US-amerikanische Raumsonde Dawn am kommenden Freitag ihr Ziel: den Zwergplaneten Ceres, der zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter seine Bahnen um die Sonne zieht. Für Dawn ist dies der zweite Forschungsaufenthalt im Asteroidengürtel. Bereits 2011 nahm das Vehikel den Asteroiden Vesta ins Visier und begleitete ihn mehr als ein Jahr lang. Dawn ist damit das erste Raumschiff in der Geschichte, das nacheinander zwei Körper umkreist.

Die beiden Forschungsobjekte könnten unterschiedlicher kaum sein. So entpuppte sich Vesta als steinig und trocken und ähnelt den inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars. Ceres hingegen besteht nach Schätzungen der Forscher zu etwa 25 Prozent aus Wasser. Dawn geht nicht zuletzt der Frage nach, wie sich zwei nach kosmischen Maßstäben so eng benachbarte Körper so verschieden entwickeln konnten.

Viele Krater unterschiedlicher Größe und Form überdecken die Oberfläche des Zwergplaneten Ceres. Dieses Mosaik wurde aus Bildern erstellt, die das Kamerasystem an Bord am 19. Februar 2015 aus einer Entfernung von 46000 Kilometern gemacht hat.

„Ceres genau zu untersuchen, ist wie eine Art Geschichtsforschung im Weltall“, sagt Jim Green, Direktor der Planetary Science Division der amerikanischen Weltraumbehörde NASA. „Daten, die Dawn zur Erde schickt, könnten uns dabei helfen zu verstehen, wie das Sonnensystem entstand.“

Sowohl Vesta als auch Ceres waren vor 4,5 Milliarden Jahren auf dem besten Wege, sich zu ausgewachsenen Planeten zu entwickeln. Der gleichzeitig entstehende Riesenplanet Jupiter machte ihnen jedoch Konkurrenz: Seine gewaltige Schwerkraft zog alles Material in seiner Umgebung an und wirbelt den Asteroidengürtel bis heute durcheinander; Vesta und Ceres konnten nicht weiter wachsen. „Beide Körper sind somit Fossilien aus der Geburtsstunde des Sonnensystems und werfen Licht auf dessen Entstehung“, sagt die stellvertretende wissenschaftliche Missionsleiterin Carol Raymond vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.

Ankunft am Ziel: Diese Zeichnung zeigt, wie die Raumsonde Dawn den Zwergplaneten Ceres erreicht.

Bereits seit Januar dieses Jahres liefert Dawn Bilder des Zwergplaneten, die in ihrer Auflösung alle bisherigen Aufnahmen übertreffen. Die Raumsonde ist ausgestattet mit einem wissenschaftlichen Kamerasystem, das unter Leitung des Göttinger Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung entwickelt wurde und von dort betrieben wird.

Neben Kratern, von denen sich auffällig viele mit einem imposanten Zentralberg schmücken, finden sich auf  Ceres‘ Oberfläche vereinzelte helle Flecken. „Strukturen dieser Art kennen wir von keinem anderen Körper im Asteroidengürtel“, sagt Andreas Nathues vom Max-Planck-Institut, wissenschaftlicher Leiter des Kamerateams. Da diese Bereiche mehr als 40 Prozent des einfallenden Lichts reflektieren, vermuten die Forscher, dass sie gefrorenes Wasser oder Salze enthalten.

Dawn nutzt auf seiner Reise durch den Asteroidengürtel einen sogenannten Ionenantrieb. Ausgestoßene Xenon-Ionen verleihen der Raumsonde Schub.

Anfang vergangenen Jahres hatte das Weltraumteleskop Herschel tatsächlich Wasserdampf in der Umgebung von Ceres entdeckt. Einige Wissenschaftler meinen deshalb, dass der Zwergplanet Wasser aus seinem Innern ins All emittiert. In den nächsten Wochen wollen die Max-Planck-Forscher die Flecken genau beobachten und kontrollieren, ob sie sich möglicherweise im Laufe der Zeit verändern. Dies könnte ein Anzeichen für  Aktivität sein.

BK / HOR

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Die Dawn Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Teil der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kamera-Projekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und NASA/JPL unterstützt.

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