Gemeinsam sind die Raumsonden Dawn und New Horizons seit insgesamt 17 Jahren im Flug. Einer blieb in der Nähe seines Zuhauses und der andere reiste in Teile des Sonnensystems ab, über die wenig bekannt ist. Sie teilen nun im selben Jahr ein gemeinsames Ziel: Zwergplaneten.
Zum Zeitpunkt der Abflüge dieser NASA-Sonden hatte Ceres gerade seine Bezeichnung als größter Asteroid in unserem Sonnensystem verloren. Pluto war der neunte Planet. Beide Sonden liefern nun neue Daten und Erkenntnisse, die eine weitere Überarbeitung der Definition des Planeten anführen könnten.
Ein Vergleich der Flugbahnen von New Horizons (links) und den Dawn-Missionen (rechts). (Quelle: NASA/JPL, SWRI, Composite-T.Reyes)
Bestimmt,NASAs Jahr des Zwergplanetenist eine inoffizielle Bezeichnung und NASA-Vertreter würden schnell ein weiteres Dutzend oder mehr Missionen hervorheben, die im Laufe des Jahres 2015 von Bedeutung sind. Diese beiden Missionen könnten jedoch das Schicksal von Milliarden oder mehr kleinen Körpern innerhalb unserer Galaxie, der Milchstraße, bestimmen.
Wenn Ceres und Pluto aus der Nähe untersucht werden – ein Missionserfolg ist nie eine sichere Sache –, dann könnte das Beobachtete zu einer neuen, sichereren und akzeptierteren Definition von Planet, Zwergplanet und möglicherweise anderen neuen Definitionen führen.
Die New Horizons-Mission war die erste Mission des New Frontiers-Programms der NASA, die 2001 mit der Entwicklung begann. Die Sonde wurde am 19. Januar 2006 auf einer Atlas V 551 (5 Feststoffraketen plus eine dritte Stufe) gestartet. Unter Verwendung einer kompakteren und leichteren Elektronik als bei den Vorgängern der äußeren Planeten – Pioneer 10 & 11 und Voyager 1 & 2 – hat die Kombination aus reduziertem Gewicht, einer leistungsstarken Trägerrakete und einer Schwerkraftunterstützung von Jupiter zu einer neunjährigen Reise geführt. Am 6. Dezember 2014 wurde New Horizons zum letzten Mal aus dem Ruhezustand geholt und bleibt nun bis zur Begegnung mit Pluto eingeschaltet.
Dieser „Film“ von Pluto und seinem größten Mond, Charon, der im Juli 2014 von der NASA-Raumsonde New Horizons aufgenommen wurde, zeigt deutlich, dass die Schwerpunkt – der Massenschwerpunkt der beiden Körper – liegt außerhalb (zwischen) beiden Körpern. Die 12 Bilder, aus denen der Film besteht, wurden mit der besten Teleskopkamera der Raumsonde – dem Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) – aus Entfernungen von etwa 267 Millionen bis 262 Millionen Meilen (429 Millionen bis 422 Millionen Kilometer) aufgenommen. Charon kreist ungefähr 11.200 Meilen (etwa 18.000 Kilometer) über der Oberfläche von Pluto. (Quelle: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)
Das Ankunftsdatum von New Horizon ist der 14. Juli 2015. Ein Teleskop namens Long Range Reconnaissance Imager ( LORRI ) hat den Beginn der Beobachtungen noch über 240 Millionen Kilometer (150 Millionen Meilen) von Pluto erlaubt. Die ersten stellarähnlichen Bilder wurden 2006 noch im Asteroidengürtel aufgenommen.
Pluto war einst der neunte Planet des Sonnensystems. Von seiner Entdeckung 1930 durch Clyde Tombaugh bis 2006 behielt es diesen Status bei. Im letzten Jahr führte die Internationale Astronomische Union eine Debatte und dann eine Mitgliederabstimmung durch, die neu definierte, was ein Planet ist. Die Änderung erfolgte 8 Monate nach dem Start von New Horizons. Es gab einige verärgerte Missionswissenschaftler, darunter der Hauptermittler, DR. Alan Stern , von dem Südwestforschungsinstitut in San Antonio, Texas. In gewisser Weise war ihnen der Teppich weggezogen worden.
Es kam zu einem Gentleman's Battle zwischen den gegnerischen Protagonisten Dr. Stern und Dr. Michael Brown von Caltech. Im Jahr 2001 begann das Forschungsteam von Dr. Brown, Kuipergürtel-Objekte (transneptunische Objekte) zu entdecken, die mit der Größe von Pluto konkurrierten. Pluto schien plötzlich einer von vielen kleinen Körpern zu sein, die wahrscheinlich Billionen in nur einer Galaxie umfassen könnten – unserer. Laut Dr. Brown könnte es in unserem Sonnensystem bis zu 200 Pluto-ähnliche Objekte geben, die nach der alten Definition als Planeten definiert werden könnten. Dr. Browns Arbeit war der Strohhalm, der dem Kamel den Rücken brach – das heißt, sie führte zur Neudefinition des Planeten, und der gebürtige Huntsville, Alabama, schrieb ein beliebtes Buch: Wie ich Pluto tötete und warum es dazu kam .
Dr. Sterns Geschichte über Pluto und die Planetenforschung ist länger und umständlicher. Stern war Executive Director der Space Science and Engineering Division des Southwest Research Institute und übernahm dann 2007 die Position des Associate Administrator des Science Mission Directorate der NASA. Nach einer neunjährigen Reise ist Stern nun eindeutig der engen Begegnung mit New Horizons verpflichtet . Weitere Beschreibungen der beiden Protagonisten der Pluto-Debatte werden in einer Folgegeschichte enthalten sein.
Künstlerisches Konzept, das die Raumsonde Dawn mit ihrem Ionenantriebssystem zeigt, während sie von Vesta (unten rechts) nach Ceres (oben links) reist. Die Galaxien im Hintergrund sind Teil des Virgo-Superhaufens. Dawn, Vesta und Ceres befinden sich derzeit im Sternbild Jungfrau aus der Perspektive der Betrachter auf der Erde. (Bildnachweis: NASA/JPL)
Das JPL und Orbital Science Corporation Die entwickelte Raumsonde Dawn begann am 27. September 2007 ihre Reise zum Haupt-Asteroidengürtel. Sie nutzte die Schwerkraft und flog am Planeten Mars vorbei. Dawn verbrachte 14 Monate damit, Vesta zu vermessen, den viertgrößten Asteroiden des Hauptgürtels (vorausgesetzt, Ceres gilt immer noch als der größte). Während New Horizons über 30 Astronomische Einheiten (AE) zurückgelegt hat – die 30-fache Entfernung von der Erde zur Sonne – ist Dawn näher geblieben und musste etwas mehr als 2 AE erreichen. um Vesta zu erreichen und jetzt 3 A.U. Ceres zu erreichen.
Die Dawn-Mission hatte das klare Ziel, sich mit zwei Asteroiden im Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter zu treffen und eine Umlaufbahn zu erreichen. Dawn wurde auch geschickt, um die nächste Generation des Ionenantriebs zu packen. Es hat seine Wirksamkeit sehr gut unter Beweis gestellt, indem es zum ersten Mal einen Ionenantrieb verwendet, um eine Umlaufbahn zu erreichen. Ziemlich einfach, oder? Nicht so schnell.
Als Dawn während der Entwicklung kritische Designüberprüfungen bestand, verlieh die Neudefinition des Planeten seinem zweiten Ziel – dem Asteroiden 1 Ceres – einen neuen Status. Während Pluto degradiert wurde, wurde Ceres von seinem zerbrechlichen Status des größten Asteroiden – den Trümmern, den Überbleibseln der Entwicklung unseres Sonnensystems – zum Zwergplaneten befördert. Sogar 4 Vesta wird jetzt als Protoplanet bezeichnet.
Künstlerische Darstellung der Raumsonde Dawn, die Vesta umkreist. (Bild: NASA/JPL-Caltech)
Jetzt ist also die Bühne bereit. Die Morgendämmerung wird im April zuerst einen Zwergplaneten – Ceres – erreichen. Mit einem kleinen Körper mit geringer Schwerkraft und Ionenantrieb erfolgt die Ankunft langsam und vorsichtig. Wenn die beiden Missionen gut abschneiden und ihre Ziele erreichen, wird 2015 wahrscheinlich ein entscheidendes Jahr in der Debatte um die Klassifizierung nichtstellarer Objekte im gesamten Universum.
Vor wenigen Tagen beschrieben Dr. Stern und sein Team auf der American Geophysical Union Conference in San Francisco den Status und weitere Details der Ziele von New Horizons. Seit seiner Ankunft wurden weitere Monde von Pluto entdeckt. Es besteht die Möglichkeit, dass schwache Ringe existieren und Pluto aufgrund der Gezeitenkräfte seines größten Mondes Charon sogar einen inneren Ozean beherbergen könnte. Und die Wissenschaftler der Dawn-Mission haben die Aussichten für Ceres' Veränderung erkannt. Nicht nur der Status, die neuesten Hubble-Bilder von Ceres zeigen helle Flecken, die Wassereisablagerungen sein könnten und auch einen internen Ozean beherbergen könnten.
Das Sonnensystem wird immer dichter. Dieses Bild zeigt die Größen der Zwergplaneten Pluto, Ceres, Eris und Makemake im Vergleich zur Erde und dem Erdmond, hier „Luna“ genannt. Keine der Abstände zwischen Objekten sind maßstabsgetreu. (Kredit: NASA)
Ungeachtet anderer NASA-Missionen ist dies das Jahr des Zwergplaneten. Die NASA wird der Menschheit ihre ersten engen Begegnungen mit den zahlreichsten kleinen runden – durch ihre Eigengravitation – Körper im Universum ermöglichen. Sie werden jetzt Zwergplaneten genannt, aber fragen Sie Dr. Stern und seine Kollegen, die Öffentlichkeit und viele andere Planetenwissenschaftler und Sie werden feststellen, dass die Jury noch nicht entschieden ist.
Verweise:
JHU/APL New Horizons Mission-Startseite
Startseite der NASA Dawn Mission
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