Cassini-Huygens Mission - Reise zu den Ringen des Saturns

0:00 Willkommen zu einer neuen Folge von Schlafreise durch das Universum, deinem Podcast zum Entspannen, Loslassen und lernen. Kennst du schon unsere anderen Schlafreisereien wie Schlafreise durch vergessene Welten, heute nehme ich dich mit auf eine der faszinierendsten Raumfahrtmissionen der Menschheitsgeschichte, lehne dich zurück, atme tief ein und aus und lass uns gemeinsam zu Saturn reisen, dem Herrn der Ringe.

0:29 Begleitet von der Cassini Higgins Raumsonde. Es ist der 15. Oktober 1997 an der Cape Canaveral Air Force Station in Florida steht eine Titan Ifio B Rakete bereit. In ihrer Spitze ruht Aszas Sissa Cassini Higgins, eine Raumsonde von beeindruckenden Ausmaßen. Mit einer Höhe von 6,8 Metern und einem Gewicht von 5712 Kilogramm ist sie eine der schwersten und komplexesten Sonden, die jemals ins äußere Sonnensystem geschickt wurden.

1:06 Die Mission ist ein gemeinsames Projekt der Nasa, der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der italienischen Raumfahrtagentur aessi. Der Name ehrt 2 Pioniere der Astronomie. Den italienisch französischen Astronomen Giovanni Domenico Cassini, der im 17 Jahrhundert die Teilung in Saturns Ringen entdeckte, und den niederländischen Astronomen Christian Huygens, der 1655 Saturns größten Mond Titan entdeckte. Um 08:34 Uhr Uhr Utici zündet die Rakete mit einem ohrenbetäubenden Donnern, hebt sie ab. Durchstößt die Erdatmosphäre und setzt Cassini Higgins auf ihre lange Reise aus.

1:57 Doch der Weg zu Saturn ist kein gerader, die Sonde ist zu schwer, um direkt dorthin zu fliegen, stattdessen nutzt sie eine ausgeklügelte Technik namens Gravitationsmanöver oder Swingby sie fliegt zunächst zur Venus, umrundet den Planeten im April 1998 auf. Und gewinnt dabei an Geschwindigkeit. Im Juni 1999 kehrt sie zur Venus zurück, um erneut Schwung zu holen im August 1999 passiert sie die Erde in nur 1711 Kilometer Höhe und erhält den finalen Schub. Im Dezember 2000 fliegt sie am Jupiter vorbei, fotografiert den Gasriesen in beispielloser Detailschärfe und nimmt Kurs auf ihr eigentliches Ziel. 7 Jahre dauert die Reise, 7 Jahre, in denen Cassini Higgins durch die Stille des Weltraums gleitet. 2,2 Milliarden Kilometer

3:05 zurücklegt während die Ingenieure auf der Erde die Systeme überwachen, Kurskorrekturen vornehmen und auf den großen Moment warten, am 1. Juli 2004 ist es endlich soweit. Cassini Higgins erreicht das Saturnsystem doch zunächst muss die Sonde abgebremst werden, sonst würde sie am Planeten vorbei rasen.

3:29 In einem waghalsigen Manöver feuert sie ihr Haupttriebwerk für 69 Minuten. Es ist das längste Bremsmanöver in der Geschichte der Raumfahrt, die Sonde verlangsamt sich um 622 Meter pro Sekunde und schwenkt in eine Umlaufbahn um Saturn ein. Die Mission hat ihr Ziel erreicht, was Cassini nun sieht, ist atemberaubend.

3:55 Saturn, der sechste Planet von der Sonne, ist ein Gigant mit einem Äquatordurchmesser von 120536 Kilometern könnte er 764 Erden aufnehmen, trotz seiner enormen Größe ist er der leichteste Planet im Sonnensystem mit einer durchschnittlichen Dichte von nur 0,687 Gramm pro Kubikzentimeter weniger als Wasser.

4:23 Würde man einen Ozean finden, der groß genug wäre, würde Saturn auf ihm schwimmen. Der Planet besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, den gleichen Elementen, aus denen auch die Sonne aufgebaut ist. Seine Atmosphäre zeigt ein Streifenmuster aus hellen und dunklen Bändern, erzeugt durch starke Ostwinde, die mit Geschwindigkeiten von bis zu 1800 Kilometern pro Stunde um den Planeten rasen.

4:51 Mehr als viermal schneller als die stärksten Hurrikane auf der Erde an den Polen hat Cassini etwas Erstaunliches entdeckt. Perfekt sechseckige Sturmstrukturen der Nordpolhexagon hat einen Durchmesser von etwa 25000 Kilometern, groß genug, dass 4 Erden hineinpassen würden, im Zentrum rotiert ein gewaltiger Wirbelsturm, doch Saturns wahre Pracht sind seine Ringe. Von der Erde aus gesehen erscheinen sie wie ein durchgehender, flacher Scheibe um den Planeten. Aus der Nähe betrachtet offenbart Cassini ihre unglaubliche Komplexität, die Ringe bestehen aus unzähligen Partikeln, von staubkorngroßen Fragmenten bis hinzu Hausgroßen Brocken, alle aus Wassereis mit Beimengungen von Gestein und organischen Verbindungen, sie

5:45 reflektieren das Sonnenlicht so effektiv. Dass sie von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbar sind. Das Ringsystem ist in verschiedene Hauptringe unterteilt, benannt mit Buchstaben in der Reihenfolge ihrer Entdeckung, DCBA für I und E der B Ring ist der Hellste und massivste, die Cassini Teilung eine 8800 Kilometer breite Lücke zwischen dem A und B Ring ist so prominent.

6:17 Dass sie bereits von der Erde aus zu erkennen ist. Sie wird durch die gravitative Resonanz mit dem Mond Mimas verursacht, der in einer Bahn kreist, die genau doppelt so lang ist wie die Umlaufzeit der Partikel in dieser Region. Jedes Mal, wenn ein Partikel mimas passiert, wird es leicht aus seiner Bahn gelenkt, bis es die Lücke verlässt.

6:39 Die Ringe sind erstaunlich dünn, die. Obwohl sie sich über 100 Tausende von Kilometern erstrecken, sind sie an den meisten stellen nur 10 bis 100 Meter dick. Würde man sie im Verhältnis auf die Größe eines Fußballfeldes skalieren, wären sie dünner als ein Blatt Papier. Cassini hat Tausende von hochauflösenden Bildern der Ringe aufgenommen und dabei Strukturen entdeckt, die niemand erwartet hatte.

7:08 Radiale Speichen, die sich über die Ringe bewegen, vermutlich erzeugt durch Elektrostatisch aufgeladene Staubpartikel sowie vertikale Strukturen, die über einen Kilometer aus der Ringebene herausragen und lange Schatten werfen. Eine der größten Fragen, die Cassini beantworten sollte, war das Alter der Ringe. Sind sie so alt wie das Sonnensystem selbst, entstanden vor 4,6 Milliarden Jahren aus dem primordialen Nebel, der auch Saturn formte?

7:41 Oder sind sie jünger, vielleicht die Überreste eines zerbrochenen Mondes oder eines Kometen, der zu nahe kam? Die Antwort kam in den letzten Monaten der Mission. Durch präzise Messungen der Gravitationswirkung der Ringe auf die Sonde konnte ihr Team ihre Masse bestimmen. Im Moment, das Ergebnis war überraschend, die Ringe sind mit etwa 10 bis 100000000 Jahren relativ jung entstanden, lange nachdem die Dinosaurier auf der Erde ausgestorben waren, sie sind ein vergängliches Phänomen in kosmischen Maßstäben.

8:20 Während Cassini, Saturn und seine Ringe studiert, wartet eine andere Mission an Bord der Sonde wie ein Rucksack auf ihrem Rücken befestigt, befindet sich Higgins, eine kleinere Sonde von der Größe einer Waschmaschine, gebaut von der ESA. Ihr Ziel ist Titan, Saturns größter Mond und nach Ganymed der zweitgrößte Mond im Sonnensystem.

8:47 Mit einem Durchmesser von 5150 Kilometern ist er größer als der Planet Merkur, was Titan jedoch wirklich besonders macht, ist seine Atmosphäre. Er ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre, dichter sogar als die der Erde mit einem Oberflächendruck von 1,5 bar. Diese Atmosphäre besteht zu 95% aus Stickstoff, ähnlich wie die Erdatmosphäre mit Beimengungen von Methan und anderen Kohlenwasserstoffen. Die oberen Schichten sind von einem dicken orangefarbenen Dunstschleier umhüllt, erzeugt durch photochemische Reaktionen, bei denen ultraviolette Strahlung der Sonne komplexe organische Moleküle bildet.

9:39 Dieser Dunst verhindert den Blick auf die Oberfläche im sichtbaren Licht. Aber Cassini ist mit Infrarotkameras und Radar ausgestattet, die durch den Schleier hindurchsehen können. Am 25 dezember 2004 es ist Weihnachten, trennt sich Higgins von Cassini. Sie driftet langsam auf Titan zu, während Cassini in eine Umlaufbahn Einschwenkt, von der aus sie das Landemanöver beobachten kann. 20 tage später, am 14 januar 2005, erreicht higens die Atmosphäre Titans mit einer Geschwindigkeit von 6 Kilometern pro Sekunde, die Reibung erhitzt ihren Hitzeschild auf 1800 Grad Celsius.

10:28 Nach 3 Minuten wird ein Pilotfallschirm ausgestoßen, der den Hauptfallschirm herauszieht. Der Hitzeschild wird abgeworfen und Haygens beginnt ihren langsamen Abstieg durch die orangefarbene Dunstschicht. Die Kameras schalten sich ein, zum ersten Mal in der Geschichte sieht die Menschheit die Oberfläche titans, was sich offenbart, ist eine Welt von fremder Schönheit. Die Landschaft ist von Flüssen durchzogen, die sich durch Täler schlängeln und in große, dunkle Seen münden. Doch diese Flüsse und Seen bestehen nicht aus Wasser bei Titans Oberflächentemperatur von 179 Grad Celsius ist Wasser hart wie Stein, stattdessen fließt flüssiges Methan und Ethan, die auf der Erde gasförmig sind, aber in dieser klirrenden Kälte kondensieren.

11:24 Und einen Kreislauf bilden, der dem Wasserkreislauf auf der Erde ähnelt. Haygens sinkt weiter die Instrumente messen Windgeschwindigkeiten, Temperatur, Druck und die Zusammensetzung der Atmosphäre nach 2 Stunden und 27 Minuten nach einem Abstieg von 1 400 Kilometern setzt Haygens auf der Oberfläche auf.

11:50 Es ist eine sanfte Landung. Die Sonde ist auf einem relativ flachen Gebiet gelandet, das von abgerundeten Kieselsteinen bedeckt ist, vermutlich aus Wassereis. Die Oberfläche hat die Konsistenz von nassem Sand oder nassem Ton, ein schwacher Wind weht mit 0,3 Metern pro Sekunde. Für 72 Minuten sendet Higgins Daten zur Erde, übermittelt über Cassini, die als Relaisstation fungiert.

12:20 Es sind die einzigen Daten, die jemals direkt von der Oberfläche eines Körpers im äußeren Sonnensystem gesendet wurden, dann verstummt Higgins, ihre Batterien sind erschöpft, ihre Mission ist erfüllt, Cassini aber setzt ihre Arbeit fort. Über die nächsten 13 Jahre wird sie zu einer treuen Gefährtin Saturns. Sie umkreist den Planeten 294 mal fliegt 127, Mal an Titan vorbei und besucht viele der anderen Monde. Jeder dieser Vorbeiflüge ist sorgfältig geplant, um die Umlaufbahn anzupassen und neue Ziele zu erreichen, denn jeder Vorbeiflug ändert durch die Gravitative Wechselwirkung die Flugbahn der Sonde, die.

13:09 Titan offenbart sich als eine Welt in ständiger Veränderung. Cassinis Radarbilder zeigen ausgedehnte Dünenfelder am Äquator, die an die Sahara erinnern, aber aus Kohlenwasserstoffpartikeln bestehen. In den Polarregionen liegen große Seen und Meere. Der größte von ihnen, das Kraken Mare, hat eine Fläche von etwa 400000 Quadratkilometern, größer als das Kaspische Meer auf der Erde. Diese Meere sind mit flüssigem Methan und Ethan gefüllt und Cassini entdeckt Hinweise auf Wellen auf ihrer Oberfläche, erzeugt durch Wind.

13:52 Titans Klima zeigt Jahreszeiten ähnlich wie die Erde da Saturn wie die Erde eine geneigte Rotationsachse hat. Im Laufe eines Saturnjahres. Das 29,5 Erdenjahre dauert, verlagern sich die Seen zwischen den Polen. Noch faszinierender ist, was unter Titans Oberfläche liegt. Gravitationsmessungen zeigen, dass sich 50 bis 100 Kilometer unter der Eiskruste ein Ozean aus flüssigem Wasser befindet, vermischt mit Ammoniak, das als Frostschutzmittel wirkt.

14:29 Dieser unterirdische Ozean ist durch den Eismantel von der Oberfläche getrennt, könnte aber dennoch Bedingungen für Leben bieten. Titan ist ein Labor für Präbiotische Chemie. Die komplexen organischen Moleküle, die in seiner Atmosphäre entstehen, rieseln auf die Oberfläche herab und sammeln sich in den Seen.

14:51 Einige Wissenschaftler spekulieren, dass auf Titan eine Form von Leben existieren könnte, die auf Methan statt auf Wasser basiert, ein exotisches Biochemie, anders als alles, was wir kennen. Cassini besucht auch Enceladus, den Sechstgrößten Mond Saturns mit einem Durchmesser von nur 504 Kilometern. Trotz seiner geringen Größe ist Enceladus einer der reflektierendsten Körper im Sonnensystem, seine Oberfläche aus fast reinem Wassereis.

15:24 Als Cassini im Jahr 2005 nahe an Enceladus Vorbeifliegt. Entdeckt sie etwas Erstaunliches, gewaltige Fontänen aus Wasserdampf und Eispartikeln, die aus langen Rissen am Südpol schießen, den sogenannten Tigerstreifen. Diese Geysire speien Material mit Geschwindigkeiten von über 400 Metern pro Sekunde ins all, hoch genug, dass ein Teil von Saturns Gravitationsfeld eingefangen wird und den diffusen Ehering speist. Die Quelle dieser Geysire ist ein unterirdischer Ozean 10 Kilometer unter der Eiskruste.

16:03 Gezeitenkräfte von Saturn erzeugen Reibung im Inneren von Enceladus, die genug Wärme erzeugt, um Wasser flüssig zu halten. Cassini fliegt mehrmals durch die Fontänen und analysiert ihre Zusammensetzung, sie findet Wasser, Salze, organische Moleküle, darunter Methan, die. Und Spuren von molekularem Wasserstoff.

16:29 Wasserstoff entsteht, wenn heißes Wasser mit Gestein reagiert ein Prozess namens Serpentinisierung, der Energie freisetzt, auf der Erde nutzen Mikroorganismen in der Tiefsee diese Energie zum Leben die Entdeckung von Wasserstoff auf Enceladus bedeutet, dass alle Zutaten für Leben vorhanden sind. Flüssiges Wasser, organische Moleküle und eine Energiequelle Enceladus ist einer der vielversprechendsten Orte im Sonnensystem für die Suche nach außerirdischem Leben. Die Mission erforscht auch andere Monde, ihr Petrus, der drittgrößte Saturnmond, zeigt ein zweifarbiges Gesicht, eine Hemisphäre ist hell wie Schnee, die andere dunkel wie Kohle. Der Grund Grund ist vermutlich, dass dunkles Material von einem äußeren Mond auf die führende

17:27 Hemisphäre regnete, wo es sich erwärmt, eissublimiert und noch mehr dunkles Material zurücklässt. Ein selbstverstärkender Prozess Iapetus hat auch einen gewaltigen Äquatorialwall, der sich über 1300 Kilometer erstreckt und bis zu 20 Kilometer hoch aufragt. Seine Entstehung ist noch immer rätselhaft.

17:51 Mimas, der Mond, der die Cassini Teilung verursacht, hat einen riesigen Einschlagkrater, der ihm das Aussehen des Todessterns aus Star Wars verleiht. Reha, der zweitgrößte Saturnmond, könnte ein eigenes schwaches Ringsystem besitzen, was sie zum einzigen Mond im Sonnensystem mit Ringen machen würde, obwohl dies noch nicht endgültig bestätigt ist.

18:17 Cassini beobachtet auch Saturn selbst weiterhin im Jahr 2010 entdeckt sie im Schatten der Ringe einen gewaltigen Sturm, einen Blitz aussendenden Wirbel, der sich über Monate entwickelt und schließlich den gesamten Planeten umspannt. Solche Superstürme entstehen etwa alle 30 Jahre, wenn die Nordhalbkugel des Planeten im Frühling beginnt und aufsteigende warme Luftmassen die Atmosphäre destabilisieren.

18:46 Nach 13 Jahren im Saturnsystem neigt sich die Mission ihrem Ende zu, der Treibstoff geht zur Neige, die Ingenieure auf der Erde stehen vor einer schwierigen Entscheidung, die. Sie könnten Cassini einfach in eine Umlaufbahn parken, wo sie für Jahrtausende um Saturn kreisen würde. Ein stilles Denkmal menschlicher Forschung doch das birgt ein Risiko. Eines Tages könnte die Sonde ihre Kontrolle verlieren und auf einem der Monde abstürzen, möglicherweise auf Enceladus oder Titan, wo sie mit ihren irdischen Mikroben die möglichen Biosphären kontaminieren könnte.

19:28 Das widerspricht dem planetaren Schutzprotokoll, einem internationalen Abkommen zum Schutz außerirdischer Umgebungen vor irdischer Kontamination. Auch wird eine andere Lösung gewählt, Cassini wird ein letztes spektakuläres Manöver durchführen, das Grand Finale. Zwischen April und September 2017 taucht die Sonde 22 mal durch die schmale Lücke zwischen Saturn und den innersten Ringen. Ein Gebiet, das noch nie zuvor erforscht wurde. Bei jedem Durchgang kommt sie der Wolkenobergrenze bis auf 1600 Kilometer nahe und Rast mit einer Geschwindigkeit von 124000 Kilometern pro Stunde durch den Raum. Die Daten, die dabei gesammelt werden, sind beispiellos. Cassini misst das Gravitationsfeld Saturns mit beispielloser Genauigkeit, was

20:28 Rückschlüsse auf die innere Struktur des Planeten erlaubt, sie bestimmt die Masse der Ringe mit großer Präzision, was zur Erkenntnis über ihr junges Alter führt, sie probiert die Atmosphäre Saturns direkt und misst ihre Zusammensetzung. Sie kartiert das Magnetfeld und entdeckt, dass es fast perfekt mit der Rotationsachse des Planeten ausgerichtet ist.

20:52 Eine Eigenschaft, die bisher kein anderer Planet zeigt. Am 15. September 2017 ist es Zeit, Abschied zu nehmen, um 11:55 Uhr UTC beginnt Cassini ihren finalen Abstieg in Saturns Atmosphäre. Während sie tiefer sinkt, richten sich ihre Instrumente auf die Wolken. Unter ihr senden die letzten Daten zur Erde, der Atmosphärendruck steigt, die Reibung wird intensiver, Cassini beginnt zu taumeln, sie kämpft mit ihren Steuerdüsen um die Antennen auf die Erde ausgerichtet zu halten, aber der Widerstand wird zu stark.

21:35 Schließlich 1915 Kilometer über den Wolkenobergrenze, bricht der Kontakt ab. Sekunden später verglüht Cassini in der Atmosphäre Saturns, wird zu einem Meteor, ihr Metall und ihre Instrumente schmelzen und werden Teil des Planeten, den sie so lange beobachtet hat. Die Mission ist vorbei, aber Ihr Vermächtnis lebt weiter. Cassini Hulgens hat unser Verständnis des Saturnsystems revolutioniert.

22:08 Sie hat 453008 u und 40 Bilder zur Erde gesendet, 635 Gigabyte an wissenschaftlichen Daten die Grundlage für über 4000 wissenschaftliche Veröffentlichungen. Sie hat gezeigt, dass Titan eine komplexe Welt ist, mit einem Wettersystem, das dem der Erde ähnelt, und dass unter seiner Oberfläche ein Ozean existiert. Sie hat enthüllt, dass Enceladus einen aktiven unterirdischen Ozean besitzt, der alle Voraussetzungen für Leben bieten könnte, sie hat die Ringe Saturns in ihren feinsten Details kartiert und ihr Alter bestimmt. Sie hat das Saturn System als einen Ort gezeigt, der genauso dynamisch und vielfältig ist wie das innere Sonnensystem. Während du diesen Worten Lauschst und dich entspannst, denke über die Weiten des

23:07 Universums nach, über die unglaublichen Welten, die jenseits unseres Himmels existieren. Monde mit unterirdischen Ozeanen, Ringe aus Eis, die im Sonnenlicht glitzern, Seen aus flüssigem Methan unter orangefarbenen Himmeln, all das existiert wirklich nicht in der Phantasie, sondern in unserem Sonnensystem.

23:34 Nur darauf wartend, erkundet zu werden und doch bei all dieser Schönheit und Faszination ist unsere eigene Erde etwas Besonderes. Sie ist der einzige Ort, von dem wir wissen, dass erleben beherbergt ihre Atmosphäre ist Atembar, ihr Wasser ist flüssig und reichlich, ihre Temperaturen sind gemäßigt, die dünne Schicht aus Luft isan, die uns umgibt, das blaue Leuchten unseres Planeten aus dem all gesehen, ist zerbrechlich und kostbar. Während wir nach außen blicken und von fernen Welten träumen, sollten wir nie vergessen, dass wir bereits auf einem Wunder leben.

24:19 Unsere Erde ist unsere Heimat, der einzige bewohnbare Ort, den wir haben, sie zu schützen. Ihre Atmosphäre zu bewahren, Ihre Ozeane sauber zu halten, ihre Wälder zu erhalten, ist nicht nur eine Verantwortung, es ist eine Notwendigkeit, wenn wir und kommende Generationen weiterhin von ihr Träumen wollen, während wir zu den Sternen aufblicken, lass die Bilder der Ringe Saturns, der Geysire von Enceladus, der Seen auf Titan durch deinen Geist gleiten, während du.

24:55 Zur Ruhe kommst das Universum ist weit, voller Wunder, aber unsere Reise beginnt hier auf diesem blauen Planeten, den wir unser Zuhause nennen. Schlaf gut und Träume von den Sternen.