Grand Theft Pluto

26. Februar 2007: Wenn New Horizons, NASA's Raumschiff auf dem Weg zu Pluto, am 28. Februar an Jupiter vorbeifliegt um Schwung zu holen, wird es einige Souvenirs am Wegesrand einsammeln -- Fotos, Daten und 14.500 km/h mehr an Geschwindigkeit, Eigentum des größten Planeten in unserem Sonnensystem. 

New Horizons ist jetzt schon das schnellste Raumschiff, welches sich von der Erde entfernt, benötigt aber noch mehr Geschwindigkeit um Pluto einzufangen, der sich von der Sonne entfernt. Der Winter bricht ein auf Pluto, und Forscher möchten, dass New Horizons Pluto erreicht, bevor seine Atmosphäre gefriert und zum Boden fällt. (Es ist um einiges einfacher die Atmosphäre über dem Boden zu untersuchen.)

Also wird New Horizons ein wenig Energie von Jupiter stehlen.

"Dies wird Gravitations-gestütztes Manöver genannt," sagt Dr. Robert Farquhar, ehemals Direktor der New Horizons Mission am Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. "New Horizons wird weit in die Gravitation von Jupiter eintauchen und mit einem Plus an Geschwindigkeit 'herausgeschleudert' werden."  [Diagramm]

Rechts: Konzept eines Künstlers vom Vorbeiflug an Jupiter. Credit: JHUAPL/SwRI

Damit New Horizons schneller werden kann muss Jupiter natürlich langsamer werden. "Das ist die Energieerhaltung," sagt er. Niemand wird das allerdings bemerken. Die Änderung von Jupiter´s Umlaufbahn um die Sonne, aufgrund des Vorbeifluges, ist fantastisch gering. New Horizons wird etwa 1/10²⁵ von Jupiter´s Energie aufnehmen. Das ist "wie einen einzigen Tropfen aus dem Ozean zu entfernen," sagt Farquhar.

(10²⁵ ist eine 1, gefolgt von 25 Nullen. Zufälligerweise gibt es etwa 10²⁵ Tropfen in allen Ozeanen der Erde, also stimmt Farquhar's Vergleich.)

Dieser unwesentliche Verlust für Jupiter führt zu einer großen Steigerung für New Horizons. Das Raumschiff, von der Größe eines Klaviers, wird genug Energie aufnehmen um 83.400 km/h zu überschreiten -- schnell genug um in weniger als 8 Minuten von New York nach Tokio zu reisen. New Horizons wird Pluto im Juli 2015 erreichen -- 5 Jahre früher, als ohne die Beschleunigung durch Jupiter.

Lange bevor Weltraumreisen möglich waren, sagt Farquhar, sahen die Astronomen schon das Potential der Graviation als Antrieb bei Reisen durch das All. "Wir kennen dies mindestens seit dem 19. Jahrhundert," sagt er. 

Jupiter ist nicht die einzige helfende Hand im Sonnensystem. Die Erde hat seinen Teil an Energie mit 10 verschiedenen Raumschiffen geteilt, angefangen im Jahr 1990. Das erste war  Giotto, eine Mission der ESA, um den Halleyschen Kometen zu untersuchen. Giotto wurde 1985 gestartet, flog 1986 am Halleyschen Kometen vorbei und kehrte 1990 zurück in die Umlaufbahn der Erde, wo es durch die Gravitation beschleunigt wurde und in Richtung eines anderen Kometen weiterflog, Grigg-Skjellerup, den es im Jahr 1992 erreichte.

Rechts: Klicken Sie auf das Bild um eine Einführung in das Gravitations-gestützte Manöver vom JPL zu sehen. [Mehr]

Das letzte Raumschiff, das an der Erde vorbeiflog, war MESSENGER, NASA's Raumschiff auf dem Weg zum Merkur. Kurz für "MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging," wurde MESSENGER am 3. August 2004 gestartet und fast ein Jahr später durch die Erde beschleunigt. Auf dem Weg nahm es zusätzliche Geschwindigkeit, eine Richtungsänderung und hunderte atemberaubender Bilder von der Erde mit.

Genau wie MESSENGER wird New Horizons das Möglichste aus seinem Vorbeiflug herausholen. Den gesamten Juni wird es mehr als 700 Beobachtungen durchführen. Dies beinhaltet Scans von Jupiter´s turbulenter, stürmischer Atmosphäre; eine detaillierte Erfassung seines Ring-Systems; und genaue Untersuchungen von Jupiter´s größten Monden. Das Raumschiff wird auch als erstes eine Reise entlang dem "Schweif" von Jupiter´s Magnetosphäre unternehmen, einem breiten Strom geladener Teilchen, der sich Zehntausende von Millionen Kilometer über den Planeten hinaus ausdehnt, sowie den ersten nahen Ausblick auf Red Spot Jr. bieten, einen entstehenden Sturm, südlich von Jupiter´s berühmten Großen Roten Fleck.

Später, nach einer 8-jährigen Reise von Jupiter aus, wird es Pluto und seine Monde 5 Monate lang untersuchen. Bleiben Sie dran!

Authors: Sherrie Super and Dr. Tony Phillips | Editor: Dr. Tony Phillips | Credit: Science@NASA