Raumsonde Huygens vor Kontakt mit Titan

In wenigen Tagen wird die europäische Raumsonde Huygens den zweitgrößten Mond unseres Sonnensystems, den Titan, erreichen. Am 25. Dezember 2004 löste sie sich von ihrem amerikanischen Mutterschiff Cassini, um zur letzten Etappe ihrer Reise aufzubrechen. Die Atmosphäre des größten Saturnmondes ist wegen ihres hohen Stickstoffgehalts als einzige im gesamten Sonnensystem mit der Atmosphäre der Erde vergleichbar. Sie sollte sich aber seit ihrer Entstehung vor ca. vier Milliarden Jahren noch im ursprünglichen Zustand befinden. Wissenschaftler erwarten neue Erkenntnisse über die Entstehung der Erdatmosphäre und die Anfänge des Lebens.

Meistens schlief Landesonde Huygens auf ihrer siebenjährigen Reise im Gepäck der Raumfähre Cassini. Nur alle drei Monate wurde sie zur Überprüfung ihrer Funktion kurzzeitig vom Huygens-Kontrollzentrum [im European Space Operations Centre (ESOC)] in Darmstadt (Deutschland) aus der Ferne geweckt.

Nach ihrer Absprengung vom Mutterschiff Cassini am 25. Dezember 2004, wird sie erst kurz vor ihrer Ankunft am 15. Januar vollständig aktiviert, um dann in die rätselhafte Titanatmosphäre einzutauchen und deren chemische Zusammensetzung zu untersuchen. Diese soll sich aufgrund der schwachen Strahlung der zu weit entfernten Sonne, seit der Entstehung des Sonnensystems nur wenig geändert haben.

Auf der Suche nach Antworten, die sich trotz der beiden Vorbeiflüge zweier amerikanischer Raumfahrzeugen am Saturn in der 80’er Jahren und mehrerer Vorbeiflüge von Cassini in diesem Jahr nicht ergaben, soll Huygens mit seinen Messinstrumenten in die dichte Atmosphäre des Titans eintauchen.

Wie die Erdatmosphäre vor Milliarden Jahren

Der Mangel an Sauerstoff und die Anwesenheit von Stickstoff und Methan erinnern Toby Owen, Wissenschaftler der Universität Hawaii, daran, wie der Zustand der Erdatmosphäre vor mehreren Milliarden Jahren war. „Unserer Meinung nach können uns die Studien an Titan, wie bei chemischen Reaktionen in einem natürlichen Labor, dabei helfen, den Ursprung unserer eigenen Atmosphäre zu verstehen. Brechen Stickstoff- und Methanmoleküle auf, rekombinieren ihre Fragmente zu komplexeren Molekülen. Wir sind sehr neugierig auf diese Reaktionsprodukte, weil wir glauben, dasselbe geschah auf der frühen Erde, bevor das Leben begann“, sagte er.

Anfänglich durch einen Hitzeschild geschützt, öffnet sich nach dem Hauptschirm der drei Meter große Gleitschirm der Sonde, woran die Sonde 2,5 Stunden lang durch die Titanatmosphäre herabsinkt. In dieser Zeit sammeln insgesamt sechs verschiedene physikalische, chemische und meteorologische Instrumente beständig Messdaten, um sie sofort der empfangsbereiten Cassini, welche als Relaisstation zur Erde dient, zu senden. Kurz vor dem Aufsetzen wird die Chance genutzt, das mit Hilfe eines an Bord befindlichen Scheinwerfers ausgeleuchtete Areal um den Landeplatz, aus nächster Nähe zu fotografieren.

Huygens ist sowohl für die Landung auf festem als auch auf flüssigem Untergrund geeignet und ist in der Lage, trotz eventueller Wellenbewegungen korrekt zu senden. Falls die Sonde mit ihrer Endgeschwindigkeit von 25 km/h auf festem Boden landen sollte, wird das Schiff bis zu zwei Stunden lang senden können. Bei flüssigem Untergrund ist Huygens nur noch maximal 30 Minuten betriebstauglich, da die Batterien der Sonde bei Temperaturen von minus 180 Grad Celsius schnell einfrieren.

Ein präbiotisches Milieu

Charles Elachi, Direktor der JPL und Wissenschaftler der Cassini-Mission, sagt, dass niemand davon ausgehen würde Leben auf Titan zu finden: „Es ist ein präbiotisches Milieu, in dem wir keine aktive Biologie erwarten. Es geht eher um Organische Chemie“.

Titans dichte wolkenreiche Atmosphäre besteht zwar zum größten Teil aus Stickstoff, könnte aber viel größere Mengen an Smog-ähnlichen Chemikalien wie Methan und Ethan beinhalten. Dass der Smog kondensieren und Benzin-artiger Regen fallen könnte wäre möglich. Verschiedene der organischen Stoffe in Titans Atmosphäre zeigen möglicherweise an, dass jener faszinierende Trabant sogar Leben beherbergen könnte.

Wegen des atmosphärischen Hydrokarbonats könnte es viele ölige Seen geben. Der Grund warum sie nicht in Flammen aufgehen, liegt laut Annahmen darin begründet, dass der Sauerstoff der zur Entflammung nötig wäre, im Eis der Oberfläche gebunden ist.

Während der letzten Vorbeiflüge Cassinis wurden Kennzeichen von Wettererscheinungen festgestellt und Wolkenformationen gesichtet. Spuren von fließendem Eis machen die Anwesenheit von Eisvulkanen wahrscheinlich.