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Dawn - Eine Reise zu den Anfängen des Sonnensystems

Dawn: Erster Blick auf eine neue Welt

Die NASA-Raumsonde Dawn sendet das erste aufgelöste Bild ihres nächsten Ziels, des Kleinplaneten Ceres, zur Erde. Im März 2015 schwenkt Dawn in eine Umlaufbahn ein.

5. Dezember 2014

Mehr als 413 Millionen Kilometer entfernt von der wärmenden Sonne, mitten im Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, zieht ein seltsamer Körper seine Bahnen: Ceres, der größte Asteroid im Sonnensystem. Mit einem Durchmesser von etwa 950 Kilometern und nahezu kugelförmiger Gestalt gleicht er eher einem Planeten als einem Asteroiden. Dennoch ist Ceres anders als Merkur, Venus, Erde und Mars. Unter der Oberfläche des Asteroiden vermuten Forscher eine Schicht aus gefrorenem, vielleicht sogar flüssigem Wasser. Zudem besitzt der Kleinplanet möglicherweise eine Atmosphäre aus Wasserdampf, die aus unterirdischen Reservoirs gespeist wird. Im Frühjahr 2015 kommt die NASA-Raumsonde Dawn an dieser geheimnisvollen Welt an. Bereits jetzt aus einer Entfernung von etwa 1,2 Millionen Kilometern hat das Kamerasystem von Dawn einen Blick auf das entfernte Ziel geworfen. Der Endspurt zum Kleinplaneten Ceres hat begonnen.
Ein Blick auf den Kleinplaneten Ceres, aufgenommen am 1. Dezember 2014 aus einer Entfernung von 1,2 Millionen Kilometern. Ceres ist der helle Fleck in der Mitte des Bildes. Da Ceres deutlich heller ist als die Sterne im Hintergrund, hat das Kamera-Team eine lange Belichtungszeit gew&auml;hlt, um diese Sterne sichtbar zu machen. Die &uuml;bertriebene Gr&ouml;&szlig;e von Ceres, die daraus resultiert, wurde durch &Uuml;berlagern eines kurzen Schnappschusses des Asteroiden korrigiert.<br /><br /><strong>Unten links:</strong> Auf diesen Aufnahmen hat Ceres einen Durchmesser von gerade einmal neun Pixeln. Bild vergrößern
Ein Blick auf den Kleinplaneten Ceres, aufgenommen am 1. Dezember 2014 aus einer Entfernung von 1,2 Millionen Kilometern. Ceres ist der helle Fleck in der Mitte des Bildes. Da Ceres deutlich heller ist als die Sterne im Hintergrund, hat das Kamera-Team eine lange Belichtungszeit gewählt, um diese Sterne sichtbar zu machen. Die übertriebene Größe von Ceres, die daraus resultiert, wurde durch Überlagern eines kurzen Schnappschusses des Asteroiden korrigiert.

Unten links: Auf diesen Aufnahmen hat Ceres einen Durchmesser von gerade einmal neun Pixeln. [weniger]

Die Raumsonde Dawn ist kein Neuling im Asteroidengürtel. Nach ihrem Start im September 2007 schwenkte die Raumsonde am 16. Juli 2011 in eine Umlaufbahn um den Asteroiden Vesta ein. Mehr als ein Jahr lang untersuchte Dawn den etwa 530 Kilometer großen Körper und fand eine Welt von bizarrer Schönheit – mit unzähligen Kratern, tiefen Rillen und einem der höchsten Berge im Sonnensystem.

„Vesta ist eine steinige Welt. Ihr innerer Aufbau ähnelt dem der Erde“, erklärt Asteroidenforscher Andreas Nathues vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), der das Kamerateam von Dawn leitet. „Für den zweiten Teil der Mission am Kleinplaneten Ceres müssen wir uns nun auf ganz andere Bedingungen einstellen“, fügt er hinzu. Obwohl Vesta und Ceres beide im Asteroidengürtel zuhause sind, unterscheiden sie sich deutlich. Wenn auch viel kleiner, gleicht Vesta den inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars. Manche Forscher bezeichnen den Körper sogar als fünften Vertreter dieser Gruppe. Ceres hingegen erinnert eher an die eisigen Monde der äußeren Planeten Jupiter und Saturn: tiefgefroren und wasserhaltig. Messungen mit dem Weltraumteleskop Herschel deuten zudem darauf hin, dass Ceres gelegentlich Wasserdampf ins All spuckt – ähnlich wie der Saturnmond Enceladus, nur in deutlich geringerem Ausmaß.

„Die Mission Dawn wird uns helfen zu verstehen, wie sich solche wasserreichen Asteroiden gebildet haben und wie sie bis heute aktiv sein können“, so Missionsleiter Chris Russell von der University of California in Los Angeles. Das Kamerasystem aus zwei baugleichen Weltraumkameras, das unter Leitung des MPS entwickelt wurde und betrieben wird, spielt dabei eine entscheidende Rolle. Es soll den Kleinplaneten nicht nur nach und nach mit einer Auflösung von bis zu 35 Metern kartieren, sondern auch die Topographie der Oberfläche darstellen sowie die mineralogische Zusammensetzung der Oberfläche ergründen. 

Auf dem ersten aufgelösten Bild von Ceres, das das Kamerasystem am 1. Dezember 2014 aus einer Entfernung von etwa 1,2 Millionen Kilometern aufgenommen hat, misst der Kleinplanet nur neun Pixel im Durchmesser. Das Bild hilft dem Kamerateam, ihr Instrument noch vor der Ankunft am Kleinplaneten im nächsten Jahr zu kalibrieren. Mitte Januar werden die Aufnahmen dann immer deutlicher. „Die schärfsten Bilder, die uns bisher von Ceres vorliegen, wurden vom Weltraumteleskop Hubble aufgenommen“, so Nathues. „Die Auflösung dieser Bilder müssten wir Ende Januar übertreffen. Ab dann betreten wir Neuland.“

Nach einer kurzen Anflugphase wird Dawn im März nächsten Jahres in eine Umlaufbahn um den Kleinplanten einschwenken. In den folgenden Monaten wird sich der Abstand zwischen Raumsonde und Oberfläche auf nur 400 Kilometern verringern. Mehr als ein Jahr lang soll Dawn den eisigen Wasserspucker beobachten.

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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