JUICE-Sensor JEI:
Erste Station auf dem Weg zum Jupiter

Der Sensor, der am MPS entwickelt und gebaut wurde, ist in Bern eingetroffen. Dort beginnt die nächste Phase der Vorbereitungen für die Jupiter-Mission.

20. August 2020

Der Messsensor JEI (Jovian Electron and Ion Sensor), der ab 2029 an Bord der ESA-Raumsonde JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) die Verteilung hochenergetischer Elektronen und Ionen im Jupiter-System erforschen soll, ist fertiggestellt. JUICE soll 2022 ins All starten, doch die abenteuerliche Reise von JEI hat schon jetzt begonnen. Der Sensor, den Wissenschaftler und Ingenieure in den vergangenen drei Jahren am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelt, gebaut und getestet haben, ist gestern an der Universität in Bern eingetroffen. Anfang des Monats hatten MPS-Mitarbeiter bereits die dazugehörige Elektronik-Box dort abgeliefert. In der Abteilung „Space Research & Planetary Sciences“ des Physikalischen Instituts wird JEI nun mit weiteren Sensoren des Instrumentenpakets PEP (Particle Environment Package) zusammengefügt.

Philipp Heumüller (links) und Dr. Markus Fränz (rechts) vom MPS übergeben die Transprtkiste mit sem JUICE-Sensor JEI an Prof. Dr. Peter Wurz (Mitte), Leiter der Abteilung "Weltraumforschung und Planetologie" an der Universität Bern.

PEP besteht aus zwei Einheiten (PEP-Lo und PEP-Hi) mit insgesamt sechs Sensoren, die jeweils auf Messungen geladener und neutraler Teilchen verschiedener Energien in der Umgebung des Jupiters spezialisiert sind. In den nächsten Monaten soll in Bern aus vier der sechs einzelnen Sensoren nun die Einheit PEP-Lo entstehen. Dabei muss unter anderem sichergestellt werden, dass sich die Sensoren bei ihren Messungen nicht gegenseitig stören und so Ergebnisse verfälschen. Wenn dies gelungen ist, reist PEP-Lo (und mit ihm JEI) weiter zu Airbus nach Friedrichshafen am Bodensee, wo die Einheit in die Raumsonde integriert wird.

Der mit Abstand größte Abschnitt der Reise zum Jupiter beginnt im Mai 2022. Dann startet JUICE mit elf Messinstrumenten an Bord ins Weltall. Erst nach sieben Jahren erreicht die Sonde das Jupitersystem. Den beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern geht es dort vor allem um einige der Eismonde des gewaltigen Gasplaneten. Die Galileischen Monde Ganymed, Kallisto und Europa etwa sind steinige Welten, zum Teil größer als oder von ähnlicher Größe wie der Merkur. Zudem gibt es bei einigen von ihnen Hinweise auf unterirdisches Wasser und ein inneres Magnetfeld, das den jeweiligen Mond vor den Einflüssen des Weltraums schützt. Dieses näher zu charakterisieren und die Wechselwirkungen zwischen Planet und Monden zu untersuchen, gehört zu den Aufgaben von PEP.

Der Sensor PEP-JEI im Reinraum.

Das MPS war in der Vergangenheit bereits an mehreren Weltraummissionen zu den Gasriesen Jupiter und Saturn mit Hardware beteiligt. So erforschte etwa der Teilchensensor MIMI-LEMMS (Magnetosphere Imaging Instrument - Low Energy Magnetospheric Measurement System) 13 Jahre lang an Bord der NASA-Raumsonde Cassini das Saturnsystem. Dennoch ist JEI eine völlige Neuentwicklung. Die Bedingungen, die den Sensor vor Ort im Jupitersystem erwarten, unterscheiden sich deutlich von denen in der Umgebung des Saturns.

Nach der erfolgreichen Übergabe in Bern geht auch für die Wissenschaftler und Ingenieure am MPS die Arbeit weiter. Dort entsteht nun die so genannte Flugersatzeinheit von JEI. Der baugleiche Zwilling der Flugeinheit verbleibt während der Mission am Boden und dient als wertvolle Referenz, um Messdaten und Verhalten von JEI besser zu verstehen.


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