Die europäische Raumsonde JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) ist seit April 2023 unterwegs zum Jupiter und seinen großen Eismonden Ganymed, Europa und Kallisto. Deren subglaziale Ozeane gelten als mögliche Orte für extraterrestrisches Leben im Sonnensystem. Doch bevor die Sonde ihr Ziel erreicht, muss sie mehrfach Schwung holen, indem sie nah an Mond, Erde und Venus vorbeifliegt. Diese Gravity-Assist-Manöver sparen Treibstoff und bringen sie auf den richtigen Kurs.
Vorbeiflug in nur 8640 Kilometer Abstand
Jetzt steht erneut ein riskanter naher Vorbeiflug an: Heute Mittag wird die JUICE-Raumsonde extrem dicht an der Erde vorbeifliegen und dabei tief unter die Flughöhe der geostationären Satelliten abtauchen. Den geringsten Abstand erreicht die Sonde gegen 13:45 Uhr unserer Zeit: Sie wird in nur 8640 Kilometer Höhe über den Indischen Ozean hinwegfliegen. Kurz vorher überquert sie Australien. Diese nahe Erdpassage wird die Flugrichtung der Raumsonde um rund 20 Grad verändern und sie um rund 3,5 Kilometer pro Sekunde beschleunigen.
Um mögliche Navigationsfehler auszuschließen und die Sonde sicher an der Erde vorbeizuführen, bereitet die europäische Weltraumagentur ESA diesen Vorbeiflug schon seit Wochen vor. Es wurden sechs Zeitpunkte für optionale Kurskorrekturen eingeplant, um selbst kleine Abweichungen von der korrekten Flugbahn und Geschwindigkeit zu korrigieren. „Aber wir haben nur eines dieser Manöver gebraucht, rund vier Wochen vor dem Erdvorbeiflug“, berichtet JUICE-Operationsleiterin Angela Dietz von der ESA. „Es war eine kleine, aber sehr effektive Korrektur, die JUICE in die richtige Position für den Flyby brachte.“
Eine letzte Chance für Kurskorrekturen hat die ESA heute früh um 08:00 Uhr. Dann kann sie die Bahn der Raumsonde noch verändern, um beispielsweise eine Kollision mit einem Satelliten zu verhindern. Wenn jedoch alles so weiterläuft wie geplant, sollte dies nicht nötig sein. „Alle Vorbeiflüge sind riskant und erfordern sorgfältige Vorbereitung und Überwachung“, erklärt Projektwissenschaftlerin Claire Vallat. „Aber dieser ist zumindest einfacher als der kombinierte Erde-Mond-Flyby im Jahr 2024.“
Ablauf des aktuellen Erdvorbeiflugs. — © ESA /CC-by-sa 3.0 IGO
Magnetfeld und Mondhorizont im Blick
Die nahe Erdpassage ist aber auch eine wichtige Chance, die wissenschaftlichen Instrumente der Jupitersonde auszuprobieren. Während des Vorbeiflugs werden daher alle zehn Messinstrumente eingeschaltet sein. Eines dieser Instrumente ist das an einem 10,50 Meter langen Ausleger befestigte Magnetometer J-MAG. Bei Ankunft im Jupitersystem soll es unter anderem genauere Daten über die Ozeane unter der Eiskruste der Jupitermonde sammeln.
JUICE wird beim heutigen Erdvorbeiflug tief in das Erdmagnetfeld eintauchen und dabei einer Magnetfeldintensität von mehr als 3000 Nanotesla ausgesetzt sein. Dies bietet Forschenden die perfekte Gelegenheit, J-MAG zu kalibrieren und zu testen. „Die Werte sind um den Faktor tausend größer als bei den Standardüberprüfungen und ermöglichen einen perfekten Test der Magnetfeldsensoren unter Bedingungen, wie wir sie später auch in der Umlaufbahn um den Jupitermond Ganymed vorfinden werden", erläutert Werner Magnes vom Institut für Weltraumforschung in Graz.
Auch die Orientierung der Raumsonde mithilfe ihrer Navigationskamera wird beim Vorbeiflug getestet. Sie soll später dabei helfen, JUICE sicher um die Jupitermonde herumzulenken. Heute Mittag wird die Sonde den Horizont des Erdmonds anvisieren und so ihr visuelles Navigationssystem kalibrieren. „Wir werden die Sonde beim Vorbeiflug in verschiedene Richtungen drehen, um die Kamera und Messinstrumente auf unterschiedliche Teile der Erde und des Mondes zu richten“, erklärt Vallat.
Wie geht es für JUICE weiter?
Nach dem aktuellen Vorbeiflug muss die Raumsonde JUICE auf ihrer achtjährigen Reise zum Jupiter nur noch einen weiteren Flyby absolvieren: Im Januar 2029 holt sie sich noch ein letztes Mal Schwung an der Erde. Dieser bringt sie auf ihren finalen Kurs zum Planeten Jupiter und seinen Monden. Im Juli 2031 wird die Sonde dann am Jupiter ankommen. Dort sind zunächst 35 nahe Vorbeiflüge an den drei großen Eismonden Europa, Ganymed und Kallisto geplant, bevor JUICE in einen Orbit um den größten Jupitermond Ganymed einschwenkt.
Ablauf und Zeitplan der JUICE-Mission zu den Jupitermonden. — © ESA /CC-by-sa 3.0 IGO
Quelle: European Space Agency, Österreichische Akademie der Wissenschaften - Institut für Weltraumforschung
