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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Raumsonde Cassini soll Jupiterrätsel entschlüsseln |
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Ermöglichen wird den nötigen Schwung für eine Fortsetzung des Fluges zum Saturn der sogenannte "Jupiter gravity assist". Dieser Jupiter Vorbeiflug soll im Zusammenwirken mit anderen Raumsonden und Satelliten, aber auch durch bodengestützte Beobachtungen neue Einblicke in Gasriesen ermöglichen.
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Cassini Raumsonde im Detail
Die Cassini Raumsonde (Höhe 6,8 m, Durchmesser ca. 4 m, Masse bei Start 5600 kg) ist im wesentlichen durch die "high gain antenna", eine Antennenschüssel zur Datenübertragung, durch den Raumsondenkörper mit der Huygens Probe, welche auf dem Saturnmond Titan landen wird, den Messinstrumenten sowie durch den Magnetometerboom und die langen stabförmigen Radioantennen charakterisiert. Da die wissenschaftlichen Daten über eine riesige Entfernung übertragen werden müssen (der Saturn ist fast 10 mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde), ist die Cassini Raumsonde drei-Achsen-stabilisiert, d.h. der Raumsondenkörper führt keine Rotation durch und die "high-gain antenna" kann dadurch immer zur Erde orientiert sein. |
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 Infos zu Cassini |
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Koordination mit Galileo-Sonde |
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Unter Einbeziehung der Raumsonde Galileo, welche schon seit mehreren Jahren Jupiter umkreist, wird die Flugbahn von Cassini an Jupiter vorbei ganz speziell ausgenutzt, um Veränderungen des Sonnenwindes (eine mit hoher Geschwindigkeit von der Sonne ausgehende Plasmaströmung) und dessen Einfluss auf die Jupiter Magnetosphäre zu untersuchen.
Dabei wechseln die beiden Raumsonden ihre Rollen: Cassini näherte sich auf der "Nachmittags-" und "Abendseite" dem Jupiter und hat Sonnenwind-Messungen durchgeführt, während sich Galileo zur selben Zeit im Innern der Jupiter-Magnetosphäre befindet, jenes von einem starken Magnetfeld dominierten Raumes.
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Messungen an der Flankenseite |
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Unmittelbar nach der größten Annäherung an Jupiter hat Cassini Messungen an der Flankenseite der Jupiter-Magnetosphäre durchgeführt und hat sogar Magnetosphären-Grenzschichten durchquert.
Galileo dagegen befand sich durch seine exzentrische Umlaufbahn um Jupiter in der Sonnenwindströmung: Eine ideale Konfiguration zur Untersuchung zeitlicher und räumlicher Variationen der Jupiter-Magnetfeldstruktur durch den Einfluss des Sonnenwindes.
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Mitarbeit österreichischer Wissenschaftler
Das Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist bei den wissenschaftlichen Aktivitäten während des Cassini Jupiter Vorbeifluges durch die aktive Teilnahme (Co-Investigator u.a. H.O. Rucker ) am "Radio and Plasma Wave Science"-Experiment vertreten. Das Institut hat die Aufgabe, das Antennensystem, bestehend aus den drei 10m langen Antennenstäben, zu kalibrieren. Da der komplizierte metallische Raumsonden-Körper selbst wie eine Antenne wirkt, werden die Empfangseigenschaften des RPWS-Antennensystems empfindlich gestört. Somit ist eine exakte Kalibrierung von größter Wichtigkeit, um dann später korrekte wissenschaftliche Radio-Strahlungsmessungen im Saturnsystem durchführen zu können. |
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Cassini Jupiter flyby 2000 |
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Elektronen-Bewegung als Ursache |
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Die nichtthermische Radiostrahlung eines Planeten ist ein charakteristisches Phänomen in Planetenmagnetosphären, welches dann auftritt, wenn Elektronen in einem Planetenmagnetfeld spiralförmige Bewegungen durchführen und dabei ihre Bewegungsenergie teilweise in elektromagnetische Strahlungsenergie umsetzen.
Durch das Eindringen dieser negativ geladenen Teilchen vom Sonnenwind in polnahe Gebiete ist dieses Radiophänomen z.B. im Fall der Erde auch häufig mit Polarlichterscheinungen verbunden.
Spezielle an Raumsonden und Satelliten befestigte Antennenstäbe können diese Radiostrahlung messen und auf diese Weise Rückschlüsse auf komplizierte Welle-Teilchen Wechselwirkungen in planetennahen Räumen ermöglichen.
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Rotation der Raumsonde
Unter Ausnützung der Tatsache, dass auch Jupiter sehr intensive und häufig auftretende Radiostrahlung emittiert, können durch Rotation der Cassini Raumsonde die Antennenstäbe in unterschiedliche Richtungen zur Radioquelle orientiert werden. Da die Richtung zur Radioquelle, in diesem Falle Jupiter, exakt bekannt ist, kann die Reaktion der jeweiligen Antennen auf die Jupiter-Radiostrahlung genau bestimmt werden. Innerhalb definierter Zeitintervalle wurde die Symmetrieachse der Raumsonde geringfügig von der Erd-Orientierung weggerichtet, und danach begann Cassini eine langsame Rotationsbewegung um ihre Symmetrieachse. |
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Saturn 2004 |
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Am 1. Juli 2004 wird Cassini Saturn erreichen und in eine Umlaufbahn einschwenken. Doch davor wird sich die Huygensprobe bereits vom Cassini Raumsondenkörper ("Orbiter") gelöst und ihren eigenen Weg in Richtung Titan, dem größten Saturnmond, eingeschlagen haben.
Wenn alles nach Plan verläuft, wird die Raumsonde Cassini als Orbiter für mindestens vier Jahre (2004 - 2008) den Riesenplaneten Saturn umkreisen und eine Fülle neuer Erkenntnisse aus einer bizarren Welt von Ringen, Monden, Teilchen und Feldern vermitteln.
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01.01.2010 |
