Pluto: Historischer Vorbeiflug geglückt

Raumsonde New Horizons bei Pluto und Charon (Illustration). (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)
Diese Aufnahme vom 8. Juli 2015 zeigt den hellen, herzförmigen Fleck auf dem Pluto (NASA/JHUAPL/SwRI)

Kurz vor drei Uhr in der Nacht zum 15. Juli war es soweit: Die NASA-Raumsonde New Horizons hat sich nach erfolgreichem Vorbeiflug am Pluto zurückgemeldet. 21 Stunden lang hat die Sonde zuvor Bilder und Daten vom bisher kaum erforschten Zwergplaneten gesammelt. Der historische erste Besuch eines Raumfahrzeugs im Plutosystem gilt als Meilenstein der Raumfahrt – und als wichtiger Schritt zur Erkundung des äußeren Sonnensystems.

Als die NASA-Sonde New Horizons am 26. Januar 2006 von Cape Canaveral aus zu ihrer mehr als neun Jahre langen Reise startete, war Pluto noch ein vollwertiger Planet. Doch ein halbes Jahr später, am 24. August 2006, war das Geschichte. Denn die Internationale Astronomische Union beschloss auf ihrer Vollversammlung, Pluto nur noch den Status eines Zwergplaneten zuzugestehen. Der Grund: Rund ein Jahr zuvor hatte der US-Astronom Mike Brown im Kuipergürtel jenseits der Neptunbahn Eris entdeckt – einen Himmelskörper, der rund 30 Prozent schwerer als Pluto war und – wie es damals schien – auch noch knapp größer. Beide Objekte gelten seither als Vertreter einer ganzen Gruppe von transneptunischen Objekten und als bloße Zwergplaneten. Für die New Horizons-Mission änderte dies jedoch glücklicherweise nichts. Denn ob Planet oder nicht: Pluto ist nach wie vor der Himmelskörper im Sonnensystem, über den wir am wenigsten wissen. Es gab vor Ankunft der Sonde nur verwaschene Bilder des Hubble-Weltraumteleskops, weil Pluto selbst für dessen hohe Auflösung zu weit entfernt ist.

Kein Wunder also, dass die Ankunft von New Horizons am Pluto mit Spannung erwartet wurde. Schon während ihrer Annäherung in den letzten Wochen hat die Sonde einiges Überraschendes über den Zwergplaneten und seinen großen Mond Charon enthüllt. So zeigten die Aufnahmen, dass der Pluto wahrscheinlich keine weiteren Monde außer den bereits bekannten Trabanten Charon, Nix, Hydra, Kerberos und Styx besitzt. "Keine neuen Monde oder Ringe zu finden ist schon eine kleine wissenschaftliche Überraschung für uns", berichtet der wissenschaftliche Leiter der Mission, Alan Stern vom Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder. Aber auch auf dem Zwergplaneten und seinem größten Mond Charon gab es Überraschungen. So trägt der Pluto entlang seines Äquators eine erstaunlich regelmäßige dunkle Fleckenreihe. Alle scheinen die gleiche Größe zu haben: Ungefähr 480 Kilometer. "Das ist ein echtes Rätsel – wir wissen nicht, was das sein könnte und wir können es kaum erwarten, mehr darüber herauszufinden", sagt Stern. Auf der anderen Seite des Pluto enthüllten Bilder einen hellen Fleck in Herzform. Woraus er besteht, könnten Messdaten beim Vorbeiflug verraten, denn diese Seite wird der Sonde dabei zugekehrt sein.

Pluto ist (wieder) der Größte

Passend zum Tag des Besuchs hat New Horizons dem Pluto zudem ein Geschenk mitgebracht: Ihre Messungen machen ihn wieder zum größten bekannten Objekt im Kuipergürtel. Bisher ließ sich die Größe des Zwergplaneten nur ungenau bestimmen, der bisherige Wert von knapp 2.300 Kilometern Durchmesser waren durch seine Atmosphäre und die große Entfernung mit großen Unsicherheiten behaftet. Dennoch galt Pluto bisher als kleiner als seine ferne Nachbarin Eris, die ihn 2.326 Kilometer knapp übertrumpfte. Die aktuellen Messwerte von New Horizons haben nun jedoch Eris entthront und Pluto wieder als den Größten eingesetzt. Denn den neuen Daten nach ist der Zwergplanet 2.370 Kilometer groß. "Die Größe des Pluto ist seit seiner Entdeckung 1930 umstritten", sagt Bill McKinnon von der Washington University in St. Louis. "Wir sind froh, diese Frage nun endlich klären zu können."

Geplant sind Untersuchungen der Oberflächenbeschaffenheit, der Geologie und internen Struktur, sowie der Atmosphäre. Die Sonde soll unter anderem gezielt in den Schatten des Kleinplaneten eintauchen und dabei das durch die Atmosphäre fallende Licht einfangen und mithilfe ihres „Alice"-Spektrometers analysieren. Parallel dazu registriert ein weiteres Instrument an Bord, wie stark die von der Erde an die Sonde gesendeten Radiowellen durch die Atmosphäre gebeugt werden. Dies erlaubt Rückschlüsse auf die durchschnittliche molekulare Masse und die Temperatur der Gashülle. Nachdem New Horizons das Plutosystem passiert hat, wird sie weiter in Richtung Kuipergürtel fliegen und dabei die gesammelten Daten an die Erde senden. Weil sie nur rund 700 Bits pro Sekunde übermitteln kann, wird es aber wahrscheinlich rund neun Monate dauern, bis alle wissenschaftlichen Daten von der Bodenstation aufgefangen wurden.

UPDATE: Die Raumsonde New Horizons hat a 14. Juli den Zwergplaneten in gut 12.000 Kilometern Höhe passiert, wie die NASA mitteilt.. So nah ist ihm zuvor noch nie ein Raumfahrzeug gekommen. Pünktlich zur erwarteten Zeit heute Nacht meldete sich New Horizons aus gut fünf Milliarden Kilometer Entferung von ihrem Vorbeiflug am Pluto zurück. Der Anruf zuhause bestand aus einer 15-minütigen Serie von Statusmeldungen, die den Wartenden verrieten, dass alles nach Plan gelaufen war. Mit sieben verschiedenen Spektrometern, Kameras und Detektoren ausgerüstet, hat die Sonde 21 Stunden lang Daten zu Pluto und seinen Monden gesammelt. In dieser 21-stündigen Sammelphase herrschte Funkstille, weil New Horizons nur mit der Erde kommunizieren kann, wenn sie ihre Antennenschüssel gezielt der Erde zukehrt – diese Ausrichtung würde aber die Messungen stören und teilweise unmöglich machen. Es wird 16 Monate dauern , bis die Raumsonde nun alle Daten zur Erde zurückgesendet hat.

Alles zum Pluto, New Horizons und dem Vorbeiflug auf der Website der Mission

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