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Astronomie+Physik

NASA nutzt "Schleichwege" durchs Sonnensystem

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Interplanetarische Schleichwege. Quelle: NASA
Die NASA hat bei ihren Weltraummissionen schon immer die Schwerkraft der Planeten dazu genutzt, ihre Sonden möglichst treibstoffsparend durchs Sonnensystem zu schicken. Martin Lo vom Jet Propulsion Laboratory und Kathleen Howell von der Purdue University haben ein Computerprogramm entwickelt, dass zusätzlich die kräftefreien Lagrange-Punkte zwischen den Planeten zur Navigation der Sonden nutzt. Derzeit folgt die NASA-Sonde Genesis solch einem Schleichweg durchs Sonnensystem.

Im gemeinsamen Gravitationsfeld zweier Himmelskörper wie beispielsweise Sonne und Erde gibt es fünf Punkte ? die so genannten Lagrange-Punkte, an denen sich alle Kräfte exakt zu Null addieren. Auf eine Sonde, die sich in einem dieser Punkte befindet, wirken keine Kräfte. Für die Navigation der Sonde Genesis spielen insbesondere die Punkte L1 und L2 eine Rolle. Beide befinden sich auf der Linie Erde-Sonne und beide sind etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Dabei liegt L1 zwischen Erde und Sonne.

Genesis, deren Aufgabe es ist, Atome aus dem Sonnenwind einzufangen und zur Erde zurückzubringen, umkreist derzeit den Punkt L1. Nach fünf Umkreisungen, für die die Sonde etwa 30 Monate braucht, wird sie aus dem Orbit um L1 fallen, auf die andere Seite der Erde zum Punkt L2 driften und von dort aus zur Erde zurückkehren. „In einer perfekten Welt bräuchte Genesis dafür überhaupt keinen Treibstoff“, sagt Lo. „Aber da wir nicht alle Einflüsse während der Mission kontrollieren können, müssen wir kleinere Bahnkorrekturen vornehmen.“

Die NASA wird das Programm von Lo und Howell zukünftig öfter verwenden. „Für alle Missionen, die zu Lagrange-Punkten führen, beschleunigt unser Programm die Bahnberechnungen“, sagt Lo. „Mit traditionellen Methoden hätten wir für die Berechnung der Genesis-Bahn acht Wochen benötigt. Unser Programm braucht dafür einen Tag.“

Einige Wissenschaftler glauben, dass nicht nur NASA-Sonden die interplanetarischen Schleichwege befahren. An der Einschlagstelle des Asteroiden, der vor 65 Millionen Jahren unter anderem die Dinosaurier ausrottete, hat man Iridium-Spuren gefunden, die darauf hindeuten, dass der Asteroid mit relativ geringer Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre eindrang. „Genau das würden wir von einem Asteroiden erwarten, der einem der interplanetarischen Schleichwege folgt“, sagt Lo.

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