Galileo
© NASA/JPL
Allgemeines
| Nation: | USA |
| Besatzung: | Unbemannte Mission |
| Dauer: | 14 Jahre |
| Ziele: | Erforschung des Jupitersystems |
Flugdaten
| Startdatum: | 18. Okober 1989 |
| Startplatz: | Cape Canaveral |
| Trägerrakete: | Space Shuttle Atlantis (STS-34) |
| Masse: | 2.223 kg |
| Bahndaten: | siehe unten |
| Missionsende: | 21. September 2003 |
Nutzlast
Unter anderem befinden sich auf dem Orbiter:
- Solid-State Imaging Camera (SSI): multispektrale hochauflösende Aufnahmen von Jupiter und seinen Monden
- Near-Infrared Mapping Spectrometer (NIMS): Untersuchung der Verteilung der Oberflächenminerale auf den Galileischen Monden, Abgleich mit Kameradaten, sowie Untersuchung der Jupiteratmosphäre
- Ultraviolet Spectrometer (UVS): Untersuchung der Zusammensetzung und Struktur der oberen Jupiteratmosphäre, Bestimmung der flüchtigen Gase der Galileischen Monde und der physikalischen Prozesse in Ios Plasmatorus
- Photopolarimeter-Radiometer (PPR): Messung der linearen Polarisation und Intensität des reflektierten Sonnenlichts und der emittierten Infrarotstrahlung von Jupiter und den Galileischen Monden
- Magnetometer (MAG): Kartierung der Jupitermagnetosphäre und Analyse seiner Dynamik, Untersuchung der Galileischen Monde hinsichtlich eines Magnetfelds
- Energetic Particles Detector (EPD) Plasma Detector: Bestimmung der Quellen magnetosphärischen Plasmas, der Wechselwirkung von Plasma mit den Galileischen Monden sowie der Rolle des Plasmas als Quelle energetisch geladener Teilchen in den Strahlungszonen
- Plasma Wave Spectrometer (PWS): Untersuchung der Plasmawellen und Radioemissionen in der Jupiteratmosphäre, Gewinnung grundlegender Plasmaparameter
- Dust Detecting System (DDS): Bestimmung einzelner Partikeleinschläge, Messung ihrer Masse, Einschlagsgeschwindigkeit und Ladung
- Heavy Ion Counter (HIC): Untersuchung des Flusses energetisch schwerer Ionen
Instrumente auf dem Atmosphäreneintauchkörper:
- Helium Abundance Detector (HAD): genaue Bestimmung der Heliumanteile in der Jupiteratmosphäre bei 3 bis 8 bar
- Atmospheric Structure Instrument (ASI): Bestimmung von Temperatur, Druck, Dichte und Molekulargewichte in der Jupiteratmosphäre beginnend bei 1000 km oberhalb der Atmosphäre bis zum Versagen des Eintauchkörpers
- Neutral Mass Spectrometer (NMS): Bestimmung der chemischen und isotopischen Zusammensetzung und Zustand der Jupiteratmosphäre inklusive der vertikalen Variationen
- Net-flux Radiometer (NFR): Messung der vertikalen Verteilung des Einflusses der Sonnenenergie und planetarer Emission und Bestimmung der Lage von Wolkenschichten
- Nephelometer (NEP): Bestimmung der vertikalen Ausdehnung, Struktur und mikrophysikalischer Charateristik der Jupiterwolken von 0,1 bis 10 mBar
- Lightning and Radio Emission Detector (LRD): Nachweis von Blitzen auf Jupiter, Messung der grundlegenden physikalischen Charakteristik, Messung von Geräuschen im Radiofrequenzbereich
- Energetic Particle Investigation (EPI): Studium der Population energetisch geladener Teilchen in der Magnetosphäre beginnend von einer Entfernung von fünf Jupiterradien bis zur Wolkendecke
Ergebnisse
- Entdeckung, dass auch Asteroiden einen Mond haben können (Asteroid Ida mit Mond Dactyl)
- Bestätigung der Existenz eines riesigen alten Einschlagbeckens auf der Mondrückseite
- Nachweis eines gewaltigeren lunaren Vulkanismus als bis dahin angenommen
- Enteckung eines heftigen interplanetaren Staubsturms
- Entdeckung eines starken neuen Strahlungsgürtels etwas 50.000 km oberhalb der Jupitermatmosphäre
- Bestimmung von Windgeschwindigkeiten von über 600 Kilometern pro Stunde in der Jupiteratmosphäre
- Entdeckung, dass die Jupiteratmosphäre weniger Wasser enthält als nach Voyager-Daten bis dahin angenommen
- Weniger Gewitteraktivität in der Jupiteratmosphäre als bis dahin angenommen, dafür sind die einzelnen Blitze umso stärker
- Heliumgehalt des Jupiter entspricht fast dem der Sonne
- Ausgedehnte Oberflächenveränderungen auf Io seit den Voyager-Vorbeiflügen durch anhaltenden aktiven Vulkanismus
- Entdeckung eines Magnetfeldes bei Io und Ganymed
- Anzeichen für einen Ozean aus flüssigen Wasser unterhalb der Eiskruste Europas
Informationen im WWW
Bemerkungen
Die Galileo-Mission besteht aus zwei Teilen, dem Orbiter und einem Atmosphäreneintauchkörper. Gestartet mit dem Space Shuttle, wurden die Sonden gemeinsam auf einer Oberstufe aus dem Erdorbit gebracht. Die Flugbahn beinhaltete verschiedene Flyby-Manöver an Venus, Erde, Mond und Asteroiden, um die Sonde auf den richtigen Weg zum Jupiter zu bringen. Bei den Flybys wurden auch schon die Instrumente eingesetzt und wichtige Daten gewonnen.
Am 13. Juli 1997 wurde der Eintauchkörper von der Muttersonde getrennt.147 Tage später, am 7. Dezember 1995, trat dieser in die Jupiteratmosphäre ein.
Die Primärmission dauerte bis Dezember 1997. Bis zu ihrem endgültigen Ende wurde die Mission noch dreimal verlängert. Insgesamt absolvierte die Sonde 34 Orbits um Jupiter und legte dabei insgesamt eine Strecke von 4.631 Millionen Kilometern zurück.
Die Mission Galileo blieb nicht von technischen Problemen verschont. Usprünglich war vorgesehen, dass die Hauptkommunikation mit dem Deep Space Network über die Hochleistungsantenne erfolgt, die immer zur Erde zeigt. Diese Antenne sollte erst nach dem ersten Erde-/Mond-Vorbeiflug ausgeklappt werden. Diese gelang aber nicht vollständig, drei Rippen dieser regenschirmähnlichen Konstruktion blieben stecken und sämtliche Versuche, sie zu lösen, schlugen fehl. Damit stand die Antenne für die gesamte Mission nicht zur Verfügung und die Ausbeute an wissenschaftlichen Daten war so um einiges geringer als ursprünglich geplant.
Flugbahn und Aufbau der Sonde und des Atmosphäreneintauchkörpers
© DLR
© NASA
© NASA/JPL
© NASA/JPL
Genesis
© NASA
Allgemeines
| Nation: | USA |
| Besatzung: | Unbemannte Mission |
| Dauer: | drei Jahre |
| Ziele: | Erforschung des Sonnenwindes und Probennahme vom Lagrange-Punkt L1 |
Flugdaten
| Startdatum: | 8. August 2001 |
| Startplatz: | Cape Canaveral |
| Trägerrakete: | Delta-II |
| Masse: | 494 kg |
| Bahndaten: | siehe unten |
| Missionsende: | Oktober 2004 |
Nutzlast
Unter anderem befanden sich auf dem Satelliten:
- Genesis Plasma Spectrometers: Untersuchung des Sonnenwindes auf geeignete Proben, bestehend aus Genesis Ion Monitor (GIM) und Genesis Electron Monitor (GEM)
- Genesis Sample Collection Arrays and Return Capsule: drei Kollektorarrays zur Aufnahme von Sonnenwind-Teilchen
Ergebnisse
Einfangen und Rückführen der Sonnenwindproben war erfolgreich, allerdings versagte der Fallschirm der Kapsel beim Wiedereintritt und die Kapsel schlug hart auf und wurde beschädigt. Es konnten aber dennoch Teilchen des Sonnenwindes eindeutig isoliert und untersucht werden. Mit ihrer Hilfe gelang der Nachweis, dass die Sonne wie auch die Gasplaneten eine deutliche andere Isotopenverteilung aufweist als die inneren Planeten.
Informationen im WWW
- Genesis (JPL)
- Genesis (JPL)
- Genesis (NSSDC)
- Mark Wade's Encyclopedia Astronautica
- Genesis (Wikipedia)
Bemerkungen
keine
Flugbahn und Aufbau der Sonde (Startkonfiguration)
© NASA
© NASA
Hayabusa (MUSES-C)
© JAXA
Allgemeines
| Nation: | Japan |
| Besatzung: | Unbemannte Mission |
| Dauer: | sieben Jahre |
| Ziele: | Erkundung und Probennahme vom erdnahen Asteroid 25143 Itokawa sowie deren Rückführung, Absetzen des Landers Minerva |
Flugdaten
Nutzlast
Auf dem Orbiter befinden sich unter anderem:
- Asteroid Multi-band Imaging Camera (AMICA): Kamera für Kartierung des Asteroiden und die optische Navigation
- Near Infrared Spectrometer (NIRS): Spektrometer im nahen Infrarot zur Bestimmung der Mineralogie und der physikalischen Eigenschaften des Asteroiden
- X-Ray Fluorescence Spectrometer (XRS): Bestimmung der elementaren Zusammensetzung der Oberfläche
- Light Detection and Ranging Instrument (LIDAR): Bestimmung der Topographie des Asteroiden
Ergebnisse
Der Asteroid Itokawa wurde kartiert und festgestellt, das Einschlagkrater völlig fehlen, einige Gebiete sind von Regolith und Felsbrocken bedeckt, andere liegen frei. Die mittlere Dichte liegt unter der von kompakten Silikatgestein und deutet darauf hin, dass es sich bei Itokawa um einen nur von der Gravitation zusammengehaltenen Schutthaufen (engl. rubble pile) handelt.
Der Rückkehrbehälter enthielt eine Anzahl kleiner Partikel von Itokawa.
Informationen im WWW
Bemerkungen
Nach dem Start am 9.Mai 2003 geriet die Sonne Ende 2003 in starke Sonnenwinde, die die Sonnenkollektoren beschädigten und zu einem geringeren Schub der Ionentriebwerke führten. Das hatte eine Verlängerung der Flugzeit um drei Monate zur Folge. Hayabusa erreichte den Asteroiden Itokawa am 12. September 2005. Die Sonde befand sich nun in einer Umlaufbahn, die nahezu gleich mit der von Itokawa war. Am 12. November wirde die Landesonde Minerva ausgesetzt, ging allerdings im All verloren. Insgesamt gab es drei Versuche der Annäherung und der Probennahme, die vierte Landung und Probennahme war dann erfolgreich. Nach einigen Kommunikationsschwierigkeiten trat die Sonde Ende April 2007 den Rückweg zur Erde an. Trotz zahlreicher Ausfälle konnte die Sonde zur Erde zurückgeführt und die Wiedereintrittskapsel am 13. Juni 2010 abgetrennt werden.
Flugbahn und Aufbau der Sonde
© JAXA
© JAXA/ISAS
Gravity Recovery And Interior Laboratory (GRAIL)
© NASA/JPL-Caltech/MIT
Allgemeines
| Nation: | USA |
| Besatzung: | Unbemannte Mission aus zwei Sonden |
| Dauer: | 464 Tage, neun Monate am Mond |
| Ziele: | genaue Vermessung des lunaren Schwerefeldes und der Schwereanomalien, um daraus auf den inneren Aufbau des Mondes schließen zu können |
Flugdaten
| Startdatum: | 10. September 2011 |
| Startplatz: | Cape Canaveral |
| Trägerrakete: | Delta 7920H-10C |
| Masse: | jeweils 307 kg (ohne Treibstoff) |
| Bahndaten: | Siehe unten. |
| Missionsende: | 17. Dezember 2012 mit dem kontrollierten Absturz in der Nordpolregion |
Nutzlast
Unter anderem befinden sich auf den Satelliten:
- Lunar Gravity Ranging System (LGRS): kontinuierliche Messung der gegenseitigen Distanz mittels elektromagnetischer Wellen im Ka-Band, ermöglicht Analyse von Unregelmäßigkeiten im Schwerefeld
- E/PO MoonKam: jeweils 5 einzelne Kameras, die Bilder von der Mondoberfläche, der Erde und den Sonden selbst übermitteln
Ergebnisse
Das Gravitationsfeld des Mondes wurde in bisher unerreichter Genauigkeit kartiert.
Informationen im WWW
Bemerkungen
Nach dem Start der GRAIL-Sonden erfolgte eine dreieinhalbmonatige Transferphase über den Lagrange-Punkt L1 des Erde-Sonne-Systems zum Mond, um die erforderliche Geschwindigkeitsänderung klein zu halten und die sehr niedrige Mondumlaufbahn von nur etwa 50 Kilometer Höhe möglichst exakt zu erreichen.
Die Sonden umliefen die Mond in dieser Höhe in einem Abstand von etwa 175 bis 225 km in 113 Minuten. Die eigentliche Wissenschaftsmission hatte eine Dauer von 82 Tagen und wurde um drei Monate verlängert. Danach erfolgte eine mehrtägige Außerdienststellungsphase und letztendlich der Aufschlag auf dem Mond.
Flugbahn und Funktionsweise der Sonden
© NASA (GRAIL Launch Press Kit)
© NASA/JPL
Hayabusa2
© DLR
Allgemeines
| Nation: | Japan |
| Besatzung: | Unbemannte Mission |
| Dauer: | sechs Jahre |
| Ziele: | Erkundung und Probennahme vom erdnahen Asteroiden Ryugu sowie deren Rückführung, Absetzen des Landers MASCOT |
Flugdaten
Nutzlast
Auf dem Orbiter befinden sich unter anderem:
- Asteroid Multi-band Imaging Camera (AMICA): Multispektrale Kamera für Kartierung des Asteroiden und die optische Navigation
- Near Infrared Spectrometer (NIRS): Spektrometer im nahen Infrarot zur Bestimmung der Mineralogie und der physikalischen Eigenschaften des Asteroiden
- Light Detection and Ranging Instrument (LIDAR): Bestimmung der Topographie des Asteroiden Impactor
- MASCOT Asteroidenlander
- 3 MINERVA-II Rover
Auf dem Lander MASCOT befinden sich unter anderem:
- Infrarotspektrometer
- Magnetometer
- Weitwinkelkamera
- Radiometer
Ergebnisse
Die Minerva-II-Rover 1A und 1B wurden am 21. September 2018 ausgesetzt. Beide Rover landeten erfolgreich und lieferten Daten von der Oberfläche. Am 3. Oktober 2018 landete MASCOT erfolgreich auf dem Asteroiden Ryugu und war mehr als 17 Stunden aktiv. Eine erste Probennahme erfolgte am 21. Februar 2019. Die zweite Probennahme fand am 11. Juli 2019 statt. Der Minerva-II-Rover 2 wurde am 3. Oktober 2019 ausgesetzt. Am 13. November 2019 begann der Rückflug zur Erde, die die Sonde am 5. Dezember 2020 erreichte. Die Probenkapsel wurde ausgesetzt und landete unbeschadet Woomera, Australien, wo sie umgehend geborgen wurde. Die Sonde zündete erneut ihre Triebwerke und ist nun unterwegs zu dem Asteroiden 1998 KY26, den sie im Juli 2031 erreichen soll. Auf dem Weg dorthin soll sie im Rahmen der Extended Mission im Juli 2027 am Asteroiden 2001 CC21 vorbeifliegen.
Informationen im WWW
Bemerkungen
(keine)
Flugbahn und Aufbau der Sonde
© DLR
© JAXA
© DLR/CNES