Gesundheit: Aufbruch zum Rand des Sonnensystems

Pluto ist der einzige Planet, der noch nie von einer Raumsonde besucht wurde. Am 17. Januar öffnet sich nun das Startfenster für die amerikanische Mission „New Horizons“, die erste Sonde, die sich auf den Weg zu dem eisigen Himmelskörper machen soll, der 4,9 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt seine Bahn zieht.

„Pluto ist eine Schatztruhe, die nur darauf wartet, geöffnet zu werden“, freut sich Andy Dantzler, der die Abteilung für Planetenforschung bei der Nasa leitet. „Pluto ist anders als die inneren, felsigen Planeten des Sonnensystems. Und er ist auch anders als die äußeren Gasplaneten. Pluto könnte uns viele neue Erkenntnisse über die Entstehung des Sonnensystems liefern – und über die Entstehung von Planeten bei anderen Sternen.“

Dass Pluto etwas Besonderes ist und kein ganz gewöhnlicher Planet, war den Astronomen schon bald nach seiner Entdeckung im Jahr 1930 klar. Denn im Gegensatz zu den anderen acht Planeten weicht seine Bahn stark von einer Kreisbahn ab – tatsächlich schneidet sie sogar die Bahn des Neptun. Zudem ist die Plutobahn mit über 17 Grad stärker als alle anderen Planetenbahnen gegen die Hauptebene unseres Sonnensystems geneigt.

Und auch mit seiner Größe schlägt er aus der Art. Während die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars – astronomisch gesehen – vergleichsweise kleine felsige Kugeln sind, sind die äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun große Gasplaneten. Pluto jedoch scheint mit seinem Durchmesser von 2270 Kilometern – das ist nur etwa halb so groß wie der irdische Mond – eher den inneren Planeten zu ähneln. Wenn er nicht etwas völlig anderes ist. Denn im Gegensatz zu den inneren Planeten besteht die Oberfläche des neunten Planeten offenbar aus einem Gemisch von Felsen, Wassereis und gefrorenen Gasen und ähnelt damit eher den Kometen.

Der aus den Niederlanden stammende amerikanische Astronom Gerard Kuiper sagte bereits 1951 voraus, dass es jenseits der Neptunbahn eine Zone gibt, in der sich einige hunderttausend kleinere Himmelskörper befinden. Diese heute als „Kuiper-Gürtel“ bezeichnete Region gilt als Ursprungsort von Kometen mit kurzen Umlaufzeiten. Seit Anfang der 1990er Jahre haben die Himmelsforscher tatsächlich eine stetig wachsende Zahl solcher Kuiper-Objekte aufgespürt - inzwischen über 800 an der Zahl. Mit ihren elliptischen und geneigten Bahnen ähneln diese Himmelskörper dem Pluto.

Die Sensation kam im Sommer vergangenen Jahres, als drei amerikanische Astronomen ein Kuiper-Objekt aufspürten, das sogar größer als Pluto ist: Der Himmelskörper mit der vorläufigen Bezeichnung 2003 UB313 besitzt einen Durchmesser von mindestens 2500 Kilometern. Diese Entdeckung hat den Streit darüber angefacht, ob Pluto weiterhin als Planet gelten soll oder nurmehr als eines von vielen Kuiper-Objekten – ein Streit, den vielleicht erst „New Horizons“ entscheiden kann.

Eine Atlas-5-Rakete katapultiert die 700 Millionen Dollar teure Raumsonde mit einer Rekordgeschwindigkeit von 16 Kilometern pro Sekunde – umgerechnet 57 600 Kilometer pro Stunde – aus dem Gravitationsfeld der Erde heraus. Auch mit dieser Geschwindigkeit dauert die Reise zum Pluto mindestens zehn Jahre. Startet „New Horizons“ erst nach dem 2. Februar, so dauert der Flug sogar 13 bis 15 Jahre, denn dann kann die Sonde nicht länger die günstige Stellung des Planeten Jupiter ausnutzen, um in dessen Schwerefeld zusätzlichen Schwung zu holen.

Die drei Kameras an Bord von „New Horizons“ sollen während des Vorbeiflugs – für ein Einschwenken in eine Umlaufbahn führt die Sonde nicht genügend Treibstoff mit – Bilder von Pluto liefern, auf denen noch Einzelheiten mit einer Größe von bis zu 25 Metern hinab erkennbar sind. Mit weiteren Instrumenten wollen die Forscher die dünne Atmosphäre des Planeten analysieren, die durch auf der Oberfläche verdampfende Substanzen entsteht. Nach dem nur wenige Tage dauernden Vorbeiflug an Pluto hat die Raumsonde noch genügend Energie, um ein weiteres Jahrzehnt Messdaten zur Erde zu funken. Die Forscher planen, „New Horizons“ zu einem oder gar zwei weiteren Himmelskörpern des Kuiper-Gürtels zu lenken.

„Die Erforschung von Pluto und dem Kuiper-Gürtel ähnelt einer archäologischen Ausgrabung in die Geschichte des Sonnensystems“, so Missionschef Alan Stern, „sie erlaubt uns einen Blick in die Zeit der Planetenentstehung.“ Und für diesen Blick bleibt den Forschern nicht mehr viel Zeit. Denn Pluto entfernt sich auf seiner elliptischen Bahn derzeit von der Sonne. Die ohnehin schwache Strahlung der Sonne nimmt dadurch noch weiter ab, und voraussichtlich ab etwa 2020 fällt die Atmosphäre des Planeten als Schnee auf die Oberfläche. Die nächste Gelegenheit zum Studium der Atmosphäre des neunten Planeten bietet sich erst in über 200 Jahren.