Gesundheit: Abstieg zum Titan

Das Wort „Landung“ hört Jean-Pierre Lebreton von der europäischen Weltraumbehörde Esa gar nicht gern. Die Esa- Raumsonde „Huygens“ soll heute Mittag auf dem geheimnisvollen Saturnmond Titan niedergehen, der als einziger Mond im Sonnensystem eine dichte Atmosphäre besitzt. Eine Atmosphäre, die vermutlich der Uratmosphäre unserer Erde ähnelt. Erkenntnisse über den Titan würden somit auch die Bedingungen, unter denen auf der Erde Leben entstand, erhellen. „Sprechen wir lieber von einem Aufprall und nicht von einer Landung!“

Nichts fürchtet man bei der Esa gegenwärtig mehr als auch nur den Eindruck eines Misserfolgs der 360 Millionen Euro teuren Mission. Nach dem spurlosen Verschwinden des Marslanderoboters „Beagle“ vor einem Jahr wäre der Verlust von „Huygens“ ein herber Rückschlag für das ambitionierte europäische Weltraumprogramm, das für die kommenden Jahre weitere Landungen auf anderen Himmelskörpern vorsieht.

Deshalb weisen die Forscher der Esa ausdrücklich darauf hin, dass „Huygens“ im Gegensatz zu „Beagle“ in erster Linie eine „Atmosphärensonde“ ist: Zweieinhalb Stunden lang soll die mit Instrumenten voll gepackte Kapsel durch die Lufthülle des Titan gleiten und Daten zur Erde senden. Die Forscher erhoffen sich erstmalig Bilder der Oberfläche des Mondes, die bislang hinter einem orangefarbenen Dunstschleier verborgen liegt. Wenn „Huygens“ den Aufprall übersteht und weich landet, so wäre dies ein eher unerwarteter, zusätzlicher wissenschaftlicher Erfolg.

Dazu muss die Sonde zunächst den Eintritt in die Atmosphäre des Saturnmondes überstehen: Auf über 12000 Grad heizt sich der Hitzeschild der Kapsel dabei auf – erheblich stärker als ein Raumfahrzeug beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Die dichte Lufthülle von Titan biete aber auch Vorteile, sagt Esa-Missionsplaner Michael Khan: „Die Strecke zur Abbremsung der Sonde ist viel länger als beim Mars.“

Allerdings weiß bis heute niemand, woran „Beagle“ gescheitert ist. Hat der Hitzeschild versagt? Haben sich die Fallschirme nicht geöffnet? Oder zeigte einfach nur die Antenne des Landers in die falsche Richtung? Dieses Unwissen lastet auf den Forschern. Denn der erste Fallschirm von „Huygens“ ähnelt dem von „Beagle“. Öffnet sich dieser 2,6 Meter große Fallschirm nicht, so stürzt die Sonde ungebremst ab. Heute um 11 Uhr 16, rund 180 Kilometer über der Oberfläche des Mondes, soll er aufgehen und mit seinem Zug die Heckabdeckung der Kapsel entfernen – dann kann sich der 8,3 Meter große Hauptfallschirm entfalten.

Bei Untersuchungen nach dem Verlust von „Beagle“ konnten die Ingenieure keinerlei Fehler in der Konstruktion des Fallschirmsystems finden. Die Esa hat die Entfaltung der „Huygens“-Fallschirme bei mehreren Testabwürfen aus großer Höhe auf der Erde mit Erfolg getestet. „Außerdem ist nur das Design des Pilotschirms gleich, es gibt große technische Unterschiede in der Ausführung“, sagt Colin Pillinger vom „Beagle“-Team.

40 Sekunden nach der Entfaltung des Hauptschirms sprengt „Huygens“ auch seinen vorderen Schutzschild ab, die Abdeckungen der Messinstrumente und Kameras öffnen sich und die Erforschung der fremden Welt beginnt. Neben der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre messen und analysieren die Detektoren an Bord der Kapsel Windgeschwindigkeit, Luftdruck, Temperatur und elektrische Entladungen. Ein Mikrofon dient sogar der Aufzeichnung etwaigen Donnergrollens.

In einer Höhe von 140 Kilometern wird der Fallschirm abgesprengt und ein drei Meter großer Stabilisierungsschirm öffnet sich. Der große Fallschirm würde die Kapsel zu stark abbremsen, so dass die Batterien nicht für die Dauer des Sinkflugs zur Oberfläche ausreichen würden.

Gegen 13 Uhr 30 prallt Huygens dann mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 25 km/h auf die Oberfläche von Titan auf. Ob die Sonde den Aufprall übersteht, ist nicht zuletzt deshalb unklar, weil die Wissenschaftler nicht wissen, wie die Oberfläche am Landeort beschaffen ist. Handelt es sich um hartes Gestein oder Eis, um eine den Aufprall dämpfende Schicht aus organischen Substanzen – oder gar um einen See aus Methan und Ethan? Für den letzteren Fall ist die Kapsel vorsorglich schwimmfähig. Unter den unwirtlichen Bedingungen auf Titan – es herrschen Temperaturen von minus 180 Grad – ist die Lebensdauer von Huygens aber in jedem Fall kurz. „Garantiert sind drei Sekunden – wir hoffen auf dreißig Minuten“, so Esa-Wissenschaftsdirektor David Southwood.

Southwood und seine Kollegen im Kontrollzentrum in Darmstadt bleiben während des gesamten Landevorgangs im Ungewissen, ob die Mission gelungen oder gescheitert ist. Denn Huygens sendet seine Daten und Bilder nicht direkt zur Erde, sondern zur US-Schwestersonde Cassini, die in 60000 Kilometern Abstand an dem Saturnmond vorbeifliegt.

Erst um 15 Uhr 44 verschwindet die Landestelle von Huygens aus dem Blickfeld von Cassini. Dann beginnt Cassini mit der Übertragung zur Erde, wo die ersten Signale um 16 Uhr 24 eintreffen sollen. Damit auch nicht ein Bit der Daten verloren geht, sendet Cassini die Daten gleich mehrere Male – und auf der Erde sind mehrere große Radioantennen auf die ferne Raumsonde gerichtet.

Vor einem Jahr warteten die Forscher vergeblich auf Signale von Beagle-2. „Die letzten 100 Kilometer vor der Landung sind die gefährlichsten jeder Reise durchs All“, meint Pillinger und verweist auf den Absturz der zur Erde zurückkehrenden amerikanischen Genesis-Sonde im September vergangenen Jahres. „Über die Erdatmosphäre wissen wir alles – trotzdem ist Genesis in der Wüste von Utah zerschellt. Über die Atmosphäre von Titan wissen wir viel weniger – aber ohne ein Risiko einzugehen, können wir auch nichts über sie lernen.“