Der Jupiter ist der unumstrittene König des Sonnensystems. Kein anderer Planet erreicht auch nur annähernd die Größe und Masse dieses Gasriesen, keiner dreht sich so schnell oder erzeugt so gewaltige Stürme. Erst seine Präsenz machte das Sonnensystem zu dem, was es heute ist. Schon unsere Vorfahren haben den Jupiter am Himmel beobachtet. Denn er ist mit bloßem Auge sichtbar und leuchtet dabei heller als die meisten Sterne. Zurzeit können wir den Gasplaneten als leuchtenden Lichtpunkt am Abendhimmel über dem Westhorizont stehen sehen.
Erster Besuch nach rund 20 Jahren
Doch so prominent der Jupiter am Himmel ist, so rätselhaft ist er noch immer. Obwohl die NASA-Raumsonde Galileo ab 1995 mehrere Jahre lang Bilder und Daten vom Gasriesen und seinen Monden zur Erde schickte, ließen diese viele Fragen offen. Woher nimmt der so weit von der Sonne entfernte Planet beispielsweise seine Wärme? Was treibt die Stürme in seiner Atmosphäre an? Besitzt er überhaupt einen festen Kern im Zentrum? Und wie erzeugt der Gasriese sein enormes Magnetfeld?
All dies soll nun die NASA-Raumsonde Juno klären. Ihr Name ist dabei Programm: In der römischen Mythologie war Juno die Gemahlin des Jupiter und der Sage nach die einzige, die den Nebel durchschauen konnte, mit dem sich Jupiter gerne bei seinen Seitensprüngen und Streichen verhüllte. Um daran zu erinnern, hat die Raumsonde Juno drei winzige Lego-Figuren mit an Bord: eine vom Göttervater Jupiter, eine von Juno und eine vom Astronomen Galileo Galilei, der die vier großen Monde entdeckte.
Die Aufgaben: Atmosphäre, Kern und Magnetfeld
Während ihres mindestens eineinhalb Jahre dauernden Besuchs am Jupiter soll die Raumsonde die Zusammensetzung und Struktur der Atmosphäre bis tief unterhalb der Wolkendecke bestimmen, den inneren Aufbau des Gasplaneten durchleuchten und sein Magnetfeld untersuchen. Ihre Daten könnten so das Wissen über die größte und stärkste Magnetosphäre unseres Sonnensystems erweitern.
Als wissenschaftliche Nutzlast trägt Juno ein Mikrowellen-Radiometer, mit dem sie Bewegungen und Struktur der Gase in der Jupiteratmosphäre kartieren kann. Auch die dort vorkommenden Elemente und Moleküle kann dieses Gerät bestimmen. Mit einem UV- und Infrarot-Spektrograph analysiert sie die obere Atmosphäre. Um das Magnetfeld und die Polarlichter des Jupiter zu untersuchen, nutzt Juno ein Magnetometer, spezielle Teilchendetektoren und eine Thermokamera. Natürlich ist auch eine normale Kamera mit an Bord, die faszinierende Nahaufnahmen der Jupiterwolken und -stürme liefern wird.
Riskantes Bremsmanöver
Bis es jedoch soweit ist, muss die Raumsonde einen kritischen Moment überstehen: den Eintritt in den Jupiterortbit. Denn bei ihrer Ankunft am Jupiter wird die Sonde eines der schnellsten jemals von Menschen gemachten Objekte sein. Denn die gewaltige Schwerkraft des Gasriesen zieht sie an und beschleunigt sie dadurch immer mehr, je näher sie dem Jupiter kommt. Vor Eintritt in ihren Orbit wird sie rund 265.000 Stundenkilometer schnell sein.
Damit die Sonde in eine Umlaufbahn einschwenken kann, muss sie extrem abbremsen. Das schafft sie, indem sie mit Hilfe ihrer Antriebsdüsen vollen Rückwärtsschub gibt. Dabei verbrennt sie gut ein Drittel ihres Treibstoffs - knapp 450 Kilogramm.
Ungewöhnlicher Orbit
Die Raumsonde Juno wird den Jupiter in einem eher ungewöhnlichen, stark elliptischen und exzentrischen Orbit umkreisen. Sie pendelt dabei zwischen von einer Entfernung von fast 8.000 Kilometern bis zu einer nahen Annäherung von nur noch 4.200 Kilometern. Der Grund dafür: Nur so kann die Sonde vermeiden, ständig mitten in die extremen Magnet- und Strahlungsgürtel des Gasriesen zu geraten.
Statt den Jupiter mittig zu umkreisen, fliegt Juno immer nur für einen Teil ihrer Bahn einmal von Norden nach Süden über seine Oberfläche hinweg. Das minimiert die Strahlenbelastung. Um die sensible Elektronik zu schützen, ist zudem das gesamte „Herz“ der Sonde innerhalb einer gepanzerten Umhüllung aus zentimeterddicken Titanplatten untergebracht – allein dieser Panzer wiegt 400 Kilogramm.
Im Laufe ihrer Missionszeit wird Juno trotz dieses exzentrischen Orbits die gesamte Oberfläche des Jupiter mindestens einmal abtasten und untersuchen – denn der Planet dreht ihr bei jedem Orbit einen anderen Bereich zu. Man darf gespannt sein, was die Raumsonde in den nächsten Monaten und Jahren an neuen Bildern, Daten und Erkenntnissen liefern wird.
