Künstlerische Illustration der Europa-Clipper-Sonde, die über den Jupitermond Europa fliegt (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)
In drei Wochen wird die NASA-Sonde Europa Clipper abheben und zu einer lang erwarteten Mission aufbrechen, um den Jupitermond Europa zu erforschen, der nach Ansicht der Wissenschaftler einer der vielversprechendsten Orte für die Suche nach Leben außerhalb der Erde ist. Der Start scheint nach dem ursprünglichen Zeitplan der Behörde immer noch für den 10. Oktober geplant zu sein, was für die Wissenschaftler eine Erleichterung ist, nachdem das Team nur wenige Monate zuvor einige möglicherweise defekte Transistoren entdeckt hatte, die die Mission zu gefährden drohten.
Etwaige Anzeichen von Leben auf Europa wären wahrscheinlich in dem riesigen, sonnenlosen Ozean verborgen, den die Wissenschaftler unter der etwa 16 Kilometer dicken Eiskruste des Mondes vermuten. Die 5-Milliarden-Dollar-Sonde Europa Clipper wird jedoch nicht nach dem Leben selbst suchen. Vielmehr wollen die Wissenschaftler herausfinden, ob Europa die notwendigen Bedingungen für Leben (zumindest das, was wir kennen) aufweist.
„Es gibt sehr starke Hinweise darauf, dass die Voraussetzungen für Leben auf Europa vorhanden sind, aber wir müssen dorthin gehen, um es herauszufinden“, sagte Bonnie Buratti, stellvertretende Projektwissenschaftlerin für die Europa Clipper-Mission, während einer Pressekonferenz am Dienstag (17. September). „Wir suchen nach Chemikalien auf der Oberfläche, organischen Chemikalien, die Vorläufer von Leben sind.“
Die Sonde wird jetzt mit Treibstoff beladen und soll an der Spitze einer SpaceX Falcon Heavy-Rakete vom Startkomplex 39A im Kennedy Space Center der NASA in Florida starten. Wenn alles nach Plan verläuft, wird die Sonde nach einer kosmischen Reise von 1,8 Milliarden Meilen (2,9 Milliarden Kilometer) im April 2030 am Jupiter ankommen.
Auf dem Jupiter angekommen, wird Europa Clipper nicht auf seinem Zielmond landen, sondern ihn während 49 Vorbeiflügen untersuchen, um nach einer bewohnbaren Umgebung zu suchen, in der Leben gedeihen könnte. Es ist die erste Mission, die die Bewohnbarkeit einer Ozeanwelt erforscht.
„Wir Wissenschaftler haben seit mehr als 20 Jahren von einer Mission wie Europa Clipper geträumt“, sagte Laurie Leshin, die Direktorin des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Kalifornien, auf der Pressekonferenz am Dienstag. „Wir haben 10 Jahre lang daran gearbeitet, es zu bauen. Es wird weitere 10 Jahre dauern – weil der Jupiter so weit entfernt ist – bis wir alle wissenschaftlichen Ergebnisse in der Tasche haben. Es ist wirklich eine sehr langfristige Investition und Aufgabe.“
Sie lobte die mehr als 4000 Wissenschaftler und Ingenieure, die seit Beginn der Mission vor einem Jahrzehnt an ihr mitgewirkt haben und von denen einige jetzt rund um die Uhr arbeiten, um das Raumfahrzeug für den Start vorzubereiten. „Wir sind unglaublich stolz auf die Arbeit, die dieses Team geleistet hat“, sagte sie.
Um festzustellen, ob unter der Eiskruste Europas tatsächlich ein globaler Ozean lauert, werden die Wissenschaftler auf der Umlaufbahn der Raumsonde nach Ausschlägen suchen – mit einer Genauigkeit von Metern, manchmal sogar Zentimetern – von denen bekannt ist, dass sie durch die Anziehungskraft eines Ozeans verursacht werden. „Schon bei den ersten Vorbeiflügen werden wir eine Flut wissenschaftlicher Daten erhalten“, so Buaratti.
In der Zwischenzeit werden die neun wissenschaftlichen Instrumente der Sonde synchron arbeiten, um die Dicke der Eishülle Europas zu bestimmen. Die Wissenschaftler sind fasziniert von den bemerkenswert wenigen Kratern und Rissen, die die Oberfläche des Mondes zerkratzen, was auf eine aktive oder neuere Geologie und vielleicht auf Wechselwirkungen mit einem Ozean darunter hinweist, falls es einen solchen gibt.
Europa Clipper könnte auch dazu beitragen, herauszufinden, ob es organische Verbindungen gibt, die primitiven Organismen auf dem Mond als Nahrung dienen könnten, sagte Buratti. „Es gibt Dinge, die wir beobachten könnten, wie DNA oder RNA, aber wir erwarten nicht, dass wir sie sehen“, sagte sie. „Es geht wirklich nur um die Suche nach einer bewohnbaren Umgebung und Beweisen für die Bestandteile des Lebens, nicht um das Leben selbst.“
</p><p>Europa Clipper ist mit riesigen Sonnenkollektoren ausgestattet, um das schwache Sonnenlicht, das Jupiters Tasche des Sonnensystems erreicht, einzufangen und zur Energiegewinnung zu nutzen. Bei voller Entfaltung ist die Sonde 5 Meter hoch und 30 Meter breit (16 Fuß hoch und 98 Meter breit), was sie zum größten Raumfahrzeug macht, das die NASA je für eine Planetenmission gebaut hat.</p><p>Eine große Herausforderung bei der Entwicklung der Mission war es, ein so großes Raumfahrzeug so zu bauen, dass es die intensive Strahlung um Europa überleben kann, so Jordan Evans, Projektleiter der Mission am JPL.</p><p>Bei jedem Vorbeiflug „wird die Oberfläche des Raumfahrzeugs dem Äquivalent von ein paar Millionen Röntgenstrahlen in der Brust ausgesetzt“, sagte er. Daher hat das Missionsteam eine Flugbahn entworfen, die das Raumfahrzeug in die gefährliche Strahlung hinein- und wieder herausführt.</p><p>„Wir fliegen hinein und erhalten die wissenschaftlichen Daten, die wir brauchen. Wir fliegen raus, verarbeiten die Daten, senden sie zurück zur Erde und kehren dann zu einem weiteren Vorbeiflug zurück, bei dem die Sonde erneut in der Strahlungsumgebung badet“, so Evans weiter.</p><p>Dieser Arbeitsablauf stellt auch sicher, dass die möglicherweise fehlerhaften Transistoren der Sonde – von denen die Wissenschaftler befürchteten, dass sie weniger strahlenresistent sind als erwartet – die Möglichkeit haben, sich zwischen den Vorbeiflügen teilweise zu erholen. Die besorgniserregenden Transistoren „stellen kein nennenswertes Missionsrisiko dar“, so Evans. „Wir können – ich bin sehr zuversichtlich, und die Daten bestätigen dies – die ursprüngliche Mission zu Ende führen“, sagte er gegenüber Nature.</p><p>Die Mission ist auf eine Dauer von mindestens vier Jahren ausgelegt. Nach ihrem Ende wird sie mit einer Reihe von Verbrennungen in Ganymed einschlagen, dem größten Mond des Sonnensystems und dem drittgrößten der vier Galilei-Satelliten in Bezug auf die Entfernung zum Jupiter. Etwa zur gleichen Zeit wird Ganymed von einer anderen europäischen Mission, JUICE, untersucht werden, die möglicherweise den Einschlag von Europa Clipper auf dem Mond beobachten kann, so Evans.</p><p>Im Moment sind jedoch alle Augen auf den bevorstehenden Start von Europa Clipper zu seinem eisigen Zielmond und seinem verlockenden unterirdischen Ozean gerichtet.</p><p>„Bei jeder Mission, zu der wir bisher aufgebrochen sind, haben wir Dinge entdeckt, die wir uns nicht hätten vorstellen können“, sagt Buaratti. „Es wird dort etwas geben – das Unbekannte, das so wunderbar sein wird, dass wir es uns jetzt noch nicht vorstellen können. Das ist das, was mich am meisten aufregt.“</p><div class=)
