Blog

Eine Illustration, die den Europa Clipper beim Vorbeiflug am Jupitermond Europa zeigt, während Jupiter im Hintergrund zusieht.(Bildnachweis: Robert Lea (erstellt mit Canva))

Am 14. Oktober startete die NASA-Raumsonde Europa Clipper zu einer wichtigen Mission. Sie wird die mögliche Bewohnbarkeit von Jupiters Eismond Europa untersuchen – aber zuerst muss sie dorthin gelangen.

Auch wenn es sich nicht um eine Mission zur „Jagd auf Außerirdische“ handelt, wie sie von einigen beschrieben wurde, ist der Europa Clipper zweifellos ein wichtiger Schritt nach vorn in unserem Verständnis von Leben anderswo im Sonnensystem. Man geht davon aus, dass Europa unter seiner dicken Eishülle einige der wesentlichen Elemente für Leben beherbergt, darunter komplexe Chemikalien und Wasser. Der Europa Clipper hat also die Aufgabe, die Bedingungen für die Bewohnbarkeit dieses Jupitermondes zu entschlüsseln. Dies wird den Wissenschaftlern dabei helfen, Missionen besser zu planen, die das Potenzial haben, tatsächlich nach Lebewesen zu suchen, und sei es auch nur, um ein einst vielversprechendes Ziel auszuschalten.

„Die drei wichtigsten wissenschaftlichen Ziele der Mission sind das Verständnis der Beschaffenheit der Eishülle und des darunter liegenden Ozeans sowie der Zusammensetzung und Geologie des Mondes“, schreibt die NASA auf ihrer Europa Clipper Mission Website. „Die detaillierte Erforschung von Europa wird den Wissenschaftlern helfen, das astrobiologische Potenzial für bewohnbare Welten jenseits unseres Planeten besser zu verstehen.“

Aber es ist nicht alles einfach, nachdem der Europa Clipper die Erde verlassen hat. Die Reise zum Jupitersystem ist beeindruckend, denn der Gasriese ist durchschnittlich 444 Millionen Meilen (778 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt. Außerdem wird das 6 Milliarden Dollar teure Raumschiff nicht auf direktem Weg zu dem Gasriesen fliegen.

Sie mögen vielleicht

• Warum die NASA den Europa Clipper auf die Suche nach Außerirdischen in der Nähe des Jupiters schickt
• NASA’s Europa Clipper Sonde zum eisigen Jupitermond macht großen Schritt in Richtung ihres Starts am 10. Oktober

Wenn das NASA-Raumschiff im April 2030 das Jupitersystem erreicht, wird es nach Angaben der Raumfahrtbehörde mindestens 1,8 Milliarden Meilen (2,9 Milliarden km) zurückgelegt haben.

So sieht die Reiseroute aus.

Eine große Tour durch das Sonnensystem

Damit der Europa Clipper den Jupiter erreichen und in eine Umlaufbahn einschwenken kann, die für die Erkundung von Europa erforderlich ist, muss er mehrere andere Planeten des Sonnensystems überfliegen. Dazu gehört auch die Erde – oder zumindest der Bereich des Weltraums um unseren Planeten, der eine „Schwerkraftunterstützung“ bieten kann.

Nach dem Start wird der nächste wichtige Meilenstein für die Sonde ein Vorbeiflug am Mars am 1. März 2025 sein. Bei diesem Manöver wird sich die Sonde der Marsoberfläche in einer Höhe von 482 bis 965 Kilometern (300 Meilen und 600 Meilen) nähern.

Diese Schwerkraftunterstützung schickt den Europa Clipper jedoch nicht weiter zum Jupiter. Stattdessen kehrt er dann zur Erde zurück.

Ein Diagramm zeigt den Weg, den der Europa Clipper zum Jupiter und seinen Monden nehmen wird. (Bildnachweis: NASA)

Das NASA-Raumschiff wird rechtzeitig zu Weihnachten 2026 zu Hause sein und am 3. Dezember dieses Jahres an unserem Planeten vorbeifliegen. Dabei handelt es sich um eine buchstäbliche Stippvisite (kein Wortspiel beabsichtigt), bei der sich die Sonde der Erde nicht näher als 3.200 Kilometer nähern und dann schnell wieder abfliegen wird. Damit hat der Europa Clipper genug Energie, um endlich Kurs auf den Jupiter zu nehmen.

Der Orbiter wird im Jahr 2030 das Jupitersystem erreichen und seine Triebwerke zünden, um seine Annäherung an den Gasriesen und seine Monde zu verlangsamen. Laut NASA wird dieser Vorgang etwa sechs Stunden dauern. Während des Abbremsens wird der Europa Clipper seinen ersten Vorbeiflug an einem Jupitermond machen. Dabei wird es sich nicht um Europa handeln, sondern um den größten Mond des Sonnensystems: Ganymed.

Der Vorbeiflug an Ganymed und mehreren anderen jovianischen Monden wird die Umlaufbahn des Europa Clippers verringern und ihn mit seinem endgültigen Ziel, Europa, in Einklang bringen. Die Raumsonde wird im Frühjahr 2031 an dieser eisigen Ozeanwelt vorbeifliegen und im Mai desselben Jahres mit ihrer wissenschaftlichen Kampagne beginnen. In den nächsten drei Jahren wird die Sonde 49 Vorbeiflüge an Europa absolvieren und dabei mit ihren neun Instrumenten Daten über die Bedingungen auf dem Eismond sammeln.

An dieser Stelle werden Sie sich vielleicht fragen: Es gibt einige eisige Ozeanmonde im Sonnensystem, wie z. B. den Saturnmond Enceladus, die das richtige Zeug für Leben haben könnten, warum also hat die NASA Europa als Schwerpunkt ausgewählt?

Der Jupitermond Europa, wie er von der NASA-Raumsonde Galileo in den 1990er Jahren gesehen wurde. Das Bild wurde von der NASA im Jahr 2017 verbessert. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute)

Europa hat eine Menge zu bieten

Nun, nach dem, was wir über die Bedingungen wissen, die für Leben auf der Erde notwendig sind, scheint Europa wirklich die richtigen Voraussetzungen für die Bewohnbarkeit zu haben.

Erstens deuten die Eigenschaften von Europa stark darauf hin, dass unter der 3 bis 30 Kilometer dicken, eisigen Hülle dieses Jupitermondes ein unterirdischer Ozean existiert.

Dieser Ozean aus flüssigem Wasser ist vermutlich global und hat eine geschätzte durchschnittliche Tiefe von 62 Meilen (100 km). Zum Vergleich: Die Ozeane der Erde haben eine durchschnittliche Tiefe von etwa 4 km (2,5 Meilen). Und es ist nicht nur der Reichtum an Wasser auf Europa, der ihn zu einem vielversprechenden Ziel für Studien zur Bewohnbarkeit macht.

Das Leben braucht bestimmte chemische Elemente, um seine „Bausteine“ zu bilden, darunter Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel. Diese kommen zusammen, um sogenannte „organische Moleküle“ zu bilden, die für das Leben unerlässlich sind und 98 % der lebenden Materie auf der Erde ausmachen. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Elemente wahrscheinlich bei der Entstehung des Jupitermondes in Europa aufgenommen wurden.

Nach seiner Geburt wurden Europa vermutlich weitere organische Moleküle durch Asteroiden und Kometen zugeführt, die auf seiner Oberfläche einschlugen, ähnlich wie Wissenschaftler vermuten, dass Asteroiden viele der für das Leben notwendigen Bestandteile auf die Erde gebracht haben.

Ein Diagramm, das einen Vergleich zwischen den Ozeanen der Erde und den Ozeanen von Europa zeigt. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Lebende Dinge brauchen auch Nahrung, egal wie einfach sie sind, und Europa könnte diese durch die Verwitterung seines felsigen Inneren liefern.

„Wasser löst Nährstoffe für Organismen auf, transportiert wichtige Chemikalien innerhalb lebender Zellen, unterstützt den Stoffwechsel und ermöglicht es diesen Zellen, Abfallstoffe loszuwerden“, erklärt die NASA auf ihrer Europa-Website. „Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass es einen felsigen Meeresboden am Boden des Ozeans von Europa gibt. Hydrothermale Aktivität könnte möglicherweise chemische Nährstoffe liefern, die lebende Organismen unterstützen könnten.“

Und es gibt noch mehr: Auch Lebewesen brauchen Energie. Diese wird von Jupiter und dem Gravitationseinfluss des Gasriesen bereitgestellt.

Dieser Einfluss erzeugt starke Gezeitenkräfte, die das felsige Innere Europas zum „Biegen“ bringen, wodurch Chemikalien freigesetzt und auch die Ozeane erhitzt werden. Zusätzliche Energie wird in Form von Strahlung vom Jupiter geliefert, die für einfaches Leben auf der Oberfläche von Europa ein Todesurteil wäre. Unter der schützenden Eishülle des Mondes könnte die gefilterte Strahlung jedoch tatsächlich eine Brennstoffquelle für die im Ozean lebenden Organismen darstellen.

Der Europa Clipper wird seinen Betrieb im September 2034 einstellen, knapp ein Jahrzehnt nach seinem Start. Das Raumschiff wird dann deorbiert und auf die Oberfläche des Ganymeds gestürzt.

Bis dahin könnten die Daten, die die Sonde während ihrer zehnjährigen Lebensdauer gesammelt hat, die Menschheit der Antwort auf die Frage, ob es jenseits der Erde Leben gibt, verlockend nahe gebracht haben.