Eismonde des Jupiter sollen erforscht werden
Besonders aufregend ist der heutige Raketenstart für Dr. Henrik von Lukowicz – er ist Leiter der Arbeitsgruppe Präzisionssysteme am Jenaer Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik und hat mit seinem Team viele Jahre lang an der JUICE-Mission mitgearbeitet. Das Ziel der Mission: die Erforschung der Eismonde des Gas-Riesen Jupiter. „Der Jupiter hat nach aktuellem Stand des Wissens 92 Monde, und gerade die größeren, also Io, Ganymed und Kallisto, sind in ihren Eigenschaften der Erde sehr ähnlich und deswegen interessant für wissenschaftliche Untersuchungen“, so Dr. Henrik von Lukowicz. Auf der Raumsonde, die jetzt zum Jupiter aufbricht, sind deswegen gleich 10 wissenschaftliche Instrumente untergebracht – eines davon ist das „Ganymed Laser Altimeter“, kurz GALA, für das die Jenaer Forscher das Empfangsteleskop gebaut haben.GALA vermisst die Oberfläche von Ganymed
GALA selbst ist nicht sehr groß – ungefähr halb so groß wie ein kleiner Kühlschrank –, doch das Instrument hat es in sich: „Von dem Instrument wird ein Laserstrahl ausgesendet, aus einem Orbit von ungefähr 500 Kilometern Höhe auf den Ganymed – die Oberfläche reflektiert dann das Licht, und dieses Licht wird von dem Teleskop eingefangen. Und auf Basis der Lichtgeschwindigkeit kann dann eine Distanz berechnet werden und somit ein Höhenprofil des Ganymeds ermittelt werden“, erklärt Dr. Henrik von Lukowicz. Von diesem Oberflächenprofil erhoffen sich die Forscher weitere Erkenntnisse zur Beschaffenheit des Mondes Ganymed. Denn unter der Eisfläche, die Ganymed bedeckt, wird flüssiges Wasser vermutet – und wenn das tatsächlich so ist, würden sich hier Gezeitenkräfte zeigen, sagt Dr. Henrik von Lukowicz: „Gezeitenkräfte würden zu einer Deformation dieser Eisfläche führen, und das kann auch mit dem System gemessen werden – es würde also flüssiges Wasser auf dem Ganymed nachweisen können.“ Das wiederum wäre ein sensationeller Forschungserfolg.GALA muss einige Herausforderungen überwinden
Ganz so einfach, wie das Vorhaben klingt, ist es allerdings nicht. Denn weil die Oberfläche von Ganymed zum Großteil aus Eis oder Gestein besteht, reflektiert sie das Laser-Licht nur sehr schwach. „Deswegen muss das Teleskop enorm gute optische Eigenschaften haben, um eben diese wenigen Photonen einzusammeln und Daten generieren zu können“, so Dr. Henrik von Lukowicz. Eine echte Herausforderung! Dazu muss GALA auch den enormen Belastungen beim Raketenstart und im Weltall standhalten und auch nach den vielen Jahren der Reise noch tadellos funktionieren. Denn die reine Flugdauer zum Jupiter beträgt 8 Jahre – mit den ersten Messergebnissen rechnen die Wissenschaftler dann etwa in 11 Jahren. Die Jenaer Forscher wissen also erst 2034, ob ihre Arbeit sich gelohnt hat – Dr. Henrik von Lukowicz ist aber optimistisch: „Wir gehen fest davon aus, dass es funktioniert – denn es wurden schon zahlreiche Tests auf der Erde durchgeführt, um eben nachzuweisen, dass diese hohen Belastungen von dem System ertragen werden können.“
