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Esa-Flugbetriebsleiter über die »Juice«-Mission »Wir machen absichtlich einen Umweg«
»Die Erde bewegt sich mit einem Abstand von rund 150 Millionen Kilometern um die Sonne. Die Umlaufbahn des Jupiters ist fünf- bis sechsmal so groß. Wir haben also einen weiten Weg vor uns. Doch diese Entfernung ist nicht der einzige Grund, warum die Reise so lange dauert. Wir brauchen etwa acht Jahre, weil wir Jupiter mit der genau richtigen Geschwindigkeit erreichen wollen, damit uns das Anziehungsfeld des Planeten auffängt. Fliegt die ›Juice‹-Sonde bei ihrer Ankunft zu langsam, fällt sie zur Sonne zurück.
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Nun ist ›Juice‹ sehr schwer: Die Sonde wiegt sechs Tonnen. Unsere Rakete, die ›Ariane 5‹, gibt uns gerade mal genug Schub, um das Anziehungsfeld der Erde zu verlassen. Was machen wir also, um ›Juice‹ zu beschleunigen? Wir nutzen die Energie der Umlaufbahnen anderer Planeten. Wir fliegen also nicht direkt zum Jupiter. Nein, wir machen absichtlich einen Umweg, um Geschwindigkeit aufzunehmen.
Indem wir mehrmals an der Erde und einmal an der Venus vorbeifliegen, überträgt sich ein Teil ihrer Energie auf die Sonde. Dieses Manöver nennt man ›Gravity Assist‹. ›Juice‹ wird dadurch viel, viel schneller, und die Planeten werden einen Tick langsamer. Weil die Erde so groß ist, merken wir das aber nicht.
Im August 2024 fliegen wir erstmals an der Erde vorbei. Besonders viel Energie werden wir im Jahr darauf mit dem Vorbeiflug an der Venus einsammeln. Denn dieser Planet bewegt sich sehr schnell um die Sonne. Im September 2026 und im Januar 2029 gibt es noch mal Vorbeiflüge an der Erde. Die verschaffen uns die nötige Energie, um die Umlaufbahn des Jupiters im Juli 2031 zu erreichen.
Am Anfang ist die Umlaufbahn sehr groß. Dann machen wir quasi das Gegenteil von dem, was wir vorher getan haben: Durch mehrere Vorbeiflüge an den Eismonden leiten wir Energie von der Sonde auf Ganymed, Kallisto und Europa weiter. So bremsen wir ›Juice‹ ab und kommen dem Planeten und seinen Monden näher.
In den vier Jahren, die die Sonde im Jupiter-System verbringt, führen wir 35 Vorbeiflüge durch. Dies ist die kritischste Flugphase. Ab und zu verwenden wir dann die Antriebsdüsen, um den Kurs zu korrigieren. Man darf sich das aber nicht so vorstellen, als würden wir die Sonde hier im Kontrollraum mit einem Joystick steuern. Stattdessen schicken wir ›Juice‹ Kommandos: Dreh dich an diesem Tag in diese Richtung, und öffne für 20 Sekunden die Düsen.
In Darmstadt befindet sich das Europäische Raumflugkontrollzentrum. Von hier aus steuern Andrea und sein Team die Sonde.
Foto: Ralph Orlowski / REUTERS
Über Antennen wie diese hält »Juice« Kontakt zur Erde. Wenn sich die Sonde im weit entfernten Jupiter-System befindet, dauert es etwa 50 Minuten, ihr ein Kommando zu senden.
Foto: ESAAm Ende der Mission umkreist ›Juice‹ als erste Raumsonde einen anderen Mond als unseren: Ganymed. Um ihn ist die Umlaufbahn von ›Juice‹ nicht sehr stabil. Dort verbrauchen wir sehr viel Treibstoff, um den Kurs zu halten. Wenn die Tanks leer sind, stürzt die Sonde voraussichtlich im September 2035 auf den Eismond.«
Dieses Protokoll erschien in »Dein SPIEGEL« 5/2023.
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