Konzept für Saturnmond-Mission Mit heißer Spitze durchs Eis

Durch den Eispanzer der Antarktis hat sich die Schmelzsonde "IceMole" schon gearbeitet. Die deutschen Entwickler hoffen, dass ihr Gerät eines Tages zum Saturnmond Enceladus fliegt. Dort soll es nach Spuren von Leben suchen.

"IceMole" in der Antarktis: Navigation mit Schallwellen
Marco Feldmann/ FH Aachen

"IceMole" in der Antarktis: Navigation mit Schallwellen


Köln - Sieben Jahre dauert ein Flug zu Enceladus. Der Saturnmond bietet nach der Erde die wohl besten Bedingungen für Leben im Sonnensystem. Ob "IceMole" (Eis-Maulwurf) es je dahin schafft, kann derzeit noch niemand sagen. Die ersten Tests hat die von einem deutschen Forscherteam entwickelte Schmelzsonde aber schon einmal bestanden. In der Antarktis bahnte sich "IceMole" einen Weg durch einen Gletscher und nahm eine Probe aus dem darunter liegenden Wasser.

Etwa zwei Meter lang ist die Sonde, der Durchmesser liegt bei rund 25 Zentimetern. Entwickelt wurde "IceMole" am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter Beteiligung von sechs deutschen Hochschulen. Fräsen oder bohren kann die Sonde nicht, sie verflüssigt das Eis vielmehr mit Wärme und kommt so voran.

Was aber, wenn im Eis Gestein von Meteoriten eingeschlossen wäre oder wenn der "Maulwurf" auf Hohlräume träfe und sich verkanten würde? Solche Hindernisse muss er erkennen können.

Gefahr einer Verunreinigung

"Da Gletschereis sehr milchig ist, war die Idee, es mit akustischen Sensoren zu versuchen", berichtet Elementarteilchenspezialist Christopher Wiebusch von der RWTH Aachen ins Spiel. Für die Neutrino-Forschung hatte er bereits mit Schallsignalen im Eis gearbeitet, aus deren Laufzeiten Positionen errechnet werden. So entstand das Navigationssystem, mit dem mitten im Eis sowohl "IceMole" als auch Hindernisse geortet werden.

Mond Enceladus (Zeichnung): Die fehlende Atmosphäre könnte dafür sorgen, dass Schmelzwasser verdampft
REUTERS / Nasa / Karl Kofoed

Mond Enceladus (Zeichnung): Die fehlende Atmosphäre könnte dafür sorgen, dass Schmelzwasser verdampft

Das hat in der Antarktis funktioniert. Aber davon, den Maulwurf nun in Richtung Enceladus loszuschicken, sind seine Entwickler noch weit entfernt. Da ist zunächst die Frage, ob das Eis dort dem auf der Erde ähnlich genug ist, damit die akustische Ortung klappt.

Daten der Nasa-Mission "Cassini-Huygens" helfen bei der Antwort, dazu Laborversuche. Und der Plan, ein lernendes System zu entwickeln: "Wir wollen akustische Einheiten bauen, die über eine eigene Intelligenz verfügen und sich gegenseitig ständig abgleichen", sagt Wiebusch.

Saturnmonde (Zeichnung): Enceladus bietet nach Einschätzung der Forscher die besten Bedingungen für Leben
NASA / JPL / Space Science Institute

Saturnmonde (Zeichnung): Enceladus bietet nach Einschätzung der Forscher die besten Bedingungen für Leben

Eine noch größere Herausforderung ist das Problem der Verunreinigungen. Schließlich wollen die Forscher nach Spuren von Leben in Wasser suchen, das seit Millionen Jahren verborgen unter einer dicken Eisschicht liegt. Beim Bergen der Probe dürfen keine Mikroorganismen von der Oberfläche eingeschleppt werden.

An der Nabelschnur

Auch vom Maulwurf erzeugtes Schmelzwasser darf nicht in die Wasserprobe geraten. In der Antarktis wurde das Schmelzwasser deshalb abgepumpt. Auf dem Mond Enceladus könnte die fehlende Atmosphäre dafür sorgen, dass es verdampft, zumindest auf den ersten Metern. Sicherheitshalber soll sich die Sonde kurz vor dem in der Tiefe vermuteten Wasserreservoir selbst dekontaminieren.

Weil der Maulwurf wie durch eine Nabelschnur von der Mondoberfläche aus mit Strom versorgt werden muss, kommt er maximal 100 Meter weit. Die Forscher denken deshalb daran, nicht in die Tiefe zu reisen, sondern einen sogenannten Kryovulkan, dessen Wände aus Eis bestehen, von der Seite anzustechen - in der Hoffnung, im Inneren auf Wasser zu stoßen.

All das ist sehr langfristig gedacht, sagt Oliver Funke vom DLR: "Bis wir tatsächlich zu einer solchen Mission kommen, werden wir sicherlich das Jahr 2040 schreiben." Bis dahin könne der Maulwurf auch auf der Erde Meteoriten im Gletschereis orten, sich zu ihnen durchschmelzen und sie für die Analyse bergen.

hda/dpa



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