Eisriesen im Visier

NASA will Sonden zu Uranus und Neptun schicken

09.07.2017 07:02

Die US-Raumfahrtbehörde NASA plant Sonden zu den Planeten Uranus und Neptun zu schicken. Bis dato ist mit "Voyager 2" in den 1980er-Jahren erst eine Raumsonde in die Nähe der beiden Eisriesen gekommen. Vier verschiedene Missionen, von denen jede weniger als zwei Milliarden US-Dollar (1,75 Milliarden Euro) kosten soll, haben NASA-Forscher kürzlich in einer Studie vorgestellt. Starten sollen die Sonden zwischen 2029 und 2034.

"Die Erforschung von zumindest einem der beiden Eisriesen-Systemen würden unsere Kenntnisse über das Sonnensystem und das Verständnis über die Entstehung von Planetensystemen entscheidend erweitern", so die Studienautoren. Geht es nach den NASA-Astronomen, dann soll ein Orbiter mit einer Sonde, die in die tieferen Schichten der Atmosphäre eintauchen soll, zu Uranus oder Neptun fliegen. "Das würde den höchsten wissenschaftlichen Wert haben und uns erlauben, tief in alle Aspekte von Planetensystemen - Ringe, Monde, Atmosphäre und Magnetosphäre - einzutauchen, wird die an der "Ice Giants Pre-Decadal Study" beteiligte Forscherin Amy Simon zitiert.

Flüge würden elf bzw. 15 Jahre dauern
Für die Missionen gibt es aber einige Hürden. Weil der Flug der Sonden zu den beiden Planeten elf bzw. 15 Jahre dauert, und Solarpanels aufgrund der großen Entfernung zur Sonne zu wenig Energie erzeugen können, müssen sie mit Radionuklidbatterie, die ihre Energie aus radioaktivem Zerfall gewinnen und diese in Strom umwandeln, ausgestattet werden. Das für solche Batterien in der Raumfahrt verwendete Plutonium-238 ist allerdings zurzeit knapp, weil internationale Abkommen die Herstellung der hochgiftigen Substanz jahrelang verhindert haben.

NASA wegen Startfenstern unter Zeitdruck
Um Treibstoff - und damit Gewicht - zu sparen sind die Sonden zudem auf ein sogenanntes Swing-by-Manöver (dabei wird die Flugrichtung der Sonde verändert und ihre Geschwindigkeit gesteigert, Anm.) am Jupiter angewiesen. Für eine Mission zum Uranus ergibt sich dadurch ein ideales Startdatum zwischen den Jahren 2030 und 2034, für Neptun liegt das Zeitfenster zwischen 2029 und 2030. Die NASA ist damit etwas unter Zeitdruck, denn das nächste passende Startfenster wird es Berechnung zufolge erst ein Jahrzehnt später geben.

Uranus wurde anno 1781 entdeckt
Der nach dem griechischen Himmelsgott benannte Uranus wurde 1781 vom aus Deutschland stammenden britischen Astronomen Wilhelm Herschel entdeckt. Aufgrund von Eisvorkommen in seinem Inneren wird der Gasplanet, der einen Durchmesser von rund 50.000 Kilometern hat auch als "Eisriese" bezeichnet: Physikalisch ist Uranus mit dem Neptun vergleichbar.

Wie alle Gasriesen unseres Sonnensystems ist Uranus von unzähligen kleinen Teilchen und Körpern umgeben, die ihn in Richtung seiner Rotation umkreisen und mit ihren Umlaufbahnen ein System von insgesamt 13 konzentrischen Ringen (Bild oben) bilden. Außerdem wird der Planet von 27 Monden umrundet, die einen Durchmesser zwischen zehn und 1600 Kilometern besitzen.

Neptun - äußerster Planet des Sonnensystems
Der Neptun ist von der Sonne aus gezählt mit einer Entfernung von durchschnittlich 4,5 Milliarden Kilometern der achte und äußerste bekannte Planet unseres Sonnensystem. Seine blaue Farbe spiegelt sich in der Namenswahl wieder, ist er doch nach Neptun, dem römischen Gott des Meeres und der Fließgewässer benannt.

Für einen Umlauf um unser Zentralgestirn, die Sonne, benötigt der Planet, der mit einem Durchmesser von knapp 50.000 Kilometern zu den Gasriesen gehört, etwa 165 Jahre. Bis dato sind 14 Monde um Neptun bekannt, der bei weitem größte von ihnen ist Triton. Mit einem Durchmesser von 2700 Kilometern ist der Neptun-Trabant der mit Abstand siebentgrößte Mond in unserem Sonnensystem.