Die europäische Raumsonde Huygens ist erfolgreich auf dem Saturnmond Titan gelandet. Ein Bericht aus dem Europäischen Raumfahrtzentrum ESOC in Darmstadt

Jetzt beginnt die Arbeit. 15. Januar, 14.00 MEZ

„Die erste Sichtung der Ergebnisse hat uns in der letzten Nacht wirklich umgehauen. Es hat fast alles reibungslos funktioniert“, sagt Alphonso Diaz, wissenschaftlicher Leiter bei der NASA. Lediglich die Daten zum Doppler-Wind Experiment, für das Prof. Bird von der Universität Bonn zuständig ist, konnten nicht komplett übertragen werden. Durch einen Programmierfehler in einem der beiden Empfänger von Cassini gingen viele Daten verloren. „Wir werden versuchen, mit Hilfe der von den Radioteleskopen aufgefangenen Daten, die direkt von Huygens stammen, trotzdem Informationen zu Windgeschwindigkeiten und Flugparametern von Huygens zu errechnen“, sagt Bird.

Phantastische Bilder: Steinwüste und Delta. Strukturen auf dem Titan. 14. Januar, 22. Uhr MEZ

Aus einer Entfernung von 15 Kilometern, kurz vor dem Aufprall aufgenommen, erscheint das erste Photo der Cassini-Sonde Huygens vom Titan wie eine Küste mit ausgeprägtem Delta. Vermeintliche Flüsse ziehen sich durch eine zerklüftete Wüstenlandschaft. Krater wie von Meteoriteneinschlägen sind ungleichmäßig über die Ebene verteilt. Strukturen, die sich wie Wolken über das Tal ziehen, werden als Anhöhen interpretiert. Welche Strukturen sich wirklich dahinter verbergen, wird wohl erst in den nächsten Tagen geklärt werden können. Das bisher wohl faszinierendste Photo ist nach der Landung von Huygens aufgenommen worden. Die abgebildete Landschaft erscheint wie eine Steinwüste . Große runde Strukturen – im Vordergrund klar zu erkennen - erinnern an glatt gespültes Gestein.

Vermutet werden allerdings Eisbrocken, entweder aus Ethan oder Ammoniak. Es wird aber auch die Möglichkeit diskutiert, es könnte sich um Wassereis handeln, was eine Sensation bedeuten würde. Die Oberfläche selbst erscheint fest und kahl, wie ein Sander oder ehemaliges Flussbett. Im Hintergrund ist der Horizont verschwommen zu erkennen. Die Deutlichkeit und Detailgenauigkeit übertrifft alle Erwartungen der Wissenschaftler. Jean Pierre Lebretan:“ Wir sind überwältigt von den bisherigen Ergebnissen und werden sicher die ganze Nacht mit den ersten Auswertungen beschäftigt sein.“ Die Auswertungen der gesamten Daten wird allerdings Monate, wenn nicht Jahre dauern. Fest steht jedoch schon jetzt, dass es eine Mission dieses Ausmaßes in den nächsten Jahrzehnten sicher nicht mehr geben wird. Mit einer Vorbereitungszeit von 23 Jahren, einem Gesamtetat für das Cassini-Projekt von fast 3,5 Milliarden Euro und Bildern eines 1,5 Milliarden Kilometern entfernten Objektes, das kein Lebewesen vorher zu Gesicht bekam, hat das Projekt bereits Geschichte geschrieben.

Der Datenstrom läuft. 14. Januar, 17.18 MEZ

Fast auf die Minute genau gehen die ersten Daten von Cassini auf der Erde ein. Die Auswertungen haben ergeben, dass alle Instrumente funktioniert haben. Mit ersten Bildern rechnet die ESOC gegen 21.00. Besonders gespannt sind die Wissenschaftler auf die Aufnahmen von der Oberfläche des Titan, da es keine genaue Vorstellung gibt, wie diese beschaffen sein könnte und welche Bedingungen Huygens dort angetroffen hat. Dies war auch der Grund für sein Durchhaltevermögen. Die Temperaturen auf Titan waren deutlich höher als die geschätzten Minus 180 Grad Celsius. Deshalb hielten die Batterien länger.

Cassini ist bereit zur Übertragung. 16.25 MEZ

Ein weiterer Schritt ist geschafft. Cassini hat sein „Gesicht“ zur Erde gewendet und signalisiert, dass er startklar ist. Ab 16.15 sendet er also planmäßig die von Huygens gesammelten Daten. Währendessen sendet Huygens immer noch unermütlich vom Titan ins All. „Wir können es nicht fassen. Seit über drei Stunden empfangen Radioteleskope ohne Unterbrechung ein Signal von Huygens “, sagt David Southwood von der ESA. Da ist es fast schade, dass Cassini die Daten schon nicht mehr empfangen kann.

Ein erstes erfolgreiches Experiment können die Wissenschaftler bereits vorweisen. Das Doppler-Wind-Experiment, das unter der Leitung der Universität Bonn vorbereitet wurde, stand in enger Verbindung zu dem direkt an die Erde gesandten Signal von Huygens. Das Experiment dient der Ermittlung von Windstärke und Windrichtung in der Titan-Atmosphäre. Dabei soll ein Höhenprofil der Windgeschwindigkeiten bis in 160 km Höhe gewonnen werden. Auch die Flugbahn der Sonde kann mit Hilfe der gesendeten Signale errechnet werden.

Huygens hat überlebt und sendet immer noch. 15.30 MEZ

Nach dem ersten Signal, das ein Radioteleskop in den USA empfangen hat, ist nun auch von einem australischen Teleskop ein Lebenszeichen aufgefangen worden. "Wir haben eine zweite Nadel in einem galaktischen Heuhafen gefunden, damit hat keiner gerechnet", sagt David Southwood von der ESA. Eigentlich hatte man berechnet, dass Huygens nicht mehr als eine halbe Stunde auf dem Titan überleben könnte. Dass sein Signal nach mehr als eineinhalb Stunden immer noch auf der Erde empfangen werden kann und überraschend stark ist, spricht für eine sanfte Landung und lässt auf viele verwertbare Daten hoffen.

Gelandet, untergegangen oder zerschellt? 14.45 MEZ

Um 14.34 hat Huygens nach ESA-Berechnungen die Oberfläche des Titan erreicht. Ungewiss bleibt allerdings, in welchem Zustand. John Zarnecki, Leiter der Gruppe für die Oberflächenuntersuchungen: „Wir haben intern Wetten abgeschlossen, auf welcher Oberfläche Huygens landen wird. Ich habe auf eine weiche aber nicht flüssige Oberfläche getippt“. Realistisch betrachtet ist dies sicher die unwahrscheinlichste Variante, für Zarnecki allerdings die optimalste. Denn die von ihm entwickelten Sensoren und das Sonar für Schichtuntersuchungen können ihre Messungen nur bei einer einigermaßen weichen und vor allem stabilen Landung durchführen. Bei zu großer Schräglage kann Huygens seine Daten nicht zu Cassini senden. Bei einer Landung auf Eis, in einem Methan-See oder auf Felsen besteht außerdem die Gefahr, dass Huygens dabei zerschellt. Gewissheit darüber werden erst die letzten Daten geben können, die das ESA-Zentrum gegen 19.15 empfängt. Gespannt sind die ESA-Wissenschaftler vor allem auf die Bilder, die eine kleine Kamera kurz vor der Landung liefert. Da es wegen der sehr dichten Oberfläche sehr dunkel auf dem Titan ist, hat man eine kleine Lampe eingebaut, die sich etwa 3 Minuten vor dem berechneten Aufschlag einschaltet.

Um 15.44 MEZ stellt Cassini seinen Empfang ein, dreht sich zur Erde und beginnt um 16.14 mit der Übertragung der Daten. Da das Signal 68 Minuten bis zur Erde benötigt, werden die ersten Daten um 17.17 erwartet. Gegen 19.15 treffen die letzten Daten ein.

"The baby is crying", verkündete Jean Lebreton, ESA Projektleiter um 11.45 MEZ aus dem ESA-Kontrollzentrum in Paris. Großer Jubel und spürbare Erleichterung begleiteten die gute Nachricht. Eines der weltweit 18 mitwirkenden Radioteleskope hatte ein erstes Signal von Huygens einfangen können. Dieses Signal sendete Huygens, nachdem der erste Fallschirm sich geöffnet hatte und der Deckel der Kapsel abgesprengt worden war. Nur die extrem empfindlichen Radioteleskope konnten es empfangen, denn es ist nicht stärker, als das Signal, welches ein Handy aus unserer Hosentasche sendet. Zwar enthält das Signal keine Informationen, dafür ist es zu schwach, aber es bedeutet, dass Huygens funktionsfähig ist und damit eine gute Chance besteht, gegen Abend auch die ersten Daten zu bekommen.

Huygens landet auf Titan – wenn alles gut geht. 11 Uhr MEZ

Das bislang größte Unternehmen der unbemannten Raumfahrt geht am heutigen Freitagmorgen in eine entscheidende Phase. Entsprechend groß ist die Spannung im Europäischen Raumfahrtzentrum ESOC in Darmstadt. Nach einer siebenjährigen Reise durch das Sonnensystem und mehreren Vorbeischwungmanövern, unter anderem an der Venus, steht in 1,25 Milliarden Kilometern Entfernung von der Erde der Eintritt der Cassini-Sonde Huygens in die Atmosphäre des Saturn-Mondes Titan bevor.

Der Eintritt in die Atmosphäre ist für 11.15 MEZ geplant. Der Abstieg der Sonde soll gut zweieinhalb Stunden dauern. Huygens kommt dabei mit einer Geschwindigkeit von 20.000 km/h in die Titan-Atmosphäre gerauscht und wird dann von drei sich nacheinander öffnenden Fallschirmen auf 20 km/h abgebremst, bevor er auf der Oberfläche auftrifft. Während dieser Zeit soll die Sonde wissenschaftliche Daten sammeln und dann an den Cassini-Orbiter funken, der diese am Nachmittag zur Erde weiterleiten soll. Aufgrund der großen Entfernung brauchen die Informationen, die mit Lichtgeschwindigkeit durch das All jagen, über eine Stunde, bis sie hier auf der Erde ankommen.

Huygens wird, wenn alles glatt läuft, mit seinen Messinstrumenten beim Abstieg Temperatur, Druck und die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre analysieren. Auch Daten zu Windgeschwindigkeiten und sogar Bilder und Spektren der Umgebung erhoffen sich die Wissenschaftler des ESOC. Sollte es der Sonde, die als Atmosphärensonde und nicht als Landegerät ausgelegt ist, tatsächlich gelingen, auf geeignetem Grund des Titan aufzusetzen, könnte ein Sensor akustische Daten erfassen - zum Beispiel Donner im Titan-Gewölk - und zur Erde senden, die dort in hörbare Frequenzen umgewandelt werden. Weitere Sonden, zusammengefasst im „Surface Science Package“ (SSP), dienen zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der Oberfläche am Landeplatz. Mittels eines Neigungsmessers registriert die Sonde ihre Position und entscheidet dann selbstständig, was zu tun ist. Bei weicher Landung und günstigem Winkel wird Huygens noch zwei Stunden Daten senden, bevor seine Batterien bei Minus 180 Grad Celsius ihre Funktion einstellen.

Das Sondenpaar Cassini-Huygens ist eine Gemeinschaftsproduktion der NASA, der ESA und der italienischen Raumfahrtagentur ASI. Die Planungen dieser mit 3,5 Milliarden Euro teuersten Mission laufen seit fast 20 Jahren. Neben unzähligen anderen Erkundungsaufgaben auf der langen Reise des Cassini ist die Untersuchung des Mondes Titan von besonderem Interesse für die Wissenschaftler. Er ist der einzige Mond im gesamten Sonnensystem, der eine Atmosphäre hat. Diese ist so dicht, dass man selbst mit empfindlichen Teleskopen nicht hindurchspähen kann. Ähnliche Verhältnisse wie heute auf Titan herrschten vermutlich auch vor knapp vier Milliarden Jahren auf der Erde – bevor das Leben begann.

Am späten Mittag wollen die Wissenschaftler eine erste Prognose zum Verlauf der Mission wagen.