raumfahrt Technotöne vom Titan

Die Landung der Sonde »Huygens« auf dem Saturnmond Titan ist für die Europäer ein voller Erfolg. Die Auswertung von Daten und Bildern wird Jahre dauern, und vielerorts fehlt dazu das Geld

In den frühen Morgenstunden des vergangenen Samstags war klar: John Zarnecki hatte die Wette um einen zehn Jahre alten Whisky gewonnen. Bis auf sieben Sekunden genau hatte der Wissenschaftler der Europäischen Weltraumagentur Esa die Sinkzeit der Sonde vorhergesagt – mit Glück, wie er selbst zugab. Exakt zwei Stunden, 28 Minuten und 50 Sekunden brauchte die Raumkapsel, um nach dem Eintritt in die Atmosphäre des Titans sanft auf dem Saturn-Mond aufzusetzen. Dann kannte der Jubel im Europäischen Raumfahrtzentrum in Darmstadt keine Grenzen mehr: Die wohl aufwändigste und gewagteste Planetenmission der vergangenen Jahre war geglückt. Und die Europäer hatten daran den größten Anteil.

Denn ihr Beitrag zu dem amerikanisch-europäischen Gemeinschaftsprojekt Cassini-Huygens ist eben die Sonde, die nun vorbildlich auf Titan gelandet war. Damit ist auch die Schmach vom vergangenen Jahr ausgewetzt: Damals scheiterte die Landung des europäischen Mars-Explorators Beagle 2 schmählich, das Landefahrzeug ließ nie etwas von sich hören. Ganz anders diesmal: Planmäßig bremsten drei nacheinander aktivierte Fallschirme den Sturzflug der Sonde durch die Titan-Atmosphäre (ZEIT Nr. 53/04) bis auf eine Geschwindigkeit von nur 16 Kilometern pro Stunde ab. Und dann hatten die Europäer auch noch Glück. Entgegen allen Befürchtungen, Huygens würde auf Felsen zerschellen oder in einem Methansee untergehen, landete die Sonde auf einem weichen Untergrund. »Die obersten Zentimeter relativ fest, der darunter liegende Untergrund weicher, vergleichbar mit der Konsistenz von Crème Brûlée«, wie Zarnecki erklärte. Für ihn, den Leiter der Gruppe für die Oberflächenuntersuchungen, ist dies der bestmögliche Fall. Denn nur bei einer weichen und vor allem stabilen Landung können die von ihm entwickelten Sensoren ihre Messungen durchführen.

Für Begeisterungsstürme hatte wenige Stunden zuvor schon das erste Lebenszeichen der Sonde gesorgt. »The baby is crying«, verkündete, ganz stolzer Vater, Esa-Projektleiter Jean-Pierre Lebreton am Freitag um 11.45 Uhr aus dem Esa-Kontrollzentrum in Paris. Ein amerikanisches Radioteleskop hatte ein Signal aufgefangen, das Huygens drei Wochen nach der Abkopplung von seinem Mutterschiff Cassini beim Eintritt in die Titan-Atmosphäre abgesandt hatte. Damit war klar, dass die Sonde nach mehr als siebenjährigem Schlaf tatsächlich erwacht war. Und wie im Märchen schien dieser Schlaf dem Helden nicht im Geringsten geschadet zu haben. Alle sechs an Bord befindlichen Messinstrumente zur Untersuchung der Atmosphäre, der Temperatur, der chemischen Zusammensetzung des Bodens und der Windverhältnisse funktionierten zuverlässig.

Ursprünglich hatten die Wissenschaftler ihrer Sonde in der minus 180 Grad kalten Welt des Titans eine Überlebenschance von maximal 30 Minuten gegeben. Doch noch Stunden nach Huygens’ Landung – als das Mutterschiff Cassini, das eigentlich die Daten übertragen sollte, längst aus dem Empfangshorizont verschwunden war – konnten irdische Teleskope Lebenszeichen des 1,2 Milliarden Kilometer entfernten Landers registrieren. Dabei sind dessen Sender nur etwa so stark wie die eines Handys. So ließ sich der Ausfall eines der zwei Empfangskanäle von Cassini zum Teil kompensieren – die Daten zur Messung der Windgeschwindigkeit wurden gerettet. »Die Aufbereitung der Daten stellt sich zwar als sehr aufwändig dar, aber ich bin froh, dass wir die 18 Radioteleskope auf der Erde einsetzen konnten«, sagt Mike Bird von der Universität Bonn, der das »Doppler Wind Experiment« leitet.

Am spektakulärsten sind wohl die Aufnahmen, die Huygens während des Sturzflugs hinab zum Titan geschossen hat. Erste Auswertungen zeigen, dass die Oberfläche des Titans sehr eben ist und keine Strukturen über 100 Meter Höhe aufweist. Deutlich ist eine Art Delta mit ausgeprägtem Abflusssystem zu erkennen, wie bei einigen Flüssen auf der Erde. »Was dort allerdings genau fließt oder geflossen ist, wissen wir noch nicht«, sagt Horst Uwe Keller vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Lindau. »Wir vermuten, es handelt sich um ein Gemisch aus Ethan, Methan und anderen Kohlenwasserstoffen.« Bei den großen dunklen Flächen auf den Bildern tippen die Forscher auf Überschwemmungsgebiete, die sumpfartigen Charakter haben.

Weitere Spektrometerdaten zeigen, dass sowohl der Boden als auch die Atmosphäre stark Methan-gesättigt ist. Ähnlich wie auf der Erde können sich dadurch über Titan Nebel und Wolken bilden, die zu einer Art Regen führen. Das könnte auch die weißen Stellen auf dem Panoramabild erklären. »Wahrscheinlich sind höher liegende Schichten durch Niederschlag ausgewaschen worden und erscheinen deshalb auf den Bildern heller«, vermutet Keller.

Neben Bildern präsentierten die Forscher auch zwei akustische Mitbringsel aus der fernen Saturn-Welt. Radardaten des Höhenmessers von Huygens, umgewandelt in Tonfrequenzen, erinnern an Techno-Sound, der mit Annäherung an die Titanoberfläche seine Beat-Frequenz stetig erhöht. Für einen Laien nicht viel mehr als unerträgliches Rauschen nahm hingegen eine Art eingebautes Mikrofon auf, nachdem der Lander die Oberfläche erreicht hatte. »Die Geräusche verraten uns viel über die Windverhältnisse und mögliche Gewitter auf der Oberfläche des Titans«, erklärt der Esa-Projektleiter Jean-Pierre Lebreton begeistert.

Das Cassini-Huygens- Projekt ist auch nach der Landung von Huygens nicht beendet. Die Hauptsonde Cassini wird mit ihren verbleibenden zwölf Instrumenten noch bis zum Jahr 2008 die Ringe und Monde des Saturns erkunden. Die Bilder und Daten aus der Atmosphäre und von der Oberfläche des Titans sind allerdings so etwas wie das Herzstück der Mission. Von ihnen erhoffen sich die Forscher nicht nur neue Erkenntnisse über den Saturnmond selbst, sondern auch Aufschlüsse über das äußere Sonnensystem und auf die Entstehung von Himmelskörpern allgemein. Schließlich ist Titan – neben der Erde – der einzige bekannte Himmelskörper, der über eine Atmosphäre aus Stickstoff verfügt. Vielleicht lassen sich aus Huygens’ Daten Rückschlüsse auf die Frühgeschichte unseres eigenen Planeten ziehen?