ESA-Sonde Juice soll unter das Eis von Jupitermonden blicken

Er ist der Gigant unter unseren Planeten. Monde, die um ihn kreisen, haben selbst die Größe von Planeten. Und er ist jetzt Ziel der bisher weitesten ins Sonnensystem hinausreichenden Mission der europäischen Raumfahrtorganisation ESA: der Gasriese Jupiter und seine Trabanten. Hunderte Millionen Kilometer entfernt geht es dabei auch um die Frage, ob es auf Jupitermonden grundsätzlich Leben geben könnte.

Ozeane mit sehr viel Wasser

Für den 13. April ist der Start der Sonde "Juice" (Jupiter icy moons Explorer) vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch Guayana geplant. Mit ihren zehn Instrumenten an Bord soll sie dann vor allem einen Blick auf die großen Monde werfen, denn dort gibt es Wasser unter einem kilometerdicken Eispanzer. "Drei Monde haben Ozeane, und die haben tatsächlich sehr viel Wasser", sagt Missions-Ingenieurin Angela Dietz vom Kontrollzentrum der ESA in Darmstadt. Vor dort wird die über eine Milliarde Euro teure Mission in den kommenden Jahren gesteuert.

Europa, Kallisto und Ganymed sind die Monde, auf die die Wissenschafter ab 2031 nach der jahrelangen Reise der Sonde blicken wollen. Bei allen drei Monden gehen die Forscher davon aus, dass es Meere unter Eis gibt. Dort könnten die Voraussetzungen für Leben erfüllt sein. Wissenschafter gehen davon aus, man braucht Wasser, man braucht Energie, man braucht Stabilität über mehrere Millionen Jahre, wie Dietz erklärt. "Europa hat schon die größte Wahrscheinlichkeit, weil er näher am Jupiter ist, der hat mehr Wärme und Energie." Theoretisch könnte es dort also Leben im Ozean geben. "Wir können nur untersuchen, ob die Grundlagen da sind", sagt Dietz. Ein direkter Nachweis von Lebewesen sei nicht möglich.

Tieferer Blick als bisher

Für die Entstehung von Leben brauche es bestimmte Elemente, die als Bausteine für Moleküle dienen können. "Auf Europa und Ganymed gibt es Chancen", sagt Dietz. Mit den zehn Instrumenten, neun von europäischen Partnern und eines der US-Raumfahrtagentur NASA, seien verschiedene Untersuchungen möglich, unter anderem Radar- und Lasermessungen. Mit dem Radar können auch unter der Eisschicht Daten gesammelt werden. Bis zu 19 Kilometer kommt man Dietz zufolge durch das Eis. Bei früheren Missionen der NASA zu Jupiter sei kein solches Radar an Bord gewesen.

Mit im Boot bei den Instrumenten war unter anderem auch das Institut für Planetenforschung beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin. Mit dem Laser-Altimeter "Gala" (Ganymede Laser Altimeter) solle die Oberfläche Ganymeds vermessen werden, sagt der Verantwortliche für das Gala-Experiment, Hauke Hussmann. "Wir scannen quasi den gesamten Ganymed". Das sei wichtig, um die Entwicklung des Mondes zu verstehen. "Der zweite wichtige Aspekt, der im Jupitersystem dazukommt, ist die Gezeitendeformation." Die Monde würden sich während ihres Umlaufs um den Planeten verformen.

Anziehungskraft des Jupiter hält Wasser flüssig

"Die Höhe dieser zeitlichen Veränderung, die kann uns Aussagen darüber geben, ob im Inneren flüssiges Wasser vorhanden ist, ob also ein globaler Ozean auf Ganymed vorhanden ist, wie es Modellrechnungen voraussagen", sagt Hussmann. Mit den Daten und mit Bildern der Kamera "Janus", an der das DLR maßgeblich beteiligt war, könne später auch ein digitales 3-D-Modell des komplett mit Eis bedeckten Mondes erstellt werden.

Wie aber kann es sein, dass Hunderte Millionen Kilometer von der Sonne entfernt flüssiges Wasser existieren soll? "Der Jupiter mit seiner enormen Masse hat riesige Gezeitenkräfte, die er ausübt", sagt Hussmann. Das führe im Inneren der Monde zu Reibungen und daraus entstehe Wärme. "Das ist die Energiequelle, die bei den Monden eine erhebliche Rolle spielt."

85 Quadratmeter Solarpaneele

Bevor die Sonde ihre Arbeit am Jupiter aufnehmen kann, hat sie erst noch mal eine lange Reise vor sich. Nach dem Start wird sie ihre Solarpaneele mit einer Größe von 85 Quadratmetern entfalten. Bevor sie sich auf den Weg ins äußere Sonnensystem macht, wird sie auf ihrer achtjährigen Reise aber erst noch einmal um die Venus und drei Mal um die Erde fliegen, um Geschwindigkeit aufzunehmen.

Die Reise durch den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter ist bei dem Flug nach Angaben von Dietz kein Problem. Nach dem Plan soll die beim Start sechs Tonnen schwere Sonde 2031 am Jupiter ankommen. Dort wird Juice an den Monden vorbeifliegen. An Europa wird die Sonde nur zwei Mal vorbeifliegen. "Der Mond ist nahe am Jupiter. Jupiter hat eine sehr hohe Strahlenbelastung und auch Gravitationskräfte wirken dort sehr stark", sagt Dietz. Das sei auch eine Frage der Sicherheit für Juice.

Absturz auf Ganymed

Zum Schluss wird die Sonde in einen Orbit um Ganymed einlenken, den größten der Monde und dem einzigen Trabant mit einem Magnetfeld im Sonnensystem. Dort wir die Sonde dann voraussichtlich im September 2035 abstürzen.