Die Erforschung des äußeren Sonnensystems lässt sich in zwei Ären unterteilen: vor und nach der Galileo Mission. Während die NASA Sonden Pioneer und Voyager nur kurze Vorbeiflüge (Fly-by’s) absolvierten, war Galileo konzipiert, um zu bleiben. Als erster künstlicher Satellit des Jupiters lieferte die Galileo Mission über acht Jahre hinweg Daten, die unser Verständnis von Gasriesen und ihren Monden grundlegend veränderten.
Benannt nach dem italienischen Universalgelehrten Galileo Galilei, der 1610 die vier großen Jupitermonde entdeckte, war diese NASA-Mission ein Meilenstein der Raumfahrtgeschichte – geprägt von technischen Herausforderungen, brillanten Ingenieurslösungen und wissenschaftlichen Sensationen.
Der lange Weg zum Gasriesen (1989–1995)
Der Start der Galileo Mission erfolgte am 18. Oktober 1989 an Bord der Raumfähre Atlantis (Mission STS-34). Doch der Weg zum Jupiter war keine direkte Linie. Um die nötige Geschwindigkeit zu erreichen, nutzte Galileo eine komplexe Flugbahn, bekannt als VEEGA-Manöver (Venus-Earth-Earth Gravity Assist).
Dabei holte sich die Raumsonde Galileo durch gezielte Vorbeiflüge Schwung:
- Einmal an der Venus (Februar 1990)
- Zweimal an der Erde (Dezember 1990 und 1992)
Begegnungen unterwegs: Asteroiden und ein Komet
Bereits auf dem Weg zum Ziel schrieb Galileo Geschichte. Sie lieferte die ersten Nahaufnahmen von Asteroiden überhaupt: 951 Gaspra und 243 Ida. Dabei entdeckte die Sonde bei Ida einen winzigen Begleiter – Dactyl, den ersten jemals bestätigten Asteroidenmond.
Ein weiteres historisches Ereignis war der Einschlag des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter im Juli 1994. Während irdische Teleskope die Einschläge nicht direkt sehen konnten (da sie auf der abgewandten Seite stattfanden), hatte Galileo die perfekte Position, um die gewaltigen Explosionen in der Jupiteratmosphäre direkt zu beobachten.
Technische Dramatik: Das Antennen-Problem
Keine Missionsbeschreibung ist vollständig ohne die Erwähnung der größten Krise der Sonde. Die schirmartige Hauptantenne (High-Gain Antenna), die für die schnelle Datenübertragung zur Erde gedacht war, entfaltete sich nicht vollständig. Sie klemmte.
Dies zwang die NASA-Ingenieure zu einer der größten Rettungsaktionen der Raumfahrtgeschichte. Sie programmierten die Bordcomputer aus der Ferne neu, um Daten effizienter zu komprimieren, und nutzten die viel schwächere Sekundärantenne (Low-Gain Antenna). Trotz dieser massiven Einschränkung konnte Galileo rund 70 % der ursprünglich geplanten wissenschaftlichen Ziele erreichen.
Ankunft und die Atmosphärenkapsel
Am 7. Dezember 1995 erreichte Galileo das Jupitersystem. Doch bevor der Orbiter seine Arbeit aufnahm, trennte sich eine 340 Kilogramm schwere Atmosphärensonde ab.
Diese Kapsel tauchte mit einer Geschwindigkeit von 47.000 km/h in die Wolkendecke des Jupiters ein. Sie überstand Verzögerungskräfte von bis zu 230 g und sendete 57 Minuten lang Daten, während sie an einem Fallschirm in die Tiefe glitt, bevor sie durch den enormen Druck und die Hitze zerstört wurde. Das überraschende Ergebnis: Die Sonde maß weniger Wasser und weniger Blitze als erwartet – vermutlich, weil sie zufällig in einen ungewöhnlich trockenen „Hot Spot“ der Atmosphäre eingetreten war.
Die wissenschaftliche Ausbeute: Eine neue Sicht auf die Monde
Der Orbiter selbst umkreiste Jupiter in elliptischen Bahnen, die ihn immer wieder nah an die Galileischen Monde heranführten. Hier gelangen die spektakulärsten Entdeckungen:
1. Europa: Ein Ozean unter dem Eis
Die wohl folgenreichste Entdeckung der Mission betraf Europa. Magnetfelddaten und Bilder der rissigen Eisoberfläche lieferten starke Indizien dafür, dass sich unter der Eiskruste ein globaler Ozean aus flüssigem Salzwasser befindet. Dies machte Europa schlagartig zu einem der wichtigsten Ziele für die Suche nach außerirdischem Leben (Astrobiologie).
2. Io: Vulkanismus pur
Auf Io dokumentierte Galileo die ständige Veränderung der Oberfläche. Die Sonde beobachtete aktive Plumes (Vulkanfontänen) und Lavaseen, die heißer waren als alles, was wir von der Erde kennen. Dies bestätigte, dass die Gezeitenkräfte des Jupiter das Innere des Mondes enorm aufheizen. Die Sonde Europa Clipper ist gerade auf dem Weg zum Jupiter, um den Jupitermond Europa eingehender zu untersuchen.
3. Ganymed: Ein magnetischer Mond
Bei Ganymed wies Galileo als erste Sonde ein eigenes Magnetfeld nach – eine absolute Ausnahme für einen Mond. Dies deutet auf einen flüssigen Eisenkern im Inneren hin.
4. Kallisto: Der Zeuge der Vergangenheit
Kallisto entpuppte sich als uralter Himmelskörper ohne nennenswerte geologische Aktivität im Inneren, dessen Oberfläche die Einschlagshistorie des frühen Sonnensystems perfekt konserviert hat.
Das Ende der Mission (2003)
Nach fast 14 Jahren im All und 35 Umkreisungen des Jupiters neigten sich die Treibstoffreserven dem Ende zu. Da die Sonde nicht mehr steuerbar gewesen wäre, bestand die Gefahr, dass sie auf den Mond Europa stürzen und diesen mit irdischen Bakterien kontaminieren könnte.
Um den potenziellen Ozean auf Europa zu schützen, entschied die NASA, Galileo kontrolliert zu zerstören. Am 21. September 2003 wurde die Sonde gezielt in die Jupiteratmosphäre gelenkt, wo sie verglühte.
Bedeutung
Die Galileo-Mission war der Wegbereiter für die moderne Erforschung der Riesenplaneten. Sie bewies, dass Monde geologisch aktive und komplexe Welten sein können. Ihre Daten werden bis heute genutzt und bildeten die Grundlage für aktuelle Missionen wie die NASA-Sonde Juno und die ESA-Mission JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), die in den 2030ern zu Jupiter zurückkehren wird.