Nasa-Mission zum Jupitermond Europa

Flug zum fernen Wasser-Mond

Die nächste Raumsonde zur Suche lebensfreundlicher Welten im äußeren Sonnensystem soll zum Jupiter fliegen. Das gab kürzlich die Nasa bekannt. Der Start des „Jupiter Europa Orbiter (JEO)“ ist für das Jahr 2020 geplant, die Ankunft rund sechs Jahre später. Erstmals wird der geheimnisvolle Jupitermond Europa über einen längeren Zeitraum inspiziert. Unter seinem Eispanzer vermuten die Planetenforscher einen ausgedehnten, globalen Ozean. Mit veranschlagten 3,8 Milliarden Dollar dürfte JEO zur bislang teuersten Planetensonde avancieren.

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Beim Betrachten der Oberflächen der vier Galileischen Monde wird eines umgehend deutlich: Alle haben eine ausgesprochen dynamische geologische Geschichte hinter sich.

Beim Betrachten der Oberflächen der vier Galileischen Monde wird eines umgehend deutlich: Alle haben eine ausgesprochen dynamische geologische Geschichte hinter sich.

Krater auf Europa sind Mangelware

Die Entdeckung des Europa-Mondes datiert genau 400 Jahre zurück. Damals, im Jahr 1609, sah Galileo Galilei vier schwache Lichtpünktchen, als er sein selbst gebautes Fernrohr auf den Jupiter richtete. Heute weiß man, dass es sich um die größten Exemplare der mittlerweile 63 bekannten Trabanten des Riesenplaneten handelte. Der hellste von ihnen ist Ganymed, der größte Mond im Sonnensystem. Er übertrifft sogar den Planeten Merkur. Auch Europa gehört zu den größeren Trabanten, er erreicht fast die Ausmaße des Erdmondes.

Damit endet aber auch die Ähnlichkeit zwischen Europa und dem Erdbegleiter. Seit die amerikanischen Voyager-Sonden in den siebziger Jahren an der vereisten Welt vorbei flogen, sind die Planetologen von dem Mond fasziniert. Ein Blick auf die Voyager-Fotos zeigt: Krater sind auf Europa Mangelware. „Das bedeutet, seine Oberfläche ist ungewöhnlich jung“, erklärt Tilman Spohn vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) in Berlin. Offenbar ist auf Europa eine starke geologische Aktivität im Gange, welche die Einschlagkrater größtenteils eingeebnet hat.

Der Hauptgrund für das Interesse an dem fernen Eismond ist jedoch das vermutete unterirdische Meer. Astrobiologen gilt Europa deshalb mindestens so interessant wie der Mars. Sie spekulieren, dass es am Grund des Tiefenmeeres heiße vulkanische Quellen ähnlich den irdischen „schwarzen Rauchern“ geben könnte, eine mögliche Brutstätte für bizarre Meeresbewohner.
Unter den "Galileischen Monden" ist Europa der kleinste, sein Durchmesser entspricht mit 3122 km  knapp 90 Prozent desjenigen unseres Mondes. Die Temperaturen auf der Oberfläche liegen zwischen -160 Grad Celsius am Äquator und -220 Grad an den Polen.

Unter den "Galileischen Monden" ist Europa der kleinste, sein Durchmesser entspricht mit 3122 km knapp 90 Prozent desjenigen unseres Mondes. Die Temperaturen auf der Oberfläche liegen zwischen -160 Grad Celsius am Äquator und -220 Grad an den Polen.

Dem Ozean kam die US-Sonde Galileo auf die Spur, die bis zum Jahr 2003 immer wieder Europa passierte. Dabei entdeckte Galileos Magnetometer eine elektrisch leitende flüssige Schicht unter der Eiskruste – wahrscheinlich aus Salzwasser. Zusätzliche Hinweise lieferte die Bordkamera. Ihre Fotos zeigen das Eis durchzogen von zahllosen Brüchen, ähnlich den mit Packeis überfrorenen Polarmeeren auf der Erde. Die Planetologen stellen sich ein gewaltiges Meer vor, es soll eine Tiefe von etwa 100 Kilometer haben. „Dort könnte es mehr Wasser geben als in allen irdischen Meere zusammen“, sagt Jim Green, Leiter der Abteilung für Planetenforschung der Nasa, „ein aufregendes Ziel.“ Wie dick die Eisschicht über dem Meer ist, wissen die Forscher momentan noch nicht. Aus der Umlaufbahn soll JEO mit einem Radargerät das Eis durchleuchten. Falls die Eiskruste stellenweise wirklich so dünn ist wie mache Wissenschaftler spekulieren, werden die Radarechos diese Eingänge in Europas nasse Unterwelt aufspüren.

Wegen der großen Distanz zur Sonne erhält Europa nur knapp vier Prozent der Sonnenwärme mit der die Erde verwöhnt wird. Woher kommt also die nötige Wärme für einen flüssigen Ozean? Planetenphysiker Spohn: „Die elliptische Umlaufbahn des Mondes sorgt dafür, dass der Abstand zum Jupiter beständig variiert und damit Gezeitenkräfte entstehen. Bei den Umkreisungen wird Europas Eisschale und sein Gesteinsmantel gleichsam durchgeknetet. Das sorgt für eine beträchtliche innere Wärme.“ Die genauen Mechanismen wie diese zustande kommt sind aber immer noch unbekannt, JEO soll hier für mehr Klarheit sorgen. Ein weiteres Ziel ist die präzise Kartierung der Oberfläche, eine Grundlage für eine sichere Landung in der Eiswüste. Ob diese im Rahmen der JEO-Mission erfolgen wird, ist jedoch fraglich, dazu wäre wohl die Beteiligung weiterer internationaler Partner, etwa Russland, nötig. Immerhin wurden vor zwei Wochen auf einem Workshop in Moskau Studien zu möglichen Landefähren vorgestellt.

Auch die japanische Weltraumbehörde Jaxa prüft eine Beteiligung. Ob sich die Europäische Raumfahrtbehörde dem Flug zum Jupiter-System mit einem eigenen Satelliten und Instrumenten anschließt, hängt vom Ausgang des Wettbewerbs im „Cosmic Vision Programm“ der ESA ab. Dazu wurde eine eigene Sonde konzipiert. Das 650-Millionen-Euro-Projekt heißt „Jupiter Ganymed Orbiter (JGO)“. Der Riesenmond Ganymed unterscheidet sich beträchtlich von Europa, seine Oberfläche ist teilweise alt und von Kratern zernarbt, dazwischen aber auch jung und kraterarm. Wie bei Europa gibt es vermutlich einen unterirdischen Ozean, jedoch in größerer Tiefe. Die Entscheidung für JGO ist zunächst noch offen, da auch andere Wissenschaftsmissionen um den Zuschlag konkurrieren. Darunter sind ein Röntgensatellit und ein Gravitationswellen-Teleskop. Die endgültige Auswahl will die ESA Anfang des kommenden Jahrzehnts treffen. Auch auf das amerikanische JEO-Projekt dürften bis zum Starttermin noch einige Hürden warten, insbesondere in Zeiten knapper Finanzen. So wurde mit dem nächsten Marsrover jüngst ein anders Großprojekt der Nasa um zwei Jahre verschoben.

Thorsten Dambeck ist freier Wissenschaftsjournalist und Buchautor.