Dragonfly: Nasa schickt Drohne zum Saturnmond Titan

Dragonfly arbeitet mit Drohnentechnologie

Könnte sich Titan, wie der US-amerikanische Raumfahrtingenieur Robert Zubrin vermutet, sogar für eine Kolonisation im äußeren Teil des Sonnensystems eignen? Antworten darauf und auf noch viel mehr offene Fragen erhoffen sich die Wissenschaftler von der Mission „Dragonfly“. Die Sonde der Nasa, deren Name übersetzt „Libelle“ bedeutet, soll 2026 starten und im Jahr 2034 auf dem Saturnmond ankommen. Dragonfly ist eine Art Drohne, genauer gesagt ein Quadrocopter mit doppelten Rotoren. Diese Technologie garantiert, dass die Drohne auch dann zuverlässig weiter arbeitet, wenn ein Rotor beschädigt wird. Jeder der 8 Rotoren hat einen Durchmesser von einem Meter, wobei die Sonde sich mit einer Geschwindigkeit mit 36 km/h über die Oberfläche bewegen wird. Die Drohnentechnologie von Dragonfly hat sich auf der Erde vielfach bewährt. Zusätzlich ist die Sonde mit Algorithmen programmiert, die unabhängige Aktionen in Echtzeit ermöglichen. Während der 2 Jahre und 7 Monate andauernden Mission wird die Sonde von einer Batterie versorgt. Die Aufladung erfolgt über einen speziellen thermoelektrischen MMRTG-Generator, der die beim Zerfall radioaktiver Substanzen entstehende Hitze in Elektrizität umwandelt. Die Oberfläche von Titan erkundet die 450 kg schwere Sonde mit Sensoren. Während der Titannacht, die 8 Nächten auf der Erde entspricht, bleibt die Drohne am Boden und analysiert Proben. Dazu stehen der Sonde das Verfahren der Massenspektronomie für chemische Untersuchungen, ein Gamma-Strahlen-Spektroskop zur Identifizierung von Oberflächen und Gasgemischen, diverse meteorologische Instrumente, ein Seismograf sowie die mit Mikroskop und Panoramakamera ausgestattete „DragonCam“ zur Verfügung. Eine Richtantenne wird die Daten auf die Erde übertragen.

Dragonfly – bislang längste Expeditionsroute auf einem fremden Gestirn

Dragonfly wird am Äquator von Titan in einem „Shangri-La“ genannten Dünengebiet landen, das Ähnlichkeit mit der Landschaft Namibias aufweist. Die Mission startet zunächst in kurzen Flügen und wird sich auf jeweils 8 Kilometer lange Strecken ausdehnen. Ziel der Sonde ist der Selk Krater mit seinen 90 km Durchmesser. Dort sollen sich die rötlich-braunen Tholine befinden. Dabei handelt es sich um komplexe organische Moleküle, die sich aus Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff zusammensetzen und aus denen unter der Einwirkung von Energie Leben entsteht. Frühere Messungen hatten bereits ergeben, dass in dieser Gegend gefrorenes Wasser vorhanden sein könnte, was die Theorie von Titan als Lebensraum untermauern würde. Nicht nur aufgrund der 175 km langen geplanten Reiseroute, die alle bislang von Marssonden zurückgelegte Strecken verdoppelt, ist die in das New Frontiers-Programm eingebettete Mission ein Meilenstein in der Geschichte der Nasa. Zu dem Programm gehören ebenfalls die „New Horizons“- Mission zum Pluto, das Projekt „Juno“, das den Jupiter untersuchen wird und „OSIRIS-REX“ mit Ziel Bennu-Asteroid. Geleitet wird die Mission von Elizabeth Turtle vom Institut für angewandte Physik der John Hopkins University in Maryland.

Ist der Saturnmond Titan ein Doppelgänger der jungen Erde?

Der Saturnmond Titan liegt deutlich weiter entfernt von der Erde als die Sonne, mit Oberflächentemperaturen um die 179 Grad Minus. Titan verfügt über eine Atmosphäre, die Ähnlichkeit mit der frühen Erdatmosphäre hat. Zudem finden sich auf seiner Oberfläche Sanddünen, Seen, Flüsse und Meere, wobei die Gewässer nicht aus Wasser, sondern den beiden Kohlenstoffen Methan und Ethan bestehen. Der Saturnmond ist von einer dicken Eisschicht umgeben, unter der ein Ozean aus Wasser vermutet wird. Der atmosphärische Druck ist doppelt so hoch wie auf der Erde. Die Atmosphäre selbst besteht aus Stickstoff, Kohlenwasserstoffen und anderen organischen Verbindungen. Auf Titan gibt es Wolken, aus denen Regen aus Methan fällt. Zuweilen kommt es sogar zu einem Phänomen, das Schneefall ähnelt. Die außergewöhnlich komplex strukturierte Oberfläche gibt der Wissenschaft Anlass zur Hoffnung, endlich Antworten darauf zu finden, wie einst das Leben auf der Erde entstanden ist. Der Saturnmond ist zwar zu kalt für Leben an der Oberfläche, doch gehen die Forscher davon aus, dass Vorstufen von Leben vorhanden sind. Titan wurde bereits 1655 von dem Astronom Christiaan Huygens entdeckt. Das Weltraumteleskop Hubble und ab 1979 eingesetzte Raumsonden erweiterten das Wissen über den Saturnmond ständig. Die Mission Dragonfly stützt sich auf Daten, die im Rahmen der Weltraummission Cassini-Huygens gesammelt wurden. Die Raumsonde Cassini war von 2004 an um den Saturn unterwegs und schaffte es 2017, mehrfach in die Lücke zwischen dem Planeten und seinen Ringen zu tauchen. 2005 landete die Sonde Huygens auf dem Titan und sendete Daten von der Oberfläche. 2017 endete die Mission planmäßig mit einem Verglühen der Sonden. Die Resultate der Erkundungsflüge gaben der Wissenschaft wichtige neue Impulse. An der University of Arizona wurden 2010 im Labor die Bedingungen der titanischen Atmosphäre simuliert und einer starken Radiostrahlung ausgesetzt. Es entstanden mit den Aminosäuren Alanin und Glycin die essenziellen Proteingrundbausteine auf der Erde. Das stellt die bisherige Theorie einer „Ursuppe“ auf der Erde infrage und gibt Anlass zu der Vermutung, dass die Proteine auf der Erde ähnlich denen auf Titan entstanden sein könnten.

Neue Impulse für Intelligenz im Sonnensystem

Die Mission Dragonfly schürt neue Hoffnungen auf extraterrestrisches Leben und wird vielleicht die Drake-Formel wieder verstärkt in den Fokus rücken. Die vom US-Physiker Frank Drake 1961 vorgestellte relativ simple Formel beschreibt mit 7 Faktoren die Häufigkeit von Intelligenz im Sonnensystem. 1974 sendete Drake von einem Observatorium in Puerto Rico aus, eine Botschaft in das Sternbild Herkules, die voraussichtlich in 22.000 Jahren ankommen wird. Aktuell entsteht in China ein gigantisches Radioteleskop, das gezielt nach Botschaften aus dem All fahndet. Falls es gelingt, Signale aufzufangen und die Drohne brauchbare Ergebnisse liefert, werden möglicherweise Projekte der Nasa doch noch realisiert, um verstärkt nach erdähnlichen Planeten und intelligentem Leben zu suchen.

Weitere Themen:

• Auswirkungen auf den menschlichen Körper im All
• Was das Raumfahrtjahr 2019 in Europa verspricht
• Der Raumanzug für Trockenübungen