Seit dem ersten Vorbeiflug an Jupiter im Dezember 1973, als die NASA-Raumsonde Pioneer 10 an dem Gasriesen vorbeiflog, war Jupiter Gegenstand zahlreicher Vorbeiflüge und Beinahe-Begegnungen bahnbrechender Erdsonden. Pioneer 11 kam dem Jupiter ein Jahr nach Pioneer 10 im Dezember 1974 am nächsten, und Voyager 1 und Voyager 2 flogen 1979 an Jupiter vorbei.
Doch erst als sich die NASA-Raumsonde Galileo im Dezember 1995 dem Jupitersystem näherte, bekam der Gasriese endlich die Chance, längere Zeit im Rampenlicht zu stehen. Galileo war die erste Raumsonde, die den Jupiter umkreiste und wichtige Entdeckungen über den Gasriesen und seine Monde machte. Die Raumsonde verbrachte fast acht Jahre in der Umlaufbahn des Jupiters und enthüllte seine vielen Geheimnisse, von einem möglichen unterirdischen Ozean auf Jupiters Eismond Europa bis hin zu Vulkanen auf Io. Am Ende ihres Aufenthalts im September 2003 stürzte Galileo absichtlich in den Gasriesen, um Kollisionen und eine anschließende Kontamination mit den Jupitermonden zu verhindern.
Die NASA-ESA-Mission Ulysses nutzte Jupiter 1992 und 2004 auf ihrem Weg zur Sonne mehrfach für die Gravitationsunterstützung. Auch die NASA-Raumsonde Cassini-Huygens stattete Jupiter auf ihrem Weg zum Saturn einen kurzen Besuch ab. Cassini kam Jupiter im Dezember 2000 am nächsten und schoss rund 26.000 Bilder des Gasriesen. Im Februar 2007 besuchte die NASA-Raumsonde New Horizons auf ihrem Weg zum Pluto Jupiter und fing spektakuläre nächtliche Polarlichter und Blitze in der Nähe der Pole des Planeten ein.
Das Jupitersystem wird derzeit von der NASA-Mission Juno erforscht, die im Juli 2016 die Umlaufbahn erreichte. Juno ist erst die zweite Raumsonde, die den Jupiter umkreist, und untersucht dessen Zusammensetzung, Atmosphäre, Schwerkraft und Magnetfeld. Ziel der Mission ist es, mehr über die Entstehung und Entwicklung des Jupiters und des Sonnensystems zu erfahren.
JUICE, die Sonde der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), die die Eismonde des Jupiter erforscht, startete am 14. April 2023 um 8:14 Uhr ET (12:14 GMT) erfolgreich vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana. Bis zum größten Planeten des Sonnensystems wird es jedoch fast acht Jahre dauern. Die Mission wird Jupiter und seine drei Galileischen Monde Ganymed, Kallisto und Europa erforschen.
Die Europa-Clipper-Mission der NASA startete im Oktober 2024. Die Mission wird sich auf den eisigen Jupitermond Europa konzentrieren und untersuchen, ob in dieser ungewöhnlichen Welt bewohnbare Bedingungen herrschen.
Hier sehen wir uns alle Missionen an, die die Umgebung des Jupiters besucht haben.
Der Jupiter wurde bereits von zahlreichen bahnbrechenden Missionen besucht, und weitere sind in Planung. vjanez via Getty Images
Pionier 10
Die NASA-Raumsonde Pioneer 10 war die erste Raumsonde, die den Jupiter erreichte. Die Sonde startete am 2. März 1972 mit der ehrgeizigen Mission, den Asteroidengürtel, die Jupiteratmosphäre und das äußere Sonnensystem zu erforschen. Etwa anderthalb Jahre nach dem Start erreichte Pioneer 10 die Nähe des Jupiters.
Die Sonde flog bis auf 200.000 Kilometer an der turbulenten Atmosphäre des Gasriesen vorbei und vermaß Jupiters Magnetosphäre, Strahlungsgürtel, Magnetfeld und das Innere. Die Messungen von Pioneer 10 zur intensiven Strahlung in der Umgebung des Jupiters dienten der Entwicklung der Raumsonden Voyager und Galileo, die den Gasriesen laut NASA noch detaillierter untersuchen sollen.
Pioneer 10 während der Endmontage. TRW/NASA
Pionier-11
Pioneer 11, ein Schwesterschiff seines Vorgängers, wurde am 6. April 1973 gestartet. Das Raumschiff war das zweite, das den Asteroidengürtel durchflog und im Dezember 1974 am Jupiter vorbeiflog.
Pioneer 11 machte viele detaillierte Bilder von Jupiters Großem Roten Fleck und den Polen des Planeten und maß die Masse seines Mondes Kallisto. Im Juli 1979 näherte sich Pioneer 11 als erste Raumsonde dem Saturn.
Voyager 1
Voyager 1 wurde am 5. September 1977 gestartet und flog im März 1979 am Jupiter vorbei. Die Raumsonde machte mehr als 18.000 Bilder des Gasriesen und seiner Monde.
Die ersten Bilder des Jupiters, die Voyager 1 aufnahm, wurden im April 1978 zur Erde gesendet, als die Sonde 266 Millionen Kilometer von der Erde entfernt war. Zur Überraschung der NASA entdeckte Voyager 1 im März 1979 einen dünnen Ring um den Riesenplaneten. Außerdem entdeckte sie zwei neue Monde, Thebe und Metis. Voyager 1 übertrug außerdem detaillierte Bilder der großen Galileischen Monde des Jupiter (Io, Europa, Ganymed und Kallisto) sowie von Amalthea.
Zu den Entdeckungen von Voyager 1 gehörte das Vorhandensein vulkanischer Aktivität auf Io, was darauf hindeutet, dass Monde, wie Planeten, ein aktives Inneres haben könnten.
Im Jahr 2012 erreichte Voyager 1 als erstes von Menschenhand geschaffenes Objekt den interstellaren Raum. Die Raumsonde ist derzeit etwa 23,5 Milliarden Kilometer (14,6 Milliarden Meilen) von unserem Planeten entfernt und damit die am weitesten von der Erde entfernte Raumsonde. Laut dem Jet Propulsion Laboratory der NASA bewegt sich Voyager 1 derzeit mit etwa 17 Kilometern pro Sekunde (38.000 Meilen pro Stunde) durch den Weltraum.
Eine Fotografie des Jupiters, aufgenommen von Voyager 1. Jupiters Mond Io zieht vor einer Gaswolke vorbei. Die Aufnahme entstand am 17. Januar 1979 aus einer Entfernung von 47 Millionen Kilometern. NASA
Voyager 2
Voyager 2 wurde am 20. August 1977 gestartet, etwa zwei Wochen vor ihrem Zwilling, Voyager 1. Die Sonde erreichte die Umgebung des Jupiters jedoch später als ihr Zwilling und kam dort im April 1979 an.
Die Ankunft von Voyager 2 ermöglichte der NASA wertvolle Vergleichsbilder von Jupiter und seinen Monden. Die Raumsonde erfasste Veränderungen im Großen Roten Fleck und untersuchte auch die Oberflächen einiger Monde genauer.
Voyager 2 fotografierte zahlreiche Jupitermonde. Zu den eindrucksvollsten Funden zählten Aufnahmen des Eismondes Europa. Aus einer Entfernung von 205.996 Kilometern nahm die Sonde detaillierte Bilder von Rissen im Eismond auf und stellte keine Höhenveränderungen an der Mondoberfläche fest. Voyager 2 fotografierte außerdem Adrastea, einen außergewöhnlich kleinen Mond mit einem Durchmesser von etwa 30,5 Kilometern an der größten Annäherung.
Im Jahr 2018 folgte Voyager 2 seinem Geschwister in den interstellaren Raum.
Galileo
Die Raumsonde Galileo war die erste Mission in der Umlaufbahn des Jupiters. Sie startete am 18. Oktober 1989 und erreichte im Dezember 1995 die Umlaufbahn des Gasriesen. Im Orbit setzte Galileo eine Atmosphärensonde ab, die während des Abstiegs Temperatur, Windgeschwindigkeit und Druck in den Wolken des Jupiters maß.
Die Galileo-Mission wurde erweitert, um die Jupitermonde Io, Europa, Ganymed und Kallisto zu untersuchen. Die Raumsonde enthüllte viele Geheimnisse über diese Monde, darunter das Vorhandensein eines salzigen Ozeans unter Europas Oberfläche sowie eines Eisenkerns und eines Magnetfelds auf Ganymed.
Da Galileo der Treibstoff ausging, schickte die NASA die Raumsonde am 21. September 2003 absichtlich auf eine Selbstmordmission zum Jupiter. Die Agentur erklärte, das Opfer sei notwendig gewesen, um Europa zu schützen, dessen unterirdischer Ozean Leben beherbergen könnte.
Die Raumsonde Galileo war die erste Mission, die den Jupiter umkreiste.
Ulysses
Die Raumsonde Ulysses startete am 6. Oktober 1990 im Rahmen eines gemeinsamen NASA-ESA-Projekts zur genaueren Erforschung der Sonne. Im Februar 1992 flog die Sonde an Jupiter vorbei und erreichte mithilfe einer Schwerkraftunterstützung eine polare Umlaufbahn um die Sonne. Während des Vorbeiflugs an Jupiter sammelte Ulysses wertvolle Daten über das intensive Magnetfeld und die Strahlungsumgebung des Planeten.
Cassini-Huygens
Die Cassini-Huygens-Sonde (eine Mission der NASA, der ESA und der italienischen Raumfahrtagentur) ist vor allem für ihre Erkundung des Saturn bekannt, in dessen Umlaufbahn die Raumsonde im Jahr 2004 eintrat. Auf dem Weg zu dem Ringplaneten flog Cassini jedoch im Dezember 2000, drei Jahre nach ihrem Start im Oktober 1997, an Jupiter vorbei.
Die hochauflösenden Kameras der Sonde haben während ihres monatelangen Vorbeiflugs 26.000 beeindruckende Bilder der Jupiteratmosphäre aufgenommen. Diese Bilder haben Wissenschaftlern geholfen, ihr Verständnis der rot-weißen Gasbänder um den Planeten zu verbessern.
Die Huygens-Sonde landete 2005 auf der Oberfläche des Saturnmondes Titan und die Cassini-Sonde beendete ihre Mission am 15. September 2017 mit einem Eintauchen in die Atmosphäre des Saturn und lieferte dabei wertvolle wissenschaftliche Daten.
Die Raumsonde Cassini-Huygens erreichte 2004 die Umlaufbahn des Saturn. NASA/JPL
Neue Horizonte
Die Raumsonde New Horizons wurde am 19. Januar 2006 gestartet und besuchte im Juli 2015 als erste Raumsonde den Zwergplaneten Pluto. Von Januar bis Mai 2007 flog New Horizons an Jupiter vorbei.
Der Besuch des Jupiters war ein wesentlicher Bestandteil der New-Horizons-Mission, da die Schwerkraft des Riesenplaneten eine einzigartige Gelegenheit bot, die Sonde zum Pluto zu schicken. Während des fünfmonatigen Vorbeiflugs verfeinerte New Horizons die Berechnungen der Umlaufbahnen der inneren Jupitermonde und machte die ersten Weltraumfotos des kleinen roten Flecks des Planeten.
Zu den ersten Bildern, die New Horizons aufnahm, gehörte Io, der Vulkanmond des Jupiters. Die Raumsonde schoss die schärfsten Bilder, die jemals von Ios Vulkan Tvashtar aufgenommen wurden und die riesige vulkanische Ablagerungen zeigten.
Juno
Die Juno-Mission ist erst die zweite Raumsonde, die den größten Planeten des Sonnensystems erforschen soll. Die Sonde startete am 5. August 2011 und erreichte Jupiter am 4. Juli 2016.
Juno befindet sich derzeit auf seiner erweiterten Mission und ist der am weitesten entfernte Planetenorbiter aller Zeiten. Juno untersucht den Planeten im Detail, um den Wissenschaftlern ein besseres Verständnis des Wetters, der magnetischen Umgebung und der Entstehungsgeschichte des Gasriesen zu ermöglichen.
Zu den bedeutendsten wissenschaftlichen Entdeckungen von Juno zählen die ersten klaren Nahaufnahmen von Jupiters Nordpol, die Tatsache, dass das Magnetfeld des Gasriesen viel stärker ist als erwartet, und die Entdeckung, dass der Zyklon im Zentrum von Jupiters Nordpol von acht anderen umgeben ist.
Juno wurde am 5. August 2011 gestartet und untersucht derzeit Jupiter. NASA/JPL-Caltech
JUICE
Die Mission Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zur Erforschung des Jupiters und seiner drei Eismonde Europa, Kallisto und Ganymed. Während der Mission umkreist die Raumsonde Ganymed, den größten Mond unseres Sonnensystems, und ist die erste Sonde, die den Mond eines anderen Planeten als der Erde umkreist.
Die Mission startete am 14. April 2023 erfolgreich vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana. JUICE wird etwa acht Jahre brauchen, um den Gasriesen zu erreichen.
JUICE schließt sich dem Europa Clipper der NASA an, der nach JUICE gestartet wurde, aber als erster in der Nähe des Jupiters ankommen wird.
Etwa vier Jahre nach der Ankunft im Jupitersystem wird JUICE in die Umlaufbahn um Ganymed eintreten, um eine umfassende Untersuchung des Riesenmondes durchzuführen.
Die JUICE-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation erkundet den Jupitermond Europa. ESA/ATG MediaLab
Siehe auch... Neue Methode zur Beobachtung einzelner Atome bestätigt jahrhundertealte quantenmechanische Theorie |
Europa Clipper
Die NASA-Mission Europa Clipper soll Jupiters Eismond Europa erforschen und herausfinden, ob sein unterirdischer Ozean Leben beherbergen könnte. Der Start der 5 Milliarden Dollar teuren Raumsonde ist für den 6. Oktober 2024 geplant.
Wenn alles nach Plan verläuft, wird die Sonde am 11. April 2030 den Jupiter erreichen und dort in eine lange Schleifenbahn um den Gasriesen eintreten.
Europa Clipper wird, wie die vorherige Juno-Mission der NASA, in einer elliptischen Umlaufbahn kreisen und sich dabei die meiste Zeit von Jupiter und seiner intensiven Strahlung fernhalten. Clipper wird sich Europa immer wieder nähern und sich dann wieder von ihm entfernen und dabei fast 50 Vorbeiflüge an dem Ozeanmond absolvieren. Dadurch kann die Raumsonde jedes Mal einen anderen Teil Europas überfliegen und so dessen gesamte Oberfläche erfassen.
Am 7. Januar 1610 beobachtete der italienische Astronom Galileo Galilei durch sein kürzlich verbessertes, selbstgebautes 20-fach-Teleskop den Planeten Jupiter. Er bemerkte drei weitere Lichtpunkte in der Nähe des Planeten, die er zunächst für ferne Sterne hielt. Nachdem er sie mehrere Nächte lang beobachtet hatte, fiel ihm auf, dass sie sich im Verhältnis zu den Hintergrundsternen in die falsche Richtung zu bewegen schienen. Sie blieben zwar in der Nähe von Jupiter, veränderten aber ihre Position zueinander. Vier Tage später bemerkte er einen vierten Lichtpunkt in der Nähe des Planeten mit demselben ungewöhnlichen Verhalten. Am 15. Januar war Galileo zu dem korrekten Schluss gekommen, dass er vier Monde entdeckt hatte, die den Jupiter umkreisen. Dies lieferte einen überzeugenden Beweis für Kopernikus‘ Theorie, dass die meisten Himmelskörper nicht die Erde umkreisen.
Eine Seite aus Galileis Notizbuch über seine Beobachtungen der Jupitermonde. Bibliothek der Sondersammlungen der University of Michigan
Im März 1610 veröffentlichte Galilei seine Entdeckungen der Jupitermonde und andere Himmelsbeobachtungen in einem Buch mit dem Titel Siderius Nuncius (Sternenbote). Als Entdecker hatte Galilei das Recht, die Jupitermonde zu benennen. Er schlug vor, sie nach seinen Förderern, den Medici, zu benennen, und Astronomen nannten sie im 17. Jahrhundert größtenteils die Medici-Sterne, obwohl Galilei sie in seinen Notizen entsprechend ihrer Entfernung vom Jupiter mit den römischen Ziffern I, II, III und IV bezeichnete. Astronomen bezeichnen die vier Monde zu Ehren ihres Entdeckers noch heute als Galileische Satelliten.
Im Jahr 1614 schlug der deutsche Astronom Johannes Kepler vor, die Monde nach mythologischen Figuren zu benennen, die mit Jupiter in Verbindung stehen: Io, Europa, Ganymed und Kallisto. Seine Idee setzte sich jedoch über 200 Jahre lang nicht durch. Wissenschaftler entdeckten erst 1892 neue Jupitermonde, als der amerikanische Astronom E. E. Barnard einen fünften Jupitermond namens Amalthea entdeckte, der deutlich kleiner als die Galileischen Monde war und den Planeten näher umkreiste als Io. Es war der letzte Mond im Sonnensystem, der visuell entdeckt wurde; alle nachfolgenden Entdeckungen erfolgten mithilfe von Fotografie oder digitaler Bildgebung. Bis heute haben Astronomen 95 Jupitermonde identifiziert.
Das Gemälde von Giuseppe Bertini (1858) zeigt Galileo, wie er dem Dogen von Venedig sein Teleskop vorführt. gabriellevanin.it
Während jeder der Galileischen Monde einzigartige Merkmale aufweist, wie etwa die Vulkane von Io, die stark verkraterte Oberfläche von Kallisto und das Magnetfeld von Ganymed, richteten die Wissenschaftler ihr Augenmerk stärker auf Europa, da dort die verlockende Möglichkeit einer Bewohnbarkeit besteht. In den 1970er Jahren nahmen die NASA-Raumsonden Pioneer 10 und 11 sowie Voyager 1 und 2 bei ihren Vorbeiflügen an Jupiter immer detailliertere Bilder der größeren Monde auf, darunter auch Europa. Die Bilder zeigten, dass Europa die glatteste Oberfläche aller Objekte im Sonnensystem hat, was auf eine relativ junge Kruste hindeutet, und dass er einer der hellsten aller Monde ist, was auf eine stark reflektierende Oberfläche schließen lässt. Diese Merkmale führten Wissenschaftler zu der Hypothese, dass Europa von einer Eiskruste bedeckt ist, die auf einem unterirdischen salzigen Ozean schwimmt. Sie vermuteten auch, dass die durch Jupiters Schwerkraft verursachte Gezeitenerwärmung die oberflächliche Eisschicht in Schmelz- und Gefrierzyklen neu formt.
Genauere Beobachtungen der NASA-Raumsonde Galileo, die von 1995 bis 2003 den Jupiter umkreiste und sich Europa elf Mal sehr nahe näherte, haben gezeigt, dass ausgedehnte lineare Strukturen auf seiner Oberfläche auf Gezeiten- oder tektonische Aktivitäten hindeuten könnten. Rötlich-braunes Material entlang von Rissen und in anderen Bereichen der Oberfläche könnte Salze und Schwefelverbindungen enthalten, die aus der Kruste an die Oberfläche getragen und durch Strahlung verändert wurden. Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops und die erneute Analyse von Galileo-Bildern haben mögliche Jets enthüllt, die aus der Kruste Europas austreten, was diese Hypothese stützt. Obwohl die genaue Zusammensetzung dieses Materials unbekannt ist, könnte es Hinweise darauf liefern, ob Europa bewohnbar ist.
Galileos zwei Teleskope. National Geographic
Zukünftige Roboter-Erkundungsmissionen von Europa könnten einige der offenen Fragen zu Jupiters einzigartigem Mond beantworten. Die NASA-Raumsonde Europa Clipper startete im Oktober 2024 zu einer fünfeinhalbjährigen Reise zum Jupiter. Nach ihrer Ankunft im Jahr 2030 wird die Raumsonde den Riesenplaneten umkreisen und im Laufe ihrer vierjährigen Mission 49 Mal an Europa vorbeifliegen. Europa Clipper wird vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena (Kalifornien) und dem Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Baltimore (Maryland) betrieben und wird neun Instrumente an Bord haben, darunter Bildgebungssysteme und Radar, um die Struktur der Eiskruste besser zu verstehen. Die Daten von Europa Clipper werden die Informationen der Raumsonde Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) der Europäischen Weltraumorganisation ergänzen. JUICE wurde im April 2023 gestartet und wird 2031 zunächst Jupiter und 2034 Ganymed umkreisen. Die Raumsonde plant außerdem, gemeinsam mit Europa Clipper weitere Studien von Europa durchzuführen. Beide Raumfahrzeuge dürften unser Wissen über Europa erheblich erweitern und möglicherweise neue Geheimnisse lüften.
Detailliertere Ansichten verschiedener Teile der Landschaft Europas von Galileo. NASA
So sehen Sie die Monde des Jupiters mit eigenen Augen
Mit der richtigen Ausrüstung können Sie Jupiter und seine vier Galileischen Monde sehen. Jupiter kann eine Helligkeit von -2,94 erreichen. Bei dieser Helligkeit kann der Gasriese mit bloßem Auge, einem Fernglas oder einem kleinen Teleskop gesehen werden. (Auf der von Astronomen verwendeten Helligkeitsskala entsprechen kleinere Zahlen helleren Objekten. Beispielsweise hat die Venus an ihrer hellsten Stelle eine Helligkeit von etwa -4,6.) Um die Galileischen Monde zu sehen, benötigen Sie ein gutes Fernglas (mindestens 10-fache Vergrößerung) oder ein kleines Teleskop.
