Am 14. Oktober 2024 startete die NASA-Mission Europa Clipper ihre Reise zum Jupitermond Europa. Ziel ist es, den Eismond auf Hinweise auf ausserirdisches Leben zu untersuchen. Vier Forschende der Universität Bern sind Mitglieder der wissenschaftlichen Teams für die Missionskameras, das Europa Imaging System (EIS), und das Massenspektrometer MASPEX an Bord der Raumsonde.
Am Montag, 14. Oktober 2024, hat die NASA Europa Clipper Mission ihre Reise zum Jupiter angetreten. Die Raumsonde ist die grösste, die die NASA je für eine Planetenmission gebaut hat und wird mit einer SpaceX Falcon Heavy-Rakete vom Launch Complex 39A im Kennedy Space Center der NASA in Florida aus starten. NASA Europa Clipper wird 2,9 Milliarden km zurücklegen, um im April 2030 den Jupiter zu erreichen. Das wichtigste wissenschaftliche Ziel besteht darin, festzustellen, ob es unter der Oberfläche des eisigen Jupitermondes Europa Orte mit lebensfreundlichen Bedingungen gibt. Das Raumschiff, das sich in einer Umlaufbahn um Jupiter befindet, wird Europa fast 50-mal in einer Höhe von nur 25 Kilometern über der Oberfläche überfliegen und dabei bei jedem Vorbeiflug über einen anderen Ort schweben, um fast den gesamten Mond zu scannen.
Europa Clipper verfügt über ein leistungsstarkes Paket von neun wissenschaftlichen Instrumenten, die synchron arbeiten und Daten sammeln, um die wissenschaftlichen Ziele der Mission zu erreichen. Bei jedem Vorbeiflug wird die gesamte Instrumentenpalette Messungen vornehmen und Bilder erfassen, die schlussendlich ein detailliertes Gesamtbild von Europa ergeben werden. An Bord der Raumsonde befindet sich das Europa Imaging System (EIS), ein Kamerasystem, das vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) designt und gebaut wurde. Das EIS-Wissenschaftsteam wird von Elizabeth Turtle vom APL geleitet, und Nicolas Thomas, Professor für Astrophysik an der Universität Bern, ist Co-Investigator. Mitglieder des EIS-Wissenschaftsteams sind auch Antoine Pommerol, Co-Leiter von Thomas’ Planetary Imaging Group in der Abteilung für Weltraumforschung und Planetologie am Physikalischen Institut der Universität Bern, und Caroline Haslebacher, die gerade ihr Doktorat in derselben Gruppe abgeschlossen hat. Audrey Vorburger, Assistenzprofessorin für Astrophysik an der Universität Bern, ist Mitglied des Europa Clipper Wissenschaftsteams für das Massenspektrometer MASPEX.
Umfangreiche Erfahrung und Expertise mit Kamerasystemen an der Universität Bern
’Es ist eine grosse Ehre, Teil dieser unglaublich spannenden Mission zu sein’, sagt Nicolas Thomas, der aufgrund seiner umfangreichen Erfahrung und Expertise mit Kamerasystemen in das Wissenschaftsteam von EIS berufen wurde. Dazu gehört auch das Kamerasystem CaSSIS an Bord des ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), das spektakuläre Bilder vom Mars liefert und von einem internationalen Team unter der Leitung von Thomas entwickelt und an der Universität Bern gebaut wurde. ’Ich hoffe, dass die EIS-Kamera feststellen kann, ob sich flüssiges Wasser in der Nähe der Oberfläche von Europa befindet, und wenn ja, ob dies periodisch oder aperiodisch der Fall ist, sowie den Ort und Zeitpunkt des letzten Auftretens zu bestimmen’, erklärt Thomas.
Antoine Pommerol, ebenfalls Mitglied des EIS-Wissenschaftsteams, verfügt über umfassende Erfahrung in der Kalibrierung und Analyse von Fernerkundungsdaten verschiedener Objekte im Sonnensystem mit eisigen Oberflächen wie dem Mars und Kometen. Er entwickelte an der Universität Bern eine einzigartige Versuchsanlage zur Simulation von eisigen Mondoberflächen wie der des Jupitermondes Europa. Pommerol erklärt: ’Wir können das Oberflächenmaterial und die Bedingungen simulieren, den Reflexionsgrad messen und diese Daten zur Vorbereitung der Interpretation zukünftiger Ergebnisse verwenden.’ Daher verfolgt er alle Diskussionen im Zusammenhang mit der Kalibrierung des Kamerasystems genau und bereitet experimentelle Datensätze für die zukünftige Interpretation der auf Europa gesammelten Daten vor.
Caroline Haslebacher kam über ihren Doktorvater Thomas zum Wissenschaftsteam von EIS. ’Es freut mich enorm, konnte ich Caroline Haslebacher die Möglichkeit gegeben, sich in das Wissenschaftsteam von EIS einzubringen. Nachwuchsforschende in einem frühen Stadium in diese Art von Missionen einzubeziehen, ist lebensverändernd’, sagt Thomas. Haslebacher entwickelt eine Zieldatenbank, um die Planung der EIS-Bildgebung auf Europa zu unterstützen. Sie sagt: ’Die Bemühungen zur Entwicklung einer Zieldatenbank werden dazu beitragen, Beobachtungen zu priorisieren, was aufgrund der begrenzten Zeit während der Vorbeiflüge und des begrenzten Datenvolumens wichtig ist.’ Die junge Wissenschaftlerin freut sich besonders auf die Abbildung von Regionen auf Europa, die bisher nur in geringer Auflösung zu sehen waren und von EIS in einer noch nie dagewesenen Pixelgrösse abgebildet werden.
Synergien mit der ’Schwester-Mission’ zum Jupiter
An der Europa-Clipper-Mission ist auch Audrey Vorburger beteiligt, die über umfassende Fachkenntnisse auf dem Gebiet der Massenspektrometrie verfügt. Sie ist Mitglied des Wissenschaftsteams für das Massenspektrometer MASPEX, das die Chemie des vermuteten unterirdischen Ozeans des Mondes untersuchen wird, wie der Ozean und die Oberfläche Material austauschen und wie Strahlung Verbindungen auf der Mondoberfläche verändert.
Vorburger ist auch an der Weltraummission Juice der ESA beteiligt, die im April 2023 ihre Reise zum Jupiter angetreten hat. Sie ist leitende Wissenschaftlerin für das NIM-Massenspektrometer, das vollständig an der Universität Bern entworfen und gebaut wurde. ’Meiner Meinung nach sind Juice und Europa Clipper wie Geschwister: leicht unterschiedlich, aber mit vielen Gemeinsamkeiten’, sagt Vorburger. ’Zum Beispiel haben acht der neun Instrumente auf Europa Clipper ein Äquivalent auf Juice. Ihre Missionsprofile unterscheiden sich jedoch erheblich. Juice wird das gesamte Jupitersystem erforschen und schliesslich in die Umlaufbahn um Jupiters grössten Mond Ganymed eintreten, während Europa Clipper sich auf Europa konzentrieren und die erste detaillierte Studie über den Eismond liefern wird. Ihre Ähnlichkeiten und Unterschiede machen sie zu zwei so vielversprechenden synergetischen Missionen.’ Wie Vorburger abschliessend feststellt, wird Europa Clipper unschätzbare Informationen über Europa liefern und den Grundstein für zukünftige Missionen zur Suche nach Leben legen.
Mehr Informationen über NASA Europa Clipper: https://science.nasa.gov/mission/europa-clipper/
