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Galileo - Mission bei Jupiter

Im dritten Teil über Galileos Mission geht es die Primärmission. Teil 1 behandelt die Vorgeschichte bis zum Start und Teil 2 behandelt den Flug zu Jupiter. Teil 4 geht dann auf die Verlängerungen (GEM, GMM) ein.

Die Herausforderungen bei Jupiter

Der Betrieb von Galileo bei Jupiter ergab einige Probleme, welche zum Teil bedingt durch die einzigartige Mission und Jupiters Umgebung waren, zum anderen durch die Veränderungen durch den Ausfall der HGA. Hier einige der Probleme, welche das Team lösen musste:

• Bandrekorder Stopps: Der Bandrekorder war ursprünglich dafür gedacht Daten aufzunehmen, wenn Galileo keinen Kontakt zur Erde hatte. Bei der nominellen Mission wäre dies der Fall gewesen, wenn sich Jupiter hinter der Sonne befindet oder Galileo sich hinter Jupiter befindet. Der erste Fall bedeutet eine Kommunikationspause von einigen Tagen bis Wochen, der zweite nur eine von einigen Stunden. Die Ereignisse wären selten gewesen, maximal einmal pro Orbit. Der Bandrekorder war wie ein Kassettenrecorder nicht ausgelegt mit ein und demselben Band dauernd einen Start und kurz darauf einen Stopp durchzuführen. Der Ausfall der HGA hatte nun aber zum einen den Effekt, dass man alle Daten zuerst auf den Bandrekorder speichern musste und zum anderen für die Rückübertragung dieser dauernd im Start/Stopp Betrieb lief, weil Galileos gesamter Speicher nicht ausreichte auch nur 1 Bild zu halten, so dass man Daten vom Band lass und es dann wieder stoppte, anstatt wie vorgesehen es linear auszulesen (die Bandausleserate konnte so gewählt werden, dass sie der Senderate entsprach). Bei allen Planungen musste man die Anzahl der Start/Stoppzyklen minimieren
• Die Strahlenbelastung von Jupiter sorgte nicht nur für eine Schädigung der Elektronik. Sie verursachte auch bei den Sternensensoren, welche die Ausrichtung Galileos im Raum mit Hintergrundsternen verglichen falsche Signale. Normal waren 170-270 Einschläge/s in den Sensoren, die keine Auswirkung hatten. Näherte sich Galileo Jupiter stärker, so steigen die Einschläge an und ab 1000 Einschlägen pro Sekunde konnte es zu einem Verlust der Empfindlichkeit kommen und man konnte nur noch helle Sterne als Referenz nehmen.
• Das Time basierte Datenverfahren musste wegen der ausgefalleneren HGA auf ein Packet orientiertes Datenübertragungsverfahren umgestellt werden. Bei der normalen Mission hätten alle Instrumente einen laufenden Datenstrom geliefert, der dann zu einem Gemeinamen Datenstrom ergeben. Auch wenn ein Instrument keine nutzbaren Daten liefert, weil es z.B. in den Weltraum zeigt, wären Daten angefallen. Das neue Verfahren sammelt die Daten und überträgt ein Packet wenn es genügend Nutzdaten gibt. Die Pakete werden dann zeitlich nacheinander gesendet.
• Auf der Erde musste man die Signale verschiedener Antennen, teilweise über die Welt verteilt (z.B.. von Australien und Kalifornien) zusammenführen, wobei der Zeitindex beachtet werden musste, die Pakete wieder den Instrumenten zuordnen und die Daten so entwirren. Die Niedriggewinnantenne musste obwohl sie über einen weiten Bereich sendet sehr genau auf die Erde ausgerichtet werden, weil schon eine Abweichung von 4 Grad die Signalstärke soweit absenkte, dass man Daten im Hintergrundrauschen verlor
• Der Treibstoffverbrauch musste überwacht werden.  Im Vergleich zu der geplanten Mission mit einem direkten Flug brauchte Galileo mehr Treibstoff auf dem Weg zu Jupiter um Kursungenauigkeiten bei den Vorbeiflügen an Venus und Erde auszugleichen, den Kurs zu ändern um Ida und Gaspra anzufliegen. Die Vorbeiflüge an den Monden veränderten Galileos Orbit so, dass ein Mond sie zum nächsten schickte - wurde die Passagedistanz nicht genau eingehalten so brauchte die Raumsonde sehr viel Treibstoff um dies zu korrigieren. Andererseits galt es so viel wie möglich an Treibstoff für eine erweiterte Mission zu sparen um so wenigstens in dieser näher an die ursprünglichen Missionsziele heranzukommen. Andererseits gab es die Anforderungen das Galileo ab und an seine Instrumente auf Ziele richten musste die bei der gewählten Geometrie blockiert waren durch den Ausleger und den Orbiter. Dann musste sich Galileo drehen und dies kostete viel Treibstoff, 3 kg pro Drehung. Die Anzahl der Drehungen war daher limitiert. Mindestens eine 90 Grad Drehung war nötig, maximal 20 kg Treibstoff dürfte Galileo für alle derartigen Manöver verbrauchen. Für die Primärmission rechnete man mit einem verbrauch an Treibstoff für Kurskorrekturen in der Größenordnung von 100 m/s. Mehr als 60 mal mehr lieferten die Vorbeiflüge an den Monden.

Die Primärmission (7.5.1995-7.12.1997)

Das 391 N Triebwerk brannte rund um den jupiternächsten Punkt in 214.000 km Entfernung 49 Minuten lang. Danach wurde es bei Erreichen der Geschwindigkeit um in einen Orbit einzutreten automatisch abgeschaltet: Galileo war um 643 m/s langsamer geworden. Weitere 175 m/s hatte der nahe Vorbeiflug an Io eingebracht.

Nach dem Einschwenken in den Orbit übermittelte der Orbiter die Daten der Sonde. 40 Minuten befanden sich in den Computerspeichern. Die vollen 75 Minuten auf dem Bandrekorder. Am 14.3.1996 zündete das Haupttriebwerk für 23 Minuten erneut. Es hob den planetennächsten Punkt von 185.000 km Höhe auf sichere 786.000 km. Galileos Orbit Tour besteht in der Folge aus elf Orbits, die jeweils einen der galiläischen Monde als Ziel haben. Jeder Orbit wird benannt nach Ziel (C: Kallisto, E: Europa, G: Ganymed und I: Io) und der Nummer des Orbits.

Während rund 7 Tage um das Perijovium macht die Sonde Aufnahmen und gewinnt Daten. Die restlichen 24-72 Tage des Orbits sendet es diese zur Erde. Eine Ausnahme machte der erste Orbit, als nach der Aktualisierung der Software im Mai mehr Jupiteraufnahmen entstanden, da es ja keine Daten von Io gab. Zudem hatte der erste Orbit eine Umlaufszeit von 7 anstatt 3 Monaten. Die folgenden Orbits wurden durch gezielte Vorbeiflüge an den galiläischen Monden kürzer.

Prinzip des Flugplanes ist die Swing-By Technik, die man ja schon bei der Bahn von Galileo zu Jupiter ausgenutzt hat. Nur gibt es nun bei Jupiter 4 Monde die jeweils die Sonde zum nächsten Mond schicken und dabei systematisch die Umlaufbahn ändern. Während der Primärmission entstanden hier atemberaubende Nahaufnahmen der Monde. Was weitgehend wegfiel waren mittelaufgelöste Bilder, die zur Kartierung dienen sollten (Auflösungen 100 m bis 1000 m). Wegfallen mussten auch die meisten Jupiteraufnahmen auf die das Groß der erwarteten 50.000 Bilder entfallen gewesen wäre (In der Nähe de Monde wäre Galileo nur einige Stunden gewesen, aber 2 Jahre lang konnte sie Jupiter beobachten). Es litten auch die Plasma und Feldexperimente, die nun wie die Kameras nahe des Planeten betrieben wurden und fernab des Planeten keine Daten mehr lieferten. Wenig beeinflusst waren das Photopolarimeter und der Staubdetektor, da diese nur sehr wenig Daten lieferten.

G1

Der erste Orbit war naturgemäß der längste. Um Treibstoff zu sparen gelangte Galileo in einen sehr langgestreckten Orbit der vom 7.12.1995 bis zum 27.6.1997 durchlaufen wurde. Nahe des jupiternächsten Punktes fand die dritte und letzte Zündung des Haupttriebwerks statt. Sie war nötig um Galileos jupiternächsten Punkt anzuheben und so eine weitere Strahlenschädigung zu reduzieren. Die Geschwindigkeit wurde dabei um 37,.1 m angehoben und der Orbit um 600.000 km angehoben. Dieser Orbit führte Galileo am weitesten nach außen, bis auf 20 Millionen km von Jupiter weg.

Ursprünglich sollte Galileo Ganymed am 4.7.1997 besuchen, doch der nahe Vorbeiflug an Io hatte ihr etwas mehr Geschwindigkeit mitgegeben, so dass der Vorbeiflug auf den 27.6.1996 rutschte und die Passagedistanz von 500 auf 835 km. Diese Änderung um 1 Woche war kein Zufall: Denn Ganymed umrundet den Jupiter genau in 7.155 Tagen einmal, befand sich also wieder am selben Ort wie sieben Tage später. Die etwas größere Vorbeiflugdistanz sorgte dafür, dass der nächste Orbit nicht ganz so kurz war wie geplant, sondern um 1 Woche länger, so dass die folgenden Planungen wieder stimmten. In den 7 Monaten in den Galileo zwischen Dezember 1995 und Ende Juni 1996 Jupiter umkreiste sandte man zuerst die Probendaten zur Erde, die bei einer ersten Pressekonferenz Anfang Januar präsentiert wurden und dann gab es aufnahmen von Jupiter - niemals sonst während der Primärmission würde sich Galileo so weit von Jupiter entfernen und Bilder von Io, die man übertragen hätte können gab es durch den Ausfall des Bandrekorders und die dadurch entstandenen Sicherheitsbedenken im Oktober nicht. Die meisten aufnahmen die Galileo von Jupiter machte entstanden während dieses ersten Orbits.

Dies zeigt recht deutlich welche entscheidende Rolle die Vorbeiflüge an den Monden hatten. Ohne sie hätte Galileo viel mehr Treibstoff gebraucht. Ganymed war als der größte und massenreichste der galiläischen Monde auch dafür prädestiniert die Bahnneigung von Galileo zu reduzieren. Galileo erreichte Jupiter auf einer Bahn in der Ekliptik, leicht geneigt zu der Äquatorebene von Jupiter. Die ersten beiden Vorbeiflüge hatten auch die Aufgabe diese Bahnneigung auf 0 zu reduzieren. Danach flog Galileo in der Äquatorebene von Jupiter, wodurch Begegnungen mit den anderen Monden viel häufiger waren. Der erste Vorbeiflug reduzierte die Bahnneigung von 5.81 auf 4.42 Grad. Die Geschwindigkeit wurde um 728.1 m/s geändert und damit die Umlaufszeit von 210 auf 72 Tagen verkürzt. Der nächste Punkt wurde bis auf 8.8 km genau getroffen, wodurch nur eine kleine Korrektur um 0.8 m/s nötig war. Ganymed G1 führte über 30,62 Nord und 112 Grad West. Die Passagegeschwindigkeit betrug 7.8 km/s. Europa wurde in 156.000 km Entfernung, Io in 678.000 km Entfernung und Kallisto in 1040.000 km Entfernung passiert.

G1 brachte neben Aufnahmen von Ganymed die Entdeckung eines eigenen, sehr schwachen Dipolfeldes, das sich bis etwa 10 Ganymedradien in den Raum erstreckt und dann 120 nT stark ist. Bei der Vorbeiflugdistanz von 838 km stieg es auf 750 nT an (Vergleich: Erdmagnetfeld an der Oberfläche etwa 30.000 nT). Bisherige Vorbeiflüge von Voyager fanden in zu großer Distanz von Ganymed statt. Gleichzeitig war die Geometrie des Fluges ideal um durch Vermessung der Dopplerverschiebung Ganymeds Masse und innere Zusammensetzung genauer zu bestimmen. Die Dopplervermessung war auch bei den Vorbeiflügen die einzige Möglichkeit deren Erfolg zu kontrollieren - über die Vermessung des Signales. In den folgenden Monaten wurden dann 127 der 129 aufgenommenen Bilder übertragen.

G2

G2 fand dann wieder nach den ursprünglichen Planungen am 6.9.1996 statt. Die niedrigere Vorbeiflugdistanz von 261 km Höhe brachte eine Geschwindigkeitsänderung von 856.3 m/s, wovon aber der Großteil darauf entfiel, dass die Inklination von 4.35 auf 0.54 Grad gesenkt wurde. Die 99.1 m/s um die sich die Geschwindigkeit in der Bahn änderte reduzierte die Umlaufszeit von 71.6 auf 60.2 Tage. Der nächste Punkt bei der Passage lag bei 80 Grad Nord, 123 Grad West. Dies erlaubte zum einzigen Mal während der Primärmission den Nordpol zu beobachten. Dieser Orbit führte bis auf 10.7 Jupiterradien an Jupiter heran und führte bis zu 40 Jupiterradien von ihm weg. die Vorbeifluggeschwindigkeit betrug 8.0 km/s.

Bei Ganymed 2 hatte man noch bessere Gelegenheit das bei G1 beobachtete Magnetfeld zu untersuchen. Die Vermessung des Radiosignals ergab, das Ganymed wahrscheinlich in einen Kern und einen Mantel differenziert ist. Mit nur einem Kilometer Abweichung war dies die präziseste Passage. Nach G2 und der veränderten Passagedistanz bei G2 war nun Galileo wieder voll im Flugplan. Weiterhin gab es erste Aufnahmen von Amalthea und einige Europaaufnahmen aus größerer Entfernung (minimale Distanz 673.000 km).

Die neueren Daten von G2 zeigten, dass Ganymeds Magnetfeld um 10 Grad zum Pol geneigt ist und es nicht durch Strömungen von Wassereis sondern von einem metallischen Kern erzeugt wird. Ganymed muss einen kleinen Kern von 5-8 g/cm³ Dichte haben, darüber eine Schicht mit flüssigem Wasser und zum Schluss eine feste, dichte Kruste aus Eis.

C3

Der nächste Vorbeiflug fand an Callisto statt (im deutschen ist auch die Schreibweise Kallisto gängig). Callisto ist der äußerste und zweitgrößte galileische Mond. Nach den Voyager Aufnahmen war er aber auch der geologisch inaktivste, seine Oberfläche ist vorwiegend von Kratern bedeckt. Ganymed dagegen zeigte auf den Voyager und noch mehr auf den Galileo Aufnahmen aus näherer Distanz eine geologische Aktivität mit Rillen, Verwerfungen, Bändern und einer Art Plattentektonik.

In der Zwischenzeit gab es die Verbesserungen die man nach dem Ausfall der HGA bei der NASA anstrebte: Die größeren 70 m Antennen hatten für 30.5 Millionen US-$ neue, rauschärmere Empfänger bekommen, welche auch anderen zukünftigen Missionen zugute kommen. Wenn Galileo über Australien ist wird die Radioantenne von Perkes zu der DSN Antenne von Goldstone hinzu geschaltet und wenn sie über Kalifornien ist das VLA in Arizona zu den Goldstone Antennen. Für kurze Zeit ist sogar eine noch höhere Datenrate möglich, wenn die Sonde gleichzeitig von Australien und Goldstone aus sichtbar ist. Dann erreicht die Datenrate zur erde für kurze Zeit den wert von 160 bit/s. Ohne jegliche Verbesserungen wären es nur 10 Bit/s.

Erstmals kam man auch Europa nahe, wenn auch nur auf bis zu 33950 km. Doch ist dies siebenmal näher als die Voyagersonden. Man nutzte diesen Vorbeiflug unter der Zwischenbezeichnung E3A um einige aufnahmen von Europa zu machen, die im Mittelpunkt des nächsten Orbits stand.

C3 führte Galileo mit einer Geschwindigkeit von 8.0 km/s über einen Punkt von 13 Grad Nord, 78 Grad West. Die Annäherung an Jupiter betrug 9.2 Jupiterradien. (658000 km). Erstmals gab es eine nahe Annäherung Io bis auf 245.000 km. An Ganymed betrug die nächste Distanz nur 1050.000 km

Die Daten wurden zwischen dem 11.11.1996 und dem 15.12.1996 zur Erde überspielt.

E4

E4 brachte den ersten Vorbeiflug an Europa, dem innersten Mond, den Galileo während der Primärmission besucht. Die Detailaufnahmen von Europa aus bis zu 698 km Entfernung zeigten erstmals die Brüche in der Kruste in Detail. Vor allem zeigten sich nun auch auf kleiner Skala (Voyager 2 kam Europa nur bis auf 200.000 km nahe, was Aufnahmen mit einer maximalen Auflösung von 2 km/ Pixel ermöglichte) keinerlei Einschlagskrater. Danach muss die Kruste Europas sehr jung sein. Galileo ist der masseärmste Mond er veränderte die Geschwindigkeit nur um 217 m/s. dreht jedoch auch die Bahn, so dass die gesamte Geschwindigkeitsänderung (gemessen als Vektorsumme) 495 m/s betrug.

E4 führte über 1 Grad Süd, 37 West mit einer Geschwindigkeit von 5.7 km/s über die Oberfläche. Die nächste Annäherung an Jupiter betrug 9.2 km/s. Nach G1 gab es den zweiten näheren Io Vorbeiflug in 321.000 km Entfernung. Ganymed und Kallisto wurden nur in größerer Distanz (792.000 und 1.490.000 km Entfernung passiert.

E4 lieferte die ersten Hinweise auf einen unterirdischen Ozean unter dem Eis. Die Bilder zeigten, dass an vielen Stellen die Kruste aufgeschmolzen wurden und Spektren von NIMS zeigten, dass an diesen Stellen schmutziges Wasser aus der tiefe an die Oberfläche steigt.

Der fehlende Orbit E5

Danach folgte der Orbit 5, bei dem Galileo von der Erde aus hinter der Sonne stand und keine Kommunikation möglich war. Bei diesem Orbit gab es daher keinen gezielten Vorbeiflug an einem der galileischen Monde. Beim plan für 1988-1990 wäre auch dieser Orbit ausgenutzt worden, die Kommunikationsunterbrechung wäre nur kurz gewesen, da die HGA die Signale bündelt. Die Rundstrahlantenne wird dagegen schon in größerer Distanz von der Sonne durch deren Radioemissionen gestört und so musste man einen Orbit opfern. Zwischen dem 10. und 28 Januar 1997 war keine Kommunikation möglich.

Ohne Korrektur (die beim originalen Zeitplan vorgesehen war) ist Galileo am 19.1.1997 in 28900 km an Europa vorbeigeflogen - das hätte immerhin Aufnahmen mit 300 m/Pixel ermöglicht. Der jupiternächste Punkt lag bei 646.000 km, Io wäre in 1.47 Millionen km Entfernung passiert worden, Kallisto in 600.000 km und Ganymed in 1.15 Millionen km Entfernung.

E6

Auch der nächste Vorbeiflug findet an Europa statt, der letzte während der Primärmission. Deiser Vorbeiflug wurde für einige Detailaufnahmen genutzt, vor allem aber für einige Aufnahmen die größere Gebiete Europas mit einigen Kilometern/Pixel zeigten. Es gab vor Galileo von Europa die schlechtesten Aufnahmen. Voyager 1 näherte sich nur auf 730.000 km an Europa und Voyager 2 auf 211.000 km, aber unter einem schlechten Phasenwinkel, so dass man von einem großen Teil der Oberfläche bislang nur grob aufgelöste Aufnahmen hatte. Am 20.2.1997 flog Galileo in 586 km an Europa vorbei. (Geplante Distanz: 580 km) Es gab Aufnahmen vom 16-22.2.1997 und auch zwei Aufnahmen von Thebe und Amalthea aus größerer Distanz (diese sind im besten Falle 600.000 km von Galileo entfernt). Das Magnetometer konnte bei E4 und E6 trotz Ausfälle bei beiden Vorbeiflügen genügend Daten sammeln um festzustellen, dass Europa ein schwaches eigenes Magnetfeld besitzt.

Europa 6 führte die Sonde über 17 Grad Süd, 324 Grad West über Europas Oberfläche bei einer Geschwindigkeit von 5.7 km/s. Die nächste Annäherung an Jupiter betrug 9.1 Jupiterradien. Damit deckte dieser Vorbeiflug ein Gebiet ab, das 73 Grad östlich des bei E4 beobachteten lag und so die globale Abdeckung von Europa verbesserte.

E6 hat die Raumsonde um 218 m/s beschleunigt und den Orbit weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so dass die Gesamtveränderung einer Geschwindigkeitsänderung um 519 m/s entspricht. E6 lieferte Daten über ein Magnetfeld um Europa. E4 hatte schon einige Indizien geliefert, E6 einige Mehr. Das Magnetfeld ist jedoch sehr viel schwächer als bei Ganymed und entstammt wahrscheinlich nicht von einem metallischen Kern. Zur gleichen Zeit gab es Spekulationen über Leben in einem Marsmeteoriten. Nun tauchten auch Spekulationen auf, ob in dem Ozean unter Europas Kruste es Leben geben könnte. Das führte auch dazu, dass man den Schwerpunkt bei der Missionsverlängerung um 2 Jahre nun auf Europa legte und diese Mission GEM (Galileo Europa Mission) nannte.

G7

Am 5.4.1997 folgte nun der nächste Ganymed Vorbeiflug. G7 findet in moderater Distanz von 3070 km Entfernung statt. (Geplant waren 3095 km). Er erniedrigt die Geschwindigkeit der Raumsonde um 176 m/s. Zusammen mit der Drehung des Orbits ergibt dies eine Geschwindigkeitsänderung von 416 m/s.

Es gab bei diesem Orbit neben Ganymed Aufnahmen auch Aufnahmen von Io und von Europa sowie einige Aufnahmen von Jupiter.

Die Nächste Begegnung fand über 56 Grad Nord, 88 Grad West statt, bei einer Vorbeifluggeschwindigkeit von 5.5 km/s. Der jupiternächste Punkt lag bei 9.1 Jupiterradien. Danach entfernte sich Galileo wieder bis zu 46 Jupiterradien und kreuzte erstmals den Plasmaschweif auf der Tagesseite von Jupiter.

Bei diesem Orbit gab es die Gelegenheit alle 3 anderen Monde aus größerer Distanz für globale Aufnahmen zu erfassen: Kallisto am 2.4.1997 aus 673.000 km Entfernung vor Passage des jupiternächsten Punktes, gefolgt von Io und Europa am 3.4.1999 aus 531.000 beziehungsweise 259.000 km Entfernung. Nach durchlaufen des Perijoviums in 658.000 km Entfernung kam dann Ganymed am 5.4.1997 dran. Man nutzte die Gelegenheit für Io und Europa um weitere Aufnahmen zu machen. G7 reduzierte die Geschwindigkeit von Galileo um 176 m/s. Zusammen mit der Drehung der Bahn bedeutete dies eine Geschwindigkeitsänderung um 406 m/s.

G8

Der Ganymed 7 Vorbeiflug verkürzte die Umlaufsdauer auf einen Monat, so erreichte Galileo schon am 7.5.1997 erneut Ganymed. Vorher gab es noch einen nahen Vorbeiflug an Kallisto am 6.5.1997 in 35.500 km Entfernung bei dem Galileo die Gelegenheit hatte den Südpol von Kallisto zu beobachten. Europa und Io kam der Orbiter nur bis auf 956.000 beziehungsweise 1.290.000 km nahe, es gab daher keine Beobachtungen dieser Monde. Die minimale Distanz zu Jupiter blieb fast die gleiche und lag bei 665.000 km.

G8 führte in 1596 km Höhe über ein Gebiet bei 28 Grad Nord, 274 Grad West, es war der erste Vorbeiflug der soweit im Westen erfolgte und sollte bei der ursprünglich geplanten Mission dazu dienen die globale Kartierung in mittlerer Auflösung von Ganymed abzuschließen. Dies war bei der ausgefallenen HGA natürlich nicht möglich. Problematisch wurde weiterhin die immer kürzeren Umlaufszeiten die bedeuteten, dass man pro Passage bis zum nächsten Orbit immer weniger Bilder übermitteln konnte. G8 schloss die Ganymedkartierung der Primärmission ab. aufgrund seiner Masse war Ganymed der am häufigsten passierte Mond während der Primärmission.

G8 erhöhte die Geschwindigkeit von Galileo um 366 m/s, zusammen mit der Bahndrehung ist die gesamte Veränderung 540 m/s. dadurch ist der Orbit nun wieder weiter und führt bis in

C9

Der zweite und vorletzte Vorbeiflug an Kallisto während der Primärmission führte über den Äquator bei 2 Grad Nord und 259 Grad West in 415 km Höhe bei einer Geschwindigkeit von 8.2 km/s statt. Kallisto drehte die Bahn weiter gegen den Uhrzeigersinn und erhöhte die Geschwindigkeit in der Bahn um 484 m/s, so dass die gesamte Veränderung 620 m/s betrug. Daraus resultierte ein neuer Orbit der nun bis in 143 Jupiterradien Entfernung führte.

Kurz nach dem Vorbeiflug an Kallisto am 25.6.1997 wurde Ganymed in 82400 km Entfernung passiert. Europa und Io folgten am folgenden Tag in 1.2 Millionen und 610.000 km Entfernung. Die Entfernung zu Jupiter war durch den &8 Vorbeiflug ebenfalls auf 777.000 km angestiegen.

C10

Der letzte Vorbeiflug der Primärmission führte ebenfalls zu Kallisto. Er wurde als erstes beim Flug zu Jupiter am 16.9.1997 passiert. Danach folgte am 18.9.1997 Ganymed in 1.690.000 km Entfernung, Jupiter in 656.000 km Entfernung, Io in 320.000 km Entfernung und Europa in 619.000 km Entfernung. Mit dem Ende der Datenübertragung am 2.11.1997 war die Primärmission nominell beendet. Der folgende Vorbeiflug an Europa E11 fand dann schon als der erste der GEM statt. Da Galileos Finanzierung der Primärmission aber über 24 Monate, wurde E11 während der Primärmission durchgeführt.

Der Vorbeiflug fand nahe des Äquators von Kallisto bei 5 Grad Nord, 78 Grad West mit einer Geschwindigkeit von 8.2 km/s statt. Kallisto erhöhte die Sondengeschwindigkeit um 590 m/s. Insgesamt haben alle 10 Vorbeiflüge inklusive es Io Vorbeiflugs die Sondengeschwindigkeit um 6100 m/s erhöht - viermal mehr als die gesamten Treibstoffvorräte an Bord ausmachen.

Nach G1 war dies Orbit mit der längsten Umlaufdauer.

Zusammenfassung

Während der Primärmission lieferte Galileo 2.4 Gigabit an Daten, davon 1645 nutzbare Bilder (1924 gesamt). Das war deutlich weniger als 2000-3000 (pessimistische NASA Schätzung) bis 4000-6000 Bilder (optimistische NASA Schätzung). Die Sonde machte ihre Arbeit gut, es gab auch keine Ausfälle, aber man hatte wohl die Datenrate überschätzt. Zudem gab es nun neue Raumsonden die auch Antennenzeit brauchten: In diesem Zeitraum starteten NEAR, Mars Global Surveyor und Pathfinder. Die Treibstoffreserven sanken von 34 kg nach dem Manöver zur Anhebung des Jupiternächsten Punktes auf 20 kg am Ende der Mission.

Die folgende Tabelle gibt die geplanten Vorbeiflüge verglichen mit den nach dem Eintreten in den Orbit neu geplanten Tourdaten und der tatsächlich erreichten Distanz wieder (je genauer diese eingehalten wurde desto weniger Treibstoff brauchte man für Kurskorrekturen). Wesentliche Änderungen gab es nur bis zum G2, danach hatte man die Woche Verschiebung durch die niedrigere Passagedistanz bei I0 wieder aufgeholt.

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Artikel ziletzt geändert: 4.7.2017

Bücher vom Autor über Raumsonden

Lang Zeit gab es von mir nur ein Buch über Raumsonden: die beiden Mars-Raumsonden des Jahres 2011, Phobos Grunt und dem Mars Science Laboratory. Während die russische Raumsonde mittlerweile auf dem Grund des Pazifiks ruht, hat für Curiosity die Mission erst bekommen. Das Buch informiert über die Projektgeschichte, den technischen Aufbau der Sonden und ihrer Experimente, die geplante Mission und Zielsetzungen. Die Mission von Curiosity ist bis nach der Landung (Sol 10) dokumentiert. Einsteiger profitieren von Kapiteln, welche die bisherige Marsforschung skizzieren, die Funktionsweise der Instrumente erklären aber auch die Frage erläutern wie wahrscheinlich Leben auf dem Mars ist.

2018 wurde dies durch zwei Lexika, im Stille der schon existierenden Bücher über Trägerraketen ergänzt. Jedes Raumsonden Programm wird auf durchschnittlich sechs bis acht Seiten vorgestellt, ergänzt durch eine Tabelle mit den wichtigsten zeitlichen und technischen Daten und Fotos der Raumsonde, bzw., Fotos die sie aufgenommen hat. Ich habe weil es in einen band nicht rein geht eine Trennung im Jahr 1990 gemacht. Alle Programme vorher gibt es in Band 1. Die folgenden ab 1990 gestarteten dann in Band 2. In Band 2 ist ein Raumsonden Programm meist eine Einzelsonde (Ausnahme MER). In Band 1 dagegen ein Vorhaben das damals zumeist aus Doppelstarts bestand, oft auch mehr wie z.B. neun Ranger oder sieben Surveyor. Beide Bänder sind etwa 400 Seiten stark. In Band 1 gibt es noch eine gemeinsame Einführung für beide Bände über Himmelsmechanik und Technik der Instrumente. Beide Bände haben einen Anhang mit Startlisten, Kosten von Raumsonden und Erfolgsstatistiken. Band 2 hatte Redaktionsschluss im Januar 2018 und enthält die für 2018 geplanten Missionen über die es genügend Daten gab.

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