Juno – die verpasste Chance

Wenn im August die Jupitersonde Juno startet, dann ist diese aus vielerlei Hinsicht etwas besonderes. Das für viele außergewöhnlichste ist es, dass sie die erste Sonde ist, die bei Jupiter noch mit Solarzellen auskommt – dort kommt im Mittel nur ein 27-stel des Lichtes an das im Erdabstand Solarzellen antreibet. Rosetta erreicht zwar auch fast diese Distanz, doch ist sie dann nur im Schlafmodus, während Juno aktiv sein wird.

Für mich außergewöhnlich ist, dass es die erste Raumsonde in dieser Preisklasse ohne leistungsfähiges Kamerasystem seitens der USA ist. Es gab schon vorher Raumsonden der NASA ohne Kamera, doch waren diese welche, die entweder den interplanetaren Raum erforschten (wie die Pioneers), oder es waren preiswerte Raumsonden und technische Gründe verhinderten die Verwendung leistungsfähiger Kameras wie bei Lunar Prospektor durch die Rotation und das kleine Budget.

Das eine 700 Millionen Dollar Mission nur eine recht einfache Kamera (Auflösung aus 4.300 km Entfernung rund 15 km – entwickelt aus MARDI, der Abstiegskamera einiger Mars Raumsonden (übrigens hat sie noch nie dort Bilder, geliefert – bei Phoenix wurde sie wegen eines Defektes nicht aktiviert) mitführt ist allerdings eine Novität. Ich verstehe auch nicht warum.

Sicher Juno soll vor allem die Magnetosphäre erforschen, weniger den Planeten selbst und überhaupt nicht die Monde. Aber es ist die einzige Mission im Jupitersystem seit zwei Jahrzehnten und kommende Missionen sind erst im „Proposalstadium“ – wenn sie mal kommen. Auch die beiden letzten Sonden die Jupiter als Sprungbrett nutzten – Cassini und New Horizons kamen dem Planeten nicht wirklich nahe (2 bzw. 9 Millionen km) und lieferten eben nur einen kurzfristige Einblick. Die Raumsonde wird sich 32 mal maximal bis zur Distanz von Callisto von Jupiter entfernen und sich bis auf 4.300 km an die Wolkenobergrenze nähern – selbst ohne gezielte Vorbeiflüge gibt es da etliche Begegnungen mit den Monden in einer Distanz die für die Voyager Vorbeiflüge typisch war. Da durch die niedrige Datenrate von Gallileo hier viele globale Untersuchungen wegfielen und Io sich ja auch laufend verändert wäre dies die Gelgenehit die Monde weitergehend zu untersuchen und auch den Planeten selbst – denn die Junocam kann nur aus nächster Nähe den ganzen Planeten abbilden. Am Apopunkt der Bahn ist Jupiter gerade mal 40 Pixel groß…

Mehr noch: Io war für Galileo ein riskantes und seltenes Teil. Die inneren drei Asteroidenmonde wurden nie genauer untersucht (bzw., kurz vorher fiel die Raumsonde in einen Safe Mode, wie dies auch bei den meisten Io Vorbeiflügen der Fall war). Hier würde die Raumsonde wissenschaftliches Neuland betreten, wobei ich natürlich Io für das spannendste Ziel ansehe.

Wenn man sparen muss, warum verwendet man nicht schon ein erprobtes Instrument? Das müsste dann preiswert zu haben sein. Ich denke da an die LORRI Kamera von New Horizons – sie macht zwar keine Farbaufnahmen, aber sie hat eine Auflösung von 5 µrad, also 1 km aus 200.000 km Entfernung – das ist fast doppelt so gut wie die Voyager Telekamera. Selbst aus einer Entfernung von 100.000 km zu einem Mond wird sie Aufnahmen liefern wie sie von Voyager und Galileo nur von wenigen Gebieten vorliegen.  Und sie hat keine beweglichen Teile die ausfallen können, braucht wenig Strom (5.8 Watt)  und wiegt nur 8,8 kg.

Okay, für die Fotografie von Jupiter wäre sie zu stark vergrößernd (aus der Distanz von Callisto bildet ein Bild nur 10.000 x 10. 000 km ab, aber man kann ja noch eine mittelauflösende Kamera oder diese Junocam hinzunehmen. Eigentlich kenne ich das nur von der ESA wo man auf publicityträchtige gute Kameras verzichtet. Der letzte Fall war die VMC an Bord von Venus Express – sie wurde aus einer Ingenieurskamera von Mars Express entwickelt und durch einen Strahlenteiler landen 4 Bilder auf dem 1 MPixel Chip, sodass jedes maximal 400 x 400 Pixel nutzbare Fläche hat… Akatsuki hätte zeigen können, das man das besser hinbekommt, dafür hat die Raumsonde andere Probleme.

Ich bin mal gespannt wie das mit Juno weitergeht. Bisher ist mein Eindruck, auch was die Informationen auf der Website angeht kein besonders guter. Ich vermute mal die Mission wird weitgehend von der Öffentlichkeit ignoriert werden.

5 thoughts on “Juno – die verpasste Chance

  1. Neon, das betrifft ja nur die Elektronik und die ist bei Juno „normale“ Elektronik, nur abgeschirmt. )“Normal“ heißt wie in anderen Raumsonden, keine besonders hohe Strahlentoleranz. Für ein einfaches System, das mit dem Bordcomputer verbunden ist braucht man außer dem CD Chip un etwas Elektronik um ihn auszulesen und die Daten zwischenzuspeichern auch nicht viel Elektronik. Die Datenverarbeitung wird man in den Bordcomputer auslagern, weil man sonst viele einzelne Platinen an den Instrumenten abschirmen muss anstatt eine zentrale Box für alles.

  2. Genau den CCD meinte ich.
    Im Jupiter-System herrscht ja nun eine besonders hohe Strahlenbelastung, Röntgenstrahlen werden durch optische Systeme nicht gebündelt, womit sich die Frage der Brennweite erübrigt und den CCD kann ich nicht wirklich abschirmen, weil er ja sonst keine Bilder machen könnte.

    Meine Überlegung war: „Wären bei wiederholten Annäherungen bis auf 4300 km die Bilder eines CCD-Chips noch brauchbar?“

    Bernd

  3. Die Strahlenbelastung entsteht nicht durch Röntgenstrahlen, sondern Protonen und Elektronen. Da auch die Junocam einen CCD einsetzt ist das Problem eigentlich auch dort gegeben. Üblich ist den CCD auf der Rückwand abzuschirmen, z.B. mit Tantal. Vorne ist der einzige Schutz der Shutter, bzw. in gewissem Maße bei einem Spiegelteleskop der Sekundärspiegel oder einem Linsenteleskop die Linse.

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