New Horizons: Das Raumschiff, das die Asche seines Entdeckers zu Pluto trägt

New Horizons: Das Raumschiff, das die Asche seines Entdeckers zu Pluto trägt

Etwa 30 Gramm der Asche von Clyde Tombaugh befinden sich an Bord von New Horizons, ein stilles Denkmal für den Mann, der Pluto entdeckte und es nie aus der Nähe sehen sollte.

New Horizons benötigte ein Jahrzehnt, um das Sonnensystem zu durchqueren und diesen Planeten zu erreichen, dann flog es einfach weiter. Der Vorbeiflug machte es zur ersten Mission, die jemals einen Körper so weit von der Erde entfernt erkundete, und seine anschließende Route führte es tiefer in den Kuiper-Gürtel, den Ring aus eisigen Trümmern jenseits von Neptun, wo Pluto nur einer unter vielen Bewohnern ist.

Die Mission verdient aus mehr als nur ihren Bildern erneute Aufmerksamkeit. Um Pluto zu erreichen, war der Bau eines der schnellsten Raumschiffe nötig, die die NASA je gestartet hat, das Überstehen von Finanzierungskämpfen über die nächsten Schritte und das Vertrauen auf eine Astronomie, die die meisten Menschen nie gehört haben, nur um die Sonde richtig zu zielen. Hier ist das, was die Mission und die Wissenschaftler, die sie leiteten, wirklich fanden.

Ein Raumschiff, das alles vor ihm Gebaute überholte

New Horizons war das schnellste Raumschiff, das die NASA je gestartet hat, und raste an Pluto mit mehr als 30.000 Meilen pro Stunde vorbei – so schnell, dass ein Trümmerstück nicht größer als ein Reiskorn es hätte zerstören können. Diese Geschwindigkeit wurde nicht allmählich erreicht. Die Sonde wurde 2006 von der NASA gestartet und schoss direkt auf eine Flugbahn, die sie aus dem Sonnensystem heraus tragen sollte, anstatt zuerst an Planeten vorbeizufliegen, um Schwung aufzubauen, wie es viele Missionen tun.

Techniker bereiten das Raumschiff New Horizons vor dem Start vor
Das Raumschiff New Horizons vor seiner Reise zu Pluto. NASA, Gemeinfrei, via Wikimedia Commons

Der Kompromiss war ein dauerhaft dünner Spielraum: Keine Konstruktion kann ein Trümmerstück auf dieser Geschwindigkeit vermeiden, also hing der ganze Plan davon ab, dass nichts im Weg steht.

Ein Geschwindigkeitsrekord, der jetzt jemand anderem gehört

New Horizons hält den absoluten Geschwindigkeitsrekord eigentlich nicht mehr. Voyager 1, viel früher gestartet, hält immer noch den Rekord für die höchste Geschwindigkeit eines Raumschiffs, gemessen weit weg von der Sonne, und schwebt mit etwa 17 km/s (38.000 Meilen pro Stunde). Und seit 2026 gehört die schnellste Geschwindigkeit, die je für ein Raumschiff gemessen wurde, zur Parker Solar Probe, einer Mission, die wiederholt nahe genug an die Sonne taucht, um Geschwindigkeit zu erreichen, die New Horizons nie brauchte.

Die Unterscheidung ist wichtig: New Horizons wurde gebaut, um schnell zu starten und zu gleiten, nicht um weiter zu beschleunigen, also beschreiben sein „schnellster jemals gestarteter" Titel und diese späteren Rekorde verschiedene Kapitel der Raumfahrt statt eines Widerspruchs.

Ein Jahrzehnt im Transit, dann ein Vorbeiflug

Nach einem Jahrzehnt im Transit führte New Horizons seinen nächsten Vorbeiflug über Pluto in etwa 7.750 Meilen Höhe durch – ungefähr die Entfernung zwischen New York und Mumbai – und wurde die erste Mission, die jemals eine Welt so weit von der Erde entfernt erkundete. Dieser Vorbeiflug sollte niemals das Ziel sein. Ein Stopp bei einem Kuiper-Gürtel-Objekt jenseits von Pluto war seit Beginn der 700-Millionen-Dollar-Mission 2006 Teil des Plans.

Das Festlegen eines zweiten Ziels Jahre im Voraus, bevor jemand wusste, ob überhaupt ein geeignetes Objekt in der Nähe existierte, bedeutete, dass das Raumschiff genug Treibstoff und Geduld tragen musste für eine Mission, die sich erst nach dem Pluto-Vorbeiflug vollständig abzeichnete.

1930 entdeckt, seitdem kaum erforscht

Plutos Entdeckung erfolgte 1930, aber eine einzelne Umlaufbahn um die Sonne dauert für den Zwergplaneten 248 Jahre. Ein Jahr auf Pluto dauert 247,94 Erdenjahre, also wird der Zwergplanet seine Umlaufbahn, die er 1930 mitten in der Durchfahrt hatte, erst 2178 beenden.

Diese langsame Uhr erklärt, warum so wenig über Pluto vor New Horizons' Ankunft bekannt war: Die Welt hatte sich kaum entlang ihrer eigenen Umlaufbahn seit 1930 bewegt, also hatten Teleskope auf der Erde nur jemals einen schmalen Ausschnitt ihrer Jahreszeiten erblickt.

Das Herz, das eine aktive Welt verbirgt

Das erkennbarste Bild des Vorbeiflugs zeigte einen großen, hellen Fleck in Herzform, ungefähr 1.000 Meilen (1.600 Kilometer) groß. Sein westlicher Lappen, genannt Sputnik Planitia, misst etwa 1.400 mal 1.200 km und liegt teilweise unter Gletschern aus Stickstoffeis.

Nahaufnahme einer Bergkette innerhalb von Plutos Tombaugh Regio
Eine Bergkette in den eisigen Ebenen von Plutos herzförmigem Tombaugh Regio. NASA/JHUAPL/SWRI, Gemeinfrei, via Wikimedia Commons

New Horizons fand keine Einschlagskrater auf diesem Lappen, was auf eine Oberfläche jünger als 10 Millionen Jahre hindeutet – bemerkenswert jung für eine Welt so weit von der Sonne entfernt, und ein Zeichen, dass das Eis dort seine eigene Geschichte immer wieder auslöscht.

Charon, der übergroße Nachbar

Während desselben Vorbeiflugs kam New Horizons innerhalb von 27.000 km (17.000 Meilen) von Charon, Plutos größtem Mond, vorbei. Charons Name trägt ein seltsames Echo aus der Fiktion: Jahrzehnte bevor seine echte Entdeckung, nutzte Science-Fiction-Schriftsteller Edmond Hamilton die Namen Charon, Styx und Cerberus für drei Monde des Pluto in einem 1940er Roman.

Hochauflösendes echtes Farbenbild von Charon, Plutos größtem Mond
Charon, Plutos größter Mond, in echten Farben von New Horizons gesehen. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker, Gemeinfrei, via Wikimedia Commons

Es ist ein Zufall ohne Erklärung in den Aufzeichnungen – nur zwei Menschen, die Jahrzehnte auseinander, bei denselben drei Namen für dieselben kleinen Welten ankamen.

Ein weiterer Stopp: Arrokoth am Rand des Kuiper-Gürtels

Arrokoth, das Kuiper-Gürtel-Objekt, das New Horizons nach Pluto suchte, tauchte am 26. Juni 2014 in Hubble-Weltraum-Teleskop-Bildern auf – das Werk des Astronomen Marc Buie's New Horizons Search Team, das nach einem Kuiper-Gürtel-Objekt gesucht hatte, das die Sonde erreichen konnte. Ein Objekt zu finden war nicht garantiert: New Horizons Wissenschaftler brauchten eine riesige Menge Hubble-Weltraum-Teleskop-Zeit, 160 Umlaufbahnen wert, nur um ein Kuiper-Gürtel-Objekt zu finden, das sich zu besuchen lohnte, sobald Pluto hinter ihnen lag.

Composite-Bild des Kuiper-Gürtel-Objekts Arrokoth
Arrokoth, das Kontakt-Binär-Kuiper-Gürtel-Objekt jenseits von Pluto. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko., Gemeinfrei, via Wikimedia Commons

Diese Art von Anfrage zeigt, wie unsicher die Follow-up-Mission wirklich war: Ohne genug Teleskopzeit hätte es möglicherweise gar kein zweites Vorbeiflugziel gegeben, auf das die Sonde zielen konnte.

Ein bewegliches Ziel lokalisieren

Um ein kleines, entferntes Objekt genau zu treffen, braucht es mehr als eine gute Flugbahn – es braucht zu wissen, wo genau sich dieses Objekt befinden wird. Vor dem Pluto-Encounter nutzten Astronomen den hellen Quasar J1911-2006 mit dem ALMA-Funkteleskop-Array, um Plutos Position zu bestätigen und die Unsicherheit zu halbieren.

Quasare sind nützliche Referenzpunkte, weil sie am fernen Rand des beobachtbaren Universums sitzen und kaum scheinen zu wechseln, was Astronomen einen festen Hintergrund gibt, um einen viel näher gelegenen, schneller beweglichen Zwergplaneten dagegen zu messen.

Eine Grenze am Rande des Sonnensystems

New Horizons lieferte weiterhin Ergebnisse lange nach seinen wichtigsten Vorbeiflugen. Die NASA kündigte im August 2018 an, dass das Alice-Instrument der Sonde eine wasserstoffreiche Grenze weit jenseits der Planeten bestätigt hatte, die die Twin Voyager-Sonden bereits 1992 angedeutet hatten.

Das Bestätigen eines Signals, das vor mehr als zwei Jahrzehnten angedeutet wurde, machte New Horizons zu mehr als einer Pluto-Mission – ein Beweis, dass Instrumente, die für einen Encounter gebaut wurden, Astronomen lange nach dem Schlagzeilen-Vorbeiflug weiterhin über den äußeren Rand des Sonnensystems lehren können.

Quellen