Raumfahrt Triumph auf dem Titan

"Hey, da will uns jemand hochnehmen, das ist doch nie im Leben der Titan!" Solche Bemerkungen entfuhren am Freitagabend manchem der Wissenschaftler, die sich im Darmstädter Kontrollzentrum der Europäischen Raumfahrtagentur Esa vor den Bildschirmen drängten. Da bauten sich dort gerade die ersten Bilder auf: rohe Kameradaten, welche die amerikanische Saturnsonde Cassini soeben von ihrem europäischen Beiboot Huygens nach dessen Eintritt in die Atmosphäre des mysteriösen Mondes zur Erde weitergeleitet hatte. Exotik hat oft einen Moment unerwarteter Vertrautheit.

Nicht, daß man nicht auf Überraschungen gehofft hatte, was der orangegelben Dunst des Saturntrabanten verbirgt. "Aber niemand hätte gedacht, daß die Bilder geologisch so einfach zu interpretieren sind" sagt Carolyn Proco. Die Amerikanerin muß es wissen. Sie wacht über Cassinis Kameras, die in den letzten Monaten schon allerhand bizarre Saturnmonde abgelichtet hatten. Daß Titan das alles übertreffen könnte, war erwartet worden. Aber das Ausmaß überraschte dann doch: Das erste veröffentlichte Bild zeigte etwas, das aussah wie verzweigte Flußläufe, die zum Ufer eines Sees führen. Ob darin etwas etwas fließt, müssen genauere Analysen zeigen. Es flösse dann bei -180°C - viel wärmer wird es nicht an einem Ort, der zehnmal so weit von der Sonne entfernt ist wie die Erde. Es ist also sicher kein Wasser, auch wenn Bundesministerin Edelgard Bulmahn am Freitag über dessen Entdeckung auf dem Titan freute.

Sachte Landung und gefunkte Bilder

Die Mission war fraglos ein glänzender Erfolg. Die Hauptaufgabe der am Weihnachtstag von Cassini abgekoppelten Sonde war die Erkundung der Atmosphäre des Titan. Zum Jubel der Forscher setzte sie danach sacht auf und funkte Bilder und Daten von der Oberfläche. Nach ersten Auswertungen in der Nacht zum Samstag fand sich dann doch Wasser, allerdings in Form faustgroßer Eisbrocken (Bild links). Aber Eis war so ziemlich das einzige, mit dem die meisten Forscher fest gerechnet hatten.

Was der Sonde dort unten sonst begegnen würde, darüber phantasieren Wissenschaftler und Weltraumgraphiker seit Jahrzehnten. Auch Wetten wurden abgeschlossen. So in dem britischen Team um John Zarnecki, das für Huygens das Instrument zur Untersuchung der Titanoberfläche entwickelte. Chancenlos war immer Zarneckis eigene Lieblingsvision, in der Huygens mit dem Fallschirm an einer Palme hängen bleibt. Wer auf Nummer sicher gehen wollte, setzte auf eine Landung auf granithartem Eis - schließlich bestehen daraus die meisten anderen Saturnmonde. Die Sonde hätten aber auch, und das wäre Zarnecki nach der Palme am liebsten gewesen, in einen See aus benzinähnlicher Flüssigkeit platschen können - oder in einen Morast aus Tholinen (von griechisch "tholos" für "Matsch"), hochmolekolaren Kohlenwasserstoffen, die aus Methan unter dem Einfluß von Sonnenlicht entstehen. Letzteres kommt den Tatsachen wohl am nächsten. "Die Probe scheint auf einer dünnen Kruste gelandet zu sein, unter der sich eine Schicht weichen Materials befindet, etwa mit der Konsistenz von Lehm oder feuchtem Sand", sagte Zarnecki am Samstag.

Seen und Sümpfe - nur eben aus anderem Material

Tholin-Arosole sorgen auch für die weitgehend blickdichte Dunstschicht, die den Titan verhüllt. Mit den Daten, die Huygens am Freitag zur Erde funkte, sollte sich die Oberflächenbeschaffenheit des Titan ein gutes Stück weit klären lassen. Nicht nur, daß Huygens' Bordkameras unterhalb der Dunstschicht in 50 Kilometer Höhe freien Blick auf die Topographie hatten. Kurz vor dem Aufsetzen knipste sich ein Scheinwerfer an, in dessen Licht sich der Titanboden spektroskopisch auf seine chemische Zusammensetzung untersuchen ließ - so wurde in der ersten Analyse auch das Eis identifiziert. Zudem wurden Daten über die Zusammensetzung der Atmosphäre gesammelt, insbesondere auch der Aerosole aus Methantröpfchen oder eben Tholinen, die möglicherweise auf die Oberfläche herabregnen oder rieseln und tieferliegende Geländeabschnitte naß oder sumpfig machen.

Die Möglichkeit, auf dem Titan könnte es es vertraute Dinge wie Seen und Sümpfe geben - nur eben aus völlig anderem Material als auf der Erde - war sicher ein wichtiger Antrieb, der 2,4 Milliarden Euro schweren Cassini-Sonde noch eine Landesonde für 460 Millionen Euro mitzugeben. Wer Grundlagenforschung als kulturelle Aktivität sieht und diese nicht nur als Luxus-Verzierung menschlichen Daseins, darf durchaus meinen, daß allein die Neugier danach, wie es auf dem Titan aussieht, eine solche Investition rechtfertigt.

Wichtige Erkenntnisse über die Frühzeit der Erde

Aber natürlich gibt es noch mehr wissenschaftliche Gründe, sich den Titan näher anzusehen: vor allem die absonderliche Atmosphärenchemie aus Methan und Tholinen. Daß diese Chemie aber viel mit der jungen Erde und der Entstehung des Lebens zu tun habe, wie oft zu hören ist, wird von Fachleuten bestritten. "Diese Idee hat der Astronom Carl Sagan in die Welt gesetzt und die Pressemeldungen der Nasa kauen sie ständig wieder. Aber sie ist falsch," sagt der Geochemiker James Kasting von der Pennsylvania State University. "Das Methan auf der frühen Erde wurde erst durch Lebewesen freigesetzt," sagt Kasting. "Wie die Erdatmosphäre vor dem Erscheinen des Lebens aussah, läßt sich nicht direkt ermitteln. Unsere Modelle legen nahe, daß sie vor allem aus Stickstoff und Kohlendioxyd bestand." Für Kasting sind Huygens' Messungen am Titan dennoch wichtig für das Verständnis der frühen Erde - wenn auch erst für die Zeit, nachdem frühe Einzeller die irdische Lufthülle mit Methan angereichert hatten. "Da werden wir lernen, was in einer methanreichen Atmosphäre so alles passieren kann," sagt Kasting.

Chemisch absonderliche Landschaften waren aber nicht das einzige, was Forscher und Raumfahrtmanager am Freitag so aus dem Häuschen brachte. Huygens' glückliche Landung ist auch ein Triumph der Europäischen Raumfahrt. Den Europäern - der Esa, dem Generalunternehmer Alcatel und rund vierzig Firmen und Forschungseinrichtungen aus 19 Ländern - gelang damit auf Anhieb die erste Landung auf dem Mond eines anderen Planeten noch dazu im äußeren Sonnensystems - und das wohl heikelste Landemanöver, das je durchgeführt wurde.

Planungsbeginn vor gut 25 Jahren

Für die technisch Eingeweihten stieg die Laune daher schon lange bevor die ersten Daten eintrafen, nämlich als ein Radioteleskop in West Virginia die ersten Signale von Huygens empfing und damit signalisierte, daß sich mindestens der erste der drei Landefallschirme geöffnet hatte. Denn um ein Raumfahrzeug für den Eintritt in eine Atmosphäre auszulegen, muß man über deren Eigenschaften recht genau im Bilde sein. Geht man von einer falschen Gaszusammensetzung aus, könnte die Rechnungen zu einen falschen Eintrittswinkel führen. Und damit zum Absturz.

Anders als über die Atmosphäre des Mars, wo Esa vor Jahresfrist die Sonde "Beagle 2" verlor, war das Wissen über die Gashülle des Titan aber noch recht dürftig, als man vor gut 25 Jahren mit der Planung für Huygens begann - und auch noch als man die Sonde vor sieben Jahren im Huckepack mit Cassini auf die Reise schickte. So stellte sich heraus, daß die hauptsächlich aus Stickstoff bestehende Titanluft nur 2 Prozent Methan enthält und nicht 10, wie man früher dachte. Doch Huygens war solide genug, um diese Differenz zu verkraften.

Keiner der Anwesenden wird eine zweite Titan-Landung erleben

Als segensreich erwies sich, daß Huygens seine Meßdaten auf zwei Frequenzen an Cassini funkte, von wo aus sie zu Erde weitergeleitet wurden. Einer dieser beiden Kanäle versagte nämlich den Dienst. Dennoch konnten fast alle wissenschaftlichen Daten über den anderen Kanal gerettet werden. Verloren gingen die Daten über die Winde, die Titan auf seinem Sinkflug abtrieben - Winde übrigens, deren Geräusche durch ein Mikrophon aufgenommen wurden. Doch dann gelang es, das Signal dieses Kanals mit Radioteleskopen auf der Erde auch ohne den Umweg über Cassini zu empfangen. Nun besteht Hoffnung, die verlorene Information aus dem Vergleich der Daten von Radioteleskopen verschiedener Erdteile zu rekonstruieren. Als sich am Freitag Abend herausstellte, daß dies mit extremer Genauigkeit möglich wird, lauschten die Radioteleskope weiter, nachdem Huygens schon lange auf der Oberfläche aufgesetzt hatte. Wer weiß, vielleicht glitt die Sonde ja nach der Landung nochmal langsam einen Hang hinab - oder baumelte doch sanft an seinem irgendwo verhedderten Fallschirm?

Huygens wird dem Titan wohl lange nicht alle Geheimnisse entreißen. Die grob 500 Megabyte an Daten, die Huygens am Freitag aufgezeichnet hat, werden den Schleier etwas heben, aber das wird erstmal alles sein. "Keiner, der jetzt hier ist, wird eine zweite Landung auf dem Titan erleben," sagt Esa-Wissenschaftsdirektor David Southwood nicht ohne Wehmut. Aber sollte der glänzende Erfolg des Cassini-Huygens-Projektes den Forschungspolitikern nicht einen Stoß versetzen und sie zu neuen Plänen ermuntern? Schließlich haben einst die Bilder der Voyager-Sonden vom Jupiter Überlegungen in Gang gesetzt, aus denen schließlich das Cassini-Huygens-Projekt wurde. Gerade im äußeren Sonnensystem gibt es außer dem orangen Schleier des Titan noch mehr Rätsel zu lüften, etwa der Ozean aus flüssigem Wasser unter dem Eispanzer des Jupitermondes Europa.

Auf zu anderen Monden

"Ich denke, wir müssen jetzt ernsthaft drüber reden, was wir tun" sagt Southwood. "Der Mond ,Europa' wäre ein mögliches Ziel, aber es gibt auch andere: den Uranus etwa, oder den Neptun". Aber wie die Politik dafür gewinnen? "Ich denke, wir haben hier heute geliefert, was man sich nur erträumen konnte. Wenn solche Verdienste nicht mit mehr Resourcen belohnt werden, was ist der Sinn? Die Öffentlichkeit ist begeistert, wir haben gezeigt, was Europa kann. Unser einziges Problem ist: Wir hängen von Politikern ab, die für viel kürzere Zeiträume gewählt sind, als es gedauert hat, eine Reise zum Titan vorzubereiten."