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Am Südpol von Enceladus stoßen Geysire Wasserdampf, Eispartikel, Methan, Kohlendioxid und organische Verbindungen aus. Credit: NASA / JPL Illustration

Als sechstgrößter Mond des Saturns befindet sich Enceladus etwa 10 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt, und liegt somit eigentlich weit außerhalb der sogenannten „habitablen Zone“, wo Leben möglich ist. Bei der Suche nach extraterrestrischem Leben rückt der Himmelskörper, dessen äußere Schicht aus einer mehreren kilometer mächtigen Eiskruste besteht, dennoch zunehmend ins Visier der Astrobiologie. Denn die Raumsonde Cassini förderte einige interessante Details zu Tage:

· Zumindest an der Südpolarregion dehnt sich unterhalb der Eisschicht ein Ozean aus.

· Ebenfalls am Südpol zeugen Geysire von geologischer Aktivität - in seinem Inneren muss der Himmelskörper demnach erheblich wärmer sein, als bisher für möglich gehalten. 

· Unter den ausgestoßenen Partikeln dieses Kryovulkanismus` befinden sich organische Verbindungen.

Entsprechend dieser Befunde, besteht die Möglichkeit, dass sich im subglazialen Ozean von Enceladus extraterrestrisches Leben in Form von Mikroorganismen gebildet hat. Die, vom DLR initiierte, Enceladus Explorer Initiative (EnEx) (Die EnEx-Initiative) hat das Ziel, dieser Möglichkeit auf den Grund zu gehen. So soll im Rahmen des Projekts die Landung einer Raumsonde auf Enceladus mit anschließender Beprobung des im Eisschild eingeschlossenem Waser realisiert werden.

Von existentieller Bedeutung für das Gelingen des geplanten Vorhabens ist die präzise Ortung und Fernsteuerung des sogenannten IceMoles, eine von der FH Aachen entwickelte Schmelzsonde, welche die Probenentnahme vor Ort durchführen soll. Bereits im Vorfeld hat die Bergische Universität Wuppertal die Ortung einer solchen Schmelzsonde in Gletschereis mittels akustischer Triangulation entwickelt.

Ein ebenso wichtiger Punkt bei der Durchführung der geplanten EnEx-Mission ist außerdem die Auswahl eines geeigneten Landeplatzes. Um dies zu gewährleisten soll mit einem neuen Teilprojekt und in Zusammenarbeit mit Ingenieuren der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik) ein Abbildungssystem für Gletscherspalten in der Astrobiologie zur roboterbasierten Eis-Exploration (EnEx-AsGAr) erarbeitet werden. In diesem Projekt sollen radarbasierte bildgebende Verfahren - sowohl für die Wiedergabe der Oberflächenbeschaffenheit des Mondes, als auch um oberflächennahe wassergefüllte Spalten im Eis dedektieren zu können- erarbeitet werden. Hierzu soll das Prinzip eines Synthetic-Apertur-Radars (SAR) angewendet werden, welches sowohl für hochauflösende Fernerkundung aus dem Orbit (vor der Landung), als auch für die Nahbereichsabbildung (nach der Landung) genutzt werden kann. Eine besondere Herausforderung ist dabei unter anderem, dass die Dielektrizität und somit die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Radiowellen im Eis von Parametern wie Salzgehalt, Dichte, Druck und Temperatur bestimmt werden, welche für das Explorationsgebiet Enceladus nicht bekannt sind. Durch Untersuchungen an terrestrischem Eis, wird daher ein Modell entwickelt werden, welches für denkbare Szenarien auf Enceladus übertragbar ist. Um die Dielektrizität außerdem vor Ort genau bestimmen zu können, soll ein, auf Referenzzielen basierendes, in-Situ Messverfahren konzipiert werden. Mit einem selbstlernenden, auf neuartigen SAR-Algorithmen basierenden, Kalibrationsverfahren soll der Eis-Untergrund auf Enceladus trotz der Brechungseffekte an Grenzschichten exakt wiedergeben werden können.

Um sowohl die Hardware als auch das entwickelte System zu testen sind im Rahmen des Projekts insgesamt zwei Feldtests auf Gletschern vorgesehen.

 

Möglicher Versuchsaufbau für die Ortung Wassergefüllter Spalten im Eis.

EnEx (Enceladus Explorer)