Die GALILEO-Mission

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Abbildung 1: Galileos Ankunft am Jupiter (Zeichnung)

EPI - Energetic Particles Investigation - auf der Instrumentenkapsel PROBE der GALILEO-Mission

Ziele des EPI-Experiments

  • Erstmalige In-Situ-Messung der Energie- und Richtungsverteilungen von Elektronen, Protonen, Helium- und schwereren Kernen am unteren Rand des Jupiter-Strahlungsgürtels zwischen fünf Jupiterradien und dem Beginn der Atmosphäre.
  • Vergleich mit der vom DSN routinemäßig überwachten Synchrotronstrahlung, die von der energiereichen Elektronen aus diesem Raumbereich ausgesandt wird.
  • Korrelation mit Radiointensitäten in der Jupitermagnetosphäre, wie sie vom Lightning und Radio Detector (LRD) an Bord derselben Instrumentenkapsel gemessen werden und die die räumliche Verteilung energiereicher Teilchen im Strahlungsgürtel beeinflussen.

Technische Daten des EPI-Instruments

  • Masse: 1 kg
  • Leistungsaufnahme: 1 W
  • maximale Zählrate: 300000 1/s

Eine vollständige Instrumentenbeschreibung findet man in Space Science Reviews 60/1-4, S. 79-90, 1992.

Zeitplan

  • 1978: Planungsbeginn
  • 1983: Fertigstellung der Flugeinheit des Instruments
  • 18. 10. 1989: Start
  • 12. 07. 1995: Abtrennung der Instrumentenkapsel PROBE vom Orbiter
  • 07. 12. 1995: Eintritt der Kapsel in die Jupiter-Atmosphäre

Ergebnisse des EPI-Experiments auf Galileo

Die beabsichtigten Messungen von Energie- und Richtungsverteilungen geladener Teilchen sind während des Abstiegs der GALILEO-Probe bis zur Jupiter-Atmosphäre erfolgreich durchgeführt worden. Sie begannen bei einer Entfernung von fünf Jupiter-Radien (der Jupiterradius ist 71714 km) nahe der Bahn des Mondes Io und endeten beim Eintritt in die Atmosphäre bei einer Höhe von 1,25 Jupiter-Radien. Der Bereich unterhalb von 1,8 Jupiter-Radien war vorher noch von keiner Raumsonde erreicht worden. Der Abstieg endete nahe dem Äquator bei 4,94 Grad West und 6,5 Grad Nord.

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Abbildung 2: EPI-Messungen

Das Kieler Instrument wurde, wie das nebenstehende Bild zeigt, bei fünf, vier und drei Jupiter-Radien für je zwei Minuten aktiviert. Ab zwei Jupiter-Radien blieb es bis zum Eintritt in die Atmosphäre dauernd in Betrieb.

Die vorläufige Auswertung der Daten ergibt folgendes. Das Instrument entdeckte eine neue Zone des inneren Strahlungsgürtels unterhalb 2,5 Jupiter-Radien. Näher bei Jupiter nimmt die Teilchendichte durch Absorption in der Materie des Staubringes stark ab. Eine scharfe untere Grenze des Strahlungsgürtels ist bei 1,25 Jupiter-Radien festzustellen. Dies ist im letzten Bild dargestellt. Kurve E1-P1 entspricht energiereichen Elektronen, P1 Protonen, HE Heliumkernen und HV schwereren Kernen.

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Abbildung 3: Gemessene Teilchenpopulationen

Das Projekt wurde nacheinander durch den Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT), die Deutsche Agentur für Weltraumangelegenheiten GmbH (DARA) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrtforschung (DLR) gefördert.