Cambridge (USA) – Während das bislang dritte, als solches erkannte Objekt interstellarer Herkunft auf dem Weg durchs Sonnensystem ist und weiterhin für hitzige Debatten über seine Natur (Komet oder Alien-Sonde) sorgt, zeigt eine Studie, dass die NASA-Jupitersonde „Juno“ den interstellaren Körper abfangen und im Vorbeiflug erkunden könnte.
Die Aufnahme des Gemini-North-Teleskops zeigt die Hülle aus Staub und verdunsteten Gasen, die das interstellare Objekt 3I/ATLAS als Kometen ausweist. Copyright: Int. Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/K. Meech (IfA/U. Hawaii)
Inhalt
Wie der Harvard-Astronom Prof. Avi Loeb gemeinsam mit Adam Hibberd und Adam Crowl von der britischen „Initiative for Interstellar Studies“ in einer vorab via ArXiv.org veröffentlichten Studie aufzeigen, könnte Juno somit schon bald eine einzigartige wissenschaftliche Mission erfüllen: den erstmaligen nahen Vorbeiflug an einem interstellaren Objekt.
Entdeckt wurde 3I/ATLAS am 1. Juli 2025. Nach ‘Oumuamua (2017) und 2I/Borisov (2019) ist es erst das dritte offiziell bestätigte interstellare Objekt, das unser Sonnensystem durchquert. Aus Richtung des Sternbilds Schütze kommend, bewegt sich „3I/ATLAS“ derzeit mit etwa 217.000 Kilometern pro Stunde auf einer stark hyperbolische Bahn auf das innere Sonnensystem zu und wird hier – so bisherige Prognosen eintreffen – am 29. Oktober 2025 rund 203 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, seinen sonnennächsten Punkt (Perhiel) knapp innerhalb der Marsumlaufbahn erreichen. Seinen erdnächsten Punkt erreicht das Objekt am 19. Dezember 2025 mit einer Distanz von rund 260 Mio. Kilometern, was rund 1,8 Astronomischen Einheiten (AE = Abstand Erde–Sonne) entspricht. Eine Gefahr für die Erde besteht also nicht, und der Mars befindet sich zu jenem Zeitpunkt, am dem 3I/ATLAS seine Bahn kreuzt weit von diesem Punkt entfernt.
Bahndiagramm von 3I/ATLAS (Illu.)
Nach anfänglichen Spekulationen darüber, um was es sich bei dem Objekt genau handelt – Loeb selbst hatte durch ein Gedankenspiel in Form einer „pädagogischen Übung“, es könne sich auch um eine außerirdische Sonde handeln, heftige Kritik aus der Wissenschaftsgemeinde provoziert (…GreWi berichtete) – weisen mittlerweile zahlreiche Teleskopaufnahmen eine deutliche Kometen-Hülle (Koma) aus (s. Titelabb.).
Während dieses von Loeb, Hibberd und Crowl beschriebenen Flybys würde die Mission die Sonde an „3I/ATLAS“ vorbeiführen, das nach seinem bevorstehenden Durchflug durch das innere Sonnensystem sich am 16. März 2026 dem Jupiter bis auf rund 53,6 Millionen Kilometer nähern wird.
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Neues Ziel für die Juno-Mission
Wie das Forscher-Trio ausführt, währen mit einem präzisen Triebwerksmanöver am 14. September 2025 ein Kurswechsel möglich, der Juno die Sonde in die Nähe des interstellaren Besuchers bringt und dies sowieso nur wenige Tage vor dem bislang geplanten Missionsende der Sonde.
Die extreme Geschwindigkeit von 65,9 Kilometern pro Sekunde relativ zu Jupiter macht ein vollständiges Rendezvous zwar unmöglich, doch ein Vorbeiflug, ein sogenannter Flyby, wäre laut den Autoren kompliziert aber durchaus umsetzbar.
Herzstück ihrer Berechnung ist die von Hibberd entwickelte „Optimum Interplanetary Trajectory Software (OITS)“. Diese berechnet die effizienteste Flugbahn zwischen zwei Punkten im Raum bei möglichst geringem Treibstoffverbrauch (Delta-V). Ergebnis: Ein Gesamtschub von 2,6755 Kilometern pro Sekunde zum richtigen Zeitpunkt könnte Juno auf Kollisionskurs mit 3I/ATLAS bringen – genau zum Zeitpunkt des Jupiter-nächsten Vorbeiflugs des Objekts am 14. März 2026.
2011 gestartet, befindet sich die nach der römischen Göttin der Ehe, Geburt und Führsorge und Gemahlin des Jupiter benannte Sonde seit 2016 in einer polaren Umlaufbahn um Jupiter. Ursprünglich war geplant, die Sonde nach Abschluss der Mission gezielt in die Jupiteratmosphäre zu lenken, um so potenzielles Leben auf einem der Jupitermonde vor irdischer Kontamination zu schützen.
Nun könnten die letzten Reserven des chemischen Antriebs – basierend auf Hydrazin und Stickstofftetroxid – für den Kurswechsel verwendet werden. Der ursprünglich verfügbare Gesamtschub lag bei etwa 2,74 km/s und damit nur knapp über dem nun benötigten Delta-V.
Obwohl das Haupttriebwerk seit 2017 nicht mehr verwendet wurde, zeigt die Studie, dass ein sogenanntes „Jupiter-Oberth-Manöver“ möglich wäre: ein Geschwindigkeitsgewinn durch Triebwerkszündung im Gravitationseinfluss des Planeten. Das Manöver müsste nur acht Tage vor dem bisher geplanten Missionsende durchgeführt werden. Sollte es gelingen, würde Juno am 14. März 2026 den Vorbeiflug absolvieren.
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Eine einmalige Chance für die Wissenschaft
Im Gegensatz zu Teleskopen auf der Erde könnte Juno dann das interstellare Objekt aus nächster Nähe untersuchen. Die Sonde verfügt über ein breites Instrumentenarsenal: u.a. ein Infrarotspektrometer, ein Magnetometer, einen Mikrowellenradiometer, sowie Kameras und UV-Spektrographen. Diese könnten nicht nur die Zusammensetzung und Oberflächenstruktur von 3I/ATLAS untersuchen, sondern auch potenzielle Gas- oder Staubhüllen, wie sie von aktiven Kometen ausgehen.
Besonders wertvoll wäre eine solche Begegnung auch deshalb, weil interstellare Objekte bisher kaum direkt erforscht werden konnten. Frühere Besucher durchquerten das Sonnensystem so schnell und relativ kurz nach ihrer Entdeckung, dass sie nur von weit entfernten Teleskopen beobachtet werden konnten. Die Daten eines Juno-Vorbeifluges wären also im wahrsten Sinne des Wortes einmalig.
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Knapp und schwierig, aber machbar
Die Forscher weisen darauf hin, dass der Erfolg stark vom tatsächlichen Treibstoffrest und der technischen Funktionsfähigkeit des Antriebs abhängt. Auch könnte sich die Flugbahn von „3I/ATLAS“ noch geringfügig ändern, sollte es bei Annäherung an die Sonne zu nicht-gravitativen Beschleunigungen durch Kometenaktivität kommen. Kleinere Kurskorrekturen wären dann erforderlich.
Würde das vorgeschlagene Manöver gelingen, könnte die Juno-Mission nicht nur verlängert, sondern wissenschaftlich auf ein neues Niveau gehoben werden. Ein spektakulärer Abschluss für eine bereits jetzt bemerkenswerte Mission – und möglicherweise ein Meilenstein in der interstellaren Raumfahrtforschung.
Inspiriert von den Ausarbeitungen von Loeb und Kollegen hat sich die US-Kongressabgeordnete Anna Paulina Luna auch schon mit einem offiziellen Schreiben an den derzeitigen stellvertretenden NASA-Administrator Sean Duffy gewandt und die Umwidmung der auslaufenden Juno-Mission gefordert.
I’m urging NASA to extend the Juno mission to study interstellar object 31/ATLAS. Thank you Avi Loeb for your continued dedication to exploring our universe. We must seize this opportunity for groundbreaking discovery. pic.twitter.com/50zQg8B6Lv
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