Fr, 17. August 2018

Spektakuläre Mission

10.12.2013 12:03

Sonde "Rosetta" landet 2014 erstmals auf Kometen

Fast zehn Jahre nach dem Start wird ein spektakuläres Raumfahrtprojekt 2014 in die entscheidende Phase treten: Im November nächsten Jahres soll mit der Raumsonde "Rosetta" erstmals ein wissenschaftliches Gerät auf einem Kometen landen. Im Jänner wird die Sonde (Bild), die viel Technik aus Österreich an Bord hat, aus ihrem jahrelangen "Winterschlaf" geweckt.

Die Sonde "Rosetta" war am 2. März 2004 mit einiger Verspätung gestartet worden. Grund dafür war der Absturz der Trägerrakete Ariane 5 kurz vor dem für Anfang 2003 geplanten Start. Das ursprüngliche Ziel der Mission, der Komet "Wirtanen", musste deshalb aufgegeben werden. Mit dem Kometen "Tschurjumow-Gerasimenko" wurde aber rasch ein neues Jagdobjekt gefunden.

"Rosetta" soll Kometenkern untersuchen
Die Sonde soll erstmals einen Kometenkern direkt und über lange Zeit untersuchen. Man geht davon aus, dass Kometen noch nahezu unverändert aus jenem Material bestehen und jenen interstellaren Staub enthalten, aus dem sich vor rund 4,5 Milliarden Jahren Sonne und Planeten gebildet haben. Die Mission könnte daher Aufschlüsse über die Ursprünge des Sonnensystems bringen, so wie der namensgebende "Stein von Rosetta" die Entzifferung der ägyptischen Hieroglyphen ermöglicht hat. Auch darauf, ob Kometen einst Wasser und Leben auf die Erde brachten, erhoffen sich die Forscher neue Hinweise.

"Tschurjumow-Gerasimenko" hat einen Durchmesser von rund vier Kilometern, umrundet die Sonne in einer exzentrischen Bahn alle 6,6 Jahre und bewegt sich dabei zwischen den Orbits von Jupiter und Erde. Um den Schweifstern zu erreichen, musste "Rosetta" nach ihrem Start mehrfach durch Swing-by-Flüge die Schwerkraft von Planeten - dreimal von der Erde, einmal vom Mars - nutzen, um Schwung zu holen.

Sonde derzeit in elektronischem "Winterschlaf"
Auf dieser Reise nutzte die Sonde den knappen Vorbeiflug an den beiden Asteroiden "Steins" (im Jahr 2008) und "Lutetia" (2010) für erste wissenschaftliche Beobachtungen. Für diese Phasen wurde sie jeweils aus ihrem elektronischen "Winterschlaf" geweckt. Seit 8. Juni 2011 befindet sich "Rosetta" erneut in einem energiesparenden Tiefschlaf.

Die 31 Monate Winterschlaf stellen aber keinen neuen Rekord dar: Die ESA-Sonde "Giotto", die Mitte der 1980er-Jahre zum Halleyschen Kometen unterwegs war, befand sich insgesamt 46 Monate in Tiefschlaf, so die Astrobiologin Pascale Ehrenfreund. Die Präsidentin des Wissenschaftsfonds FWF ist an den Wissenschaftsteams von zwei Instrumenten beteiligt.

"Rosetta" soll am 20. Jänner geweckt werden
Der Wecker für "Rosetta" ist für 20. Jänner, 11 Uhr MEZ, gestellt, dann soll sie für die finalen Vorbereitungen aktiviert werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Sonde noch neun Millionen Kilometer von "Tschurjumow-Gerasimenko" entfernt. Zunächst werden die Navigationsinstrumente aufgewärmt und die Hauptantenne auf die Erde ausgerichtet.

Dann werden die elf Instrumente der Raumsonde und die zehn Instrumente der Landeeinheit "Philae" (im kleinen Bild rot markiert) - dem ersten Landemodul in der Geschichte der Raumfahrt, das auf einem Schweifstern ausgesetzt wird - nach und nach eingeschaltet und ihre Funktion getestet. Nach fast zehn Jahren Reisezeit ist dies eine Phase, die den Wissenschaftlern durchaus Sorge bereitet.

Sorge um bewegliche Teile der Sonde
Der Leiter des Instituts für Weltraumforschung (IWF) der Akademie der Wissenschaften in Graz, Wolfgang Baumjohann, rechnet damit, dass die lange Ruhephase vor allem bei der Mechanik Probleme machen könnte. "Wer rastet, der rostet - das gilt auch für die mechanischen Teile der Sonde", sagte Baumjohann im Gespräch.

Obwohl es im All keinen Rost gebe, könnte es Probleme geben. Etwa bei den beweglichen Teilen des vom IFW entwickelten Instruments MIDAS, mit dem der Kometenstaub analysiert werden soll. Dieses spezielle Mikroskop ist einer von mehreren österreichischen Beiträgen zu der Mission.

Probleme mit zwei Gyroskopen
Kopfzerbrechen bereiten auch die Gyroskope. Ursprünglich wurde die Sonde mit vier solcher Kreisel stabilisiert. Einer sei bereits ausgefallen, ein weiterer nicht mehr ganz in Ordnung gewesen, als die Sonde in die Schlafphase versetzt wurde, so Baumjohann. Sollte es nun nicht mehr funktionieren, müsste zusätzlich mit den Steuerdüsen stabilisiert werden - was allerdings die Treibstoffvorräte und damit später die Manövriermöglichkeiten reduziert.

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