Found in Space – nach zehn Jahren haben “Philae” und “67P/C-G” zueinandergefunden

Rosetta's Mini-Labor Philae ist am 12. November 2014 nach zehn Jahren Reise durchs All erfolgreich auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko gelandet

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Ein spektakuläres Ereignis: Die Sonde “Philae” landete erfolgreich auf dem Kometen “67P/C-G” © ESA/ATG medialab

Eine Liebesgeschichte mit Happy End: Lander “Philae” konnte sich am Nachmittag des 12. November 2014 – nach zehnjährigem Ritt durchs All auf dem Rücken von Raumsonde “Rosetta” – endlich mit dem Kometen “67P/Churyumov-Gerasimenko” vereinen. Das “Rendezvous im All” – eine Mission der Europäischen Weltraumbehörde ESA/ASE – geht als Meilenstein in die Geschichte der Weltraumforschung ein.

510 Millionen Kilometer Fahrtstrecke, drei Monate Umkreisen und drei Versuche waren notwendig, um beim Kometen “Tschuri”, wie er von den Medien bezeichnet wird, zu landen. Ganz schön hartnäckig, der “Kleine”, dessen Kern ca. 49 km3 (4 x 3,5 x 3,5 km) Volumen umfasst bei einer Masse von rund 1•1013 kg. Und obwohl sich von Philae’s drei Harpunen nur eine im Kometen verankern wollte, gab sie nicht auf, krallte sich an Tschuri wacker fest und schickte gestern ein Signal an die Erde, dass sie bei ihm gelandet wäre.

Nach ersten Berechnungen von ROMAP (ROsetta Lander MAgnetometer and Plasma Monitor), dem 40 Gramm leichten Sensormodul, das im Mini-Labor “Philae” eingebaut ist, wurde das Bestätigungssignal für die Landung mit 17.03 Uhr MEZ (mitteleuropäischer Zeit) bekannt gegeben. Da das Signal 28 Minuten bis zur Erde braucht, müsste “Philae” offiziell gestern um 16.35 Uhr MEZ an “Tschuri” angedockt sein.

ROMAP Twitter Auszug

Zwischenzeitlich berechnete ROMAP’s Magnetfeldanalyse jedoch drei Landeversuche: 15.33 UTC (16.33 Uhr MEZ), 17.26 UTC (18.26 Uhr MEZ) und 17.33 UTC (18.33 Uhr MEZ), was über das Twitter-Portal veröffentlicht wurde. Das lag daran, dass Lander “Philae” mehrmals vom Kometen abprallte, bevor er endgültig darauf zum Stillstand kam.

Dann war es aber soweit. Raumsonde “Rosetta” und Lander “Philae” lieferten atemberaubende erste Aufnahmen vom bisher einzigartigen Ereignis dieser Art. Man konnte nicht nur die Abkapselung (Separation) Philae’s von Rosetta erkennen, sondern auch die erfolgreiche Landung von Philae auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Die Trennung wurde von ESA’s European Space Operations Center (ESOC) um 09.35 Uhr MEZ bestätigt (nach Abzug der 28 Minuten Funksignalübertragung). Zwischen Separation und Landung auf dem Kometen vergingen sieben Stunden.

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Separation des Landers “Philae” von der Raumsonde “Rosetta” über dem Kometen “67P/C-G” © ESA/ATG medialab

Die Freude unter allen Beteiligten war groß. Das fantastische Ereignis ging sogleich um die Welt, nachdem die ersten Rosetta-Daten bei der ESA-Bodenstation in Malargüe (Argentinien) und der NASA in Madrid (Spanien) eintrafen. Das Signal wurde sofort von ESOC in Darmstadt und dem DLR Lander Kontrollzentrum (LCC) in Köln bestätigt, dessen Philae-Team für die Steuerung und den Betrieb des Mini-Labors im All verantwortlich ist. Die ersten wissenschaftlichen Daten, die “Philae” lieferte, wurden sogleich an die Centre National d’Études Spatiales (CNES) in Toulouse (Frankreich) übertragen.

“Nach mehr als 10 Jahren durch den Weltraum reisen machen wir jetzt die beste wissenschaftliche Analyse eines der ältesten Überreste unseres Sonnensystems”, verkündete Alvaro Giménez, Direktor für Wissenschaft und robotische Exploration ESA. Denn das ist Sinn und Zweck der 3,5 Mrd. Euro jährlich verschlingenden Weltraummission. Dieser “Ritt auf dem Komet” soll Aufschluss darüber geben, wie vor 4,6 Milliarden Jahren das Sonnensystem entstanden ist. Und die Idee dazu ist nicht erst vor zehn Jahren entstanden:

Nachdem der kurzperiodische Komet “67P/Churyumov-Gerasimenko” (67P/C-G) vor 45 Jahren (August 1969) von dem ukrainischen Astronom Klim Ivanovich Churyumov (auch: Tschurjumow) als winziges Firmament in den unendlichen Weiten des Weltraums entdeckt und von der tadschikischen Astronomin Swetlana Iwanowna Gerasimenko (auch: Gerassimenko) belichtet wurde, war die Faszination schon groß (Genaueres zur Entdeckung siehe Interview mit Gerasimenko am 11.11.2014).

Komet 67P/C-G © ESA NavCam
Eine Ansicht des Kometen 67P/C-G © ESA NavCam

Dass aber gerade auf diesem Kometen einmal ein Mini-Labor von der Europäischen Weltraumorganisation ESA/ASE (engl.: European Space Agency, franz.: Agence spatiale européenne) andocken würde, hätten sich die beiden wohl damals nicht in den kühnsten Träumen vorstellen können. Gerasimenko, die seit 1969 den gesamten Verlauf verfolgt, erfuhr 2003 zum ersten Mal was über die “Mission Rosetta” im Internet.

Die Entwicklung des Projektes begann jedoch schon 1992. Ursprünglich sollte Raumsonde Rosetta am 13. Januar 2003 wie geplant zum Kometen “46P/Wirtanen” aufbrechen. Weil zu der Zeit jedoch eine Ariane-5-Rakete explodierte, wurde der Start verschoben. Und da Kometen mit der Zeit “ausgasen”, musste ein anderer Komet ausgewählt werden. So kam “Tschuri” an die Reihe.

Ariane 5G+ ESA
Trägerrakete Ariane 5G+ © ESA/CNES/Arianespace – Service optique CSG

Am 2. März 2004 um 8:17 Uhr MEZ hob die Trägerrakete “Ariane 5G+” vom Weltraumzentrum Kourou in Französisch-Guayana aus mit der drei Tonnen schweren Sonde “Rosetta” an Bord schließlich von der Erde ab und begab sich – zusammen mit Lander “Philae” – auf die zehnjährige Reise durchs All. Bei dieser Version des Ariane-5-Modells wurde die Oberstufe gegenüber der Basisversion Ariane 5G modifiziert, um die Treibstoffmenge etwas zu erhöhen.

Das “Mini-Labor” Philae wurde mit zehn verschiedenen hochentwickelten Instrumenten bestückt: APXS (Spektrometer), COSAC (Bodenproben), PTOLEMY (Bestimmung der chemischen Zusammensetzung des Kometenmaterials), CIVA (Kamerasystem), ROLIS (Kamera), CONSERT (Struktur/Zusammensetzung des Kometen mithilfe elektromagnetischer Wellen), MUPUS (Temperatursensoren), ROMAP (Magnetometer und Plasma-Monitor), SESAME (Schallausbreitung, Staubfluss, Untergrund) und SD2 (Bohrer).

Die Namen “Rosetta” und “Philae” wurden übrigens nicht zufällig ausgewählt. Die Rosetta-Mission geht auf einen Stein zurück, den napoleonische Soldaten 1799 während der Besetzung Ägyptens nahe dem Ort Rosetta (heute Rashid) im Nildelta fanden. Der Stein stammt aus dem Jahre 196 vor Christus und zeigt einen Gesetzestext in Griechisch, Demotisch und ägyptischen Hieroglyphen. Mit diesem Stein gelang es dem französischen Gelehrten Jean Francois Champollion, das Geheimnis der ägyptischen Hieroglyphen zu entziffern und damit den Zugang zu einer untergegangenen Kultur zu schaffen.

Der Name des Mini-Labors “Philae” hat ebenfalls mit Hieroglyphen zu tun. Auf der inzwischen untergegangenen Nilinsel Philae südlich von Luxor befand sich ein Obelisk, der die Namen von Kleopatra und Ptolemäus in griechischer Schrift und in Hieroglyphen enthielt. Damit konnte Champollion nachweisen, dass die Hieroglyphen einer Schriftsprache entsprechen und so an die Entzifferung des Rosetta-Steines gehen. In ähnlicher Weise erhoffen sich die Wissenschaftler von der Mission, die Ursprünge unseres Sonnensystems zu entschlüsseln.

Rosetta und Philae sind also nicht nur Namen, sie verkörpern zugleich ein anspruchsvolles Programm.

Heute wurde bekannt gegeben, dass die Batterie in der Sonde “Philae” (auch bekannt unter dem Namen “Rosetta-Lander”) nur Kapazität für 60 Stunden Energie hat. Die paar Stunden Sonneneinstrahlung am Tag, die auf die Solarkollektoren treffen, reichen leider nicht aus, um “Philae” noch monatelang mit Strom zu versorgen. Daher wird damit gerechnet, dass eine Funktion nur noch bis diesen Samstag gewährleistet sein wird. Alle Daten und Bilder des Kometen “67P/Churyumov-Gerasimenko” werden daraufhin jahrelang bis ins kleinste Detail ausgewertet werden.

Des Weiteren steht noch nicht genau fest, an welcher genauen Stelle des Kometen Philae steht, nur, dass sie am Kopfende landete.

Der Komet “67P/C-G” benötigt etwa 6,5 Jahre, um auf seiner Umlaufbahn einmal um die Sonne zu kreisen. Seine engste Sonnenannäherung, die ihn zwischen die Umlaufbahnen von Erde und Mars führen wird, erreicht er voraussichtlich am 13. August 2015.

Spacecraft: ESA/ATG medialab; Comet image: ESA/Rosetta/NAVCAM
Rosetta umkreist den Kometen 67P/C-G © Spacecraft: ESA/ATG medialab; Comet image: ESA/Rosetta/NAVCAM

Rosetta wird jedenfalls weiterhin den Kometen umkreisen und beobachten, was passiert, wenn der eisige Kern sich der Sonne nähert, und sich dann von ihm entfernen. Die Mission endet im Dezember 2015. Rosetta wird dann wieder die Nähe der Erdumlaufbahn passieren, mehr als 4000 Tage, nachdem das Abenteuer begann.

Update 17.06.2015: Nachdem die Akku-Batterie der Sonde “Philae” aufgrund des Schattenlandeplatzes zwischenzeitlich keinen Saft mehr hatte, ist sie nun wieder aufgeladen und die Forschung kann weitergehen (siehe Bericht Spiegel Online).

Am 27. Juli 2016 wurden die Kontaktversuche der DLR beendet, nachdem man feststellte, dass es “Philae” zu kalt wurde und zwei der drei Transmitter wohl defekt waren.

Am 5. September 2016 hat die ESA “Philae” aufgefunden. Der Roboter lag im Schatten eines Felsvorsprungs. Das Entdecken des genauen Lageplatzes war für die Raumfahrt wichtig, um die wissenschaftlichen Experimente der ersten Tage genauer einordnen zu können.

Am 30. September 2016 wurde Rosetta gezielt auf die Oberfläche des Kometen gesteuert und dabei zerstört.

Die rund 12 Jahre andauernde Mission wurde damit beendet, da kein Kontakt mehr zu “Philae” aufgenommen werden kann. Was bleibt, ist die wohl schönste Liebesgeschichte, die sich im Weltraum zwischen zwei “Maschinen” erstmals wirklich zugetragen hat.

Quellen: ESA/ASE, Wikipedia, verschiedene Beiträge im Internet


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