Dem Sonnentod entgegen

Philae wurde vom Orbiter getrennt (Grafik)

Der spannendste Teil der Rosetta-Mission beginnt im November 2014. Über ein Jahrzehnt fiebern die Wissenschaftler diesem Ereignis entgegen, der ersten Landung eines Raumflugkörpers auf einem Kometen.

Aus einer 1000 Meter hohen Umlaufbahn heraus wird der huckepack mitfliegende Philae-Lander von der Muttersonde getrennt. Auf einer stark elliptischen Abstiegsbahn fällt er nun der Oberfläche entgegen. Die Lage von Philae wird dabei durch einen Kreisel stabilisiert, um sicherzustellen, dass seine drei beweglichen Beine in die Richtung des Kometen weisen.

Beim ersten Kontakt wird eine Kaltgasdüse an der Lander-Oberseite gezündet, die Philae auf den Kometen drückt. Zusätzlich werden zwei Harpunen in den Kometen geschossen, um den Lander fest zu verankern.

Auf die Landung wartet ein hochkomplexes Minilabor

Da die Topographie des Kometen weitestgehend unbekannt ist, „war die Entwicklung des Philae-Landers eine technische Herausforderung. Er musste so intelligent und robust konstruiert sein, dass er mit allen nur denkbaren Bedingungen klarkommt", erklärte Berndt Feuerbacher, der ehemalige Direktor des Kölner DLR-Instituts für Raumsimulation und Vater von Philae.

Aufgrund der vielen Unwägbarkeiten sowie der eisigen Umgebungstemperaturen von bis zu minus 180 Grad Celsius sind die meisten der zehn Instrumente sowie die Elektronik im Inneren des Hauptkörpers untergebracht. Eine Primär-Batterie stellt sicher, dass alle Instrumente erst einmal mindestens eine Messung durchführen können. Neun Kameras sind an Bord, die Detail-, Panorama- und Stereoaufnahmen liefern. Mit automatisierten In-situ-Messungen werden die chemische Zusammensetzung, die Oberflächeneigenschaften sowie der innere Aufbau des Kometen untersucht.

Ein Bohrgerät entnimmt Proben und gibt sie an die Analysegeräte weiter. Es soll in der Kometenmaterie vor allem nach komplexen organischen Molekülen fahnden. Diese Moleküle sind für die Forscher von besonderem Interesse, weil sie die präbiotischen Bausteine für das Leben auf der Erde und auf anderen Planeten sein könnten. Der Anteil dieser organischen Verbindungen an dem gesamten Kometenmaterial wird auf bis zu 30 Prozent geschätzt.

Wissenschaftler schließen auch nicht aus, dass Kometen das Wasser geliefert haben. Ob das tatsächlich passiert ist, könnte Philae durch die Untersuchungen vor Ort beantworten.

August 2015: Größte Annäherung an die Sonne

Rosetta hat Philae in Richtung Kometen abgesetzt

Gelingen Landung und Datenübertragung, beginnt der letzte spannende Akt. Er könnte, wenn alles klappt, über zwölf Monate bis Dezember 2015 gehen. Während Rosetta beständig den Kometen umrundet, nähert sich das Dreiergespann – Orbiter, Lander und Komet – auf seiner Bahn immer weiter der Sonne.

Die zunehmende Sonneneinstrahlung löst Gase und Partikel aus dem Kometen, die einen immer größer werdenden Schweif bilden. All diese Veränderungen werden live zur Erde übertragen.

Noch ist nicht bekannt, wie viel Gas und Staub der Himmelskörper diesmal verlieren wird. 1982/83 betrug der Gas- und Staubverlust 220 Kilogramm/Sekunde. Zehn Jahre darauf – 2002/03 – waren es lediglich 60 Kilogramm/Sekunde.

Die größte Annäherung an die Sonne, das sogenannte Perihelion, erreicht das Trio im August 2015. Es ist dann 193 Millionen Kilometer von unserem Zentralgestirn entfernt. Zum Vergleich: Erde und Sonne trennen 150 Millionen Kilometer voneinander.

Philaes Schicksal ist vorprogrammiert

67P/Tschurjumow-Gerassimenko wird sich nach 2015 auf seiner Umlaufbahn um die Sonne von dieser wieder entfernen, bis er mit 861 Millionen Kilometer den größten Abstand, das Aphel, erreicht. 6,57 Jahre benötigt der Komet, um einmal unser Zentralgestirn zu umrunden. Dann beginnt alles von neuem.

Gleichwohl, das Schicksal des Landers ist vorprogrammiert. Entweder wird Philae durch das Ausblasen und Wegbrechen der Oberfläche in den Schweif mitgerissen oder er erleidet den Wärmetod. Auch wenn alles optimal verlaufen sollte: Nach 2015 werden wir von Philae keine Informationen mehr bekommen.

Rosettas Zukunft ist offen

Rosettas Schicksal ist hingegen noch nicht absehbar. Abhängig vom Zustand der Sonde und dem verbleibenden Treibstoff sind verschiedene Szenarien denkbar, u.a. eine Verlängerung der Mission oder aber der kontrollierte Absturz auf den Kometen. Bevor aber die letzte Seite des ehrgeizigen Drehbuches aufgeschlagen wird, lauern noch viele Unwägbarkeiten auf Europas Kometenjäger.

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