Rosettas Leitzentrale auf der Erde
Gesteuert wird die Rosetta-Mission vom Europäischen Satellitenkontrollzentrum ESA/ESOC in Darmstadt. Hier laufen alle Elemente – von der Planung über die Simulation bis zur Kontrolle – zusammen.
Während aller Missionsphasen war das ESOC die Schnitt- und Kommandostelle zur Raumsonde. Dabei hatten die Mitarbeiter des Zentrums imposante Herausforderungen zu bewältigen. Aufgrund der großen Entfernungen zwischen Rosetta und der Erde benötigten die Signale für eine Strecke bis zu 45 Minuten.
Der lange Weg der Daten
Noch aufwändiger war die Übertragung der Daten vom und zum Lander Philae. In Anbetracht der Entfernungen – 67P/Tschurjumow-Gerassimenko ist bei der Ankunft von Rosetta 480 Millionen Kilometer von der Erde entfernt – sowie der zur Verfügung stehenden Energie konnte Philae die Messergebnisse nicht direkt zur Erde übertragen. Der Rosetta-Orbiter diente hier als Relaisstation.
Aber auch von Rosetta erhielten die Darmstädter die Daten nicht direkt. Dazu sind nämlich leistungsfähige Antennensysteme erforderlich, wie sie bis 2003 nur den USA und Russland zur Verfügung standen.
Deshalb errichtete die ESA ein eigenes Antennennetz für interplanetare Verbindungen und Tiefraummissionen. Dazu wurden auf drei Kontinenten Parabolantennen mit jeweils 35 Metern Durchmesser aufgebaut: in New Norcia (Australien), Cebreros (Spanien) und Malargüe (Argentinien).
Die Hauptarbeit für Rosetta leistete die Station in New Norcia. Die Hochleistungsantenne diente sowohl der Datenübertragung von der Sonde als auch zum Senden von Kommandos im S- und X-Band. Darüber hinaus wurden die Signale zur Bestimmung der Flugbahnparameter der Raumsonde genutzt. Die Rosetta-Daten erhielt das Europäische Satellitenkontrollzentrum ESOC in Darmstadt von New Norcia. Während der kritischen Annäherungs- und Landephase an 67P/Tschurjumow-Gerassimenko in der zweiten Hälfte 2014 wurde auch die Antenne von Malargüe zugeschaltet.
Für Informationen des Landers war die lange Reise damit aber keineswegs zu Ende, denn die ESOC-Zentrale leitete die Daten wiederum zum speziell eingerichteten Lander-Kontrollzentrum des DLR in Köln weiter, das auch die Verantwortung für das Lander-System hatte. Ein weiteres Zentrum beim CNES in Toulouse (Frankreich) erhielt die Daten aus Köln.
Die französischen Kollegen im Lander Science Control Centre waren für die Formulierung und Durchführung der wissenschaftlichen Arbeiten des Landers zuständig. Alle notwendigen Befehle wurden über Köln und Darmstadt weiter zu Rosetta übermittelt.
Automatik und Intelligenz gefragt
Bei der Steuerung von Orbiter und Lander war die Laufzeit von jeweils 30 Minuten für den Hin- und Rückweg des Signals zu berücksichtigen. Konstrukteure und Programmierer mussten daher Philae so viel Intelligenz mitgeben, dass er sich in der völlig unbekannten Umgebung autonom zurechtfindet und zumindest in begrenztem Umfang eigene Entscheidungen treffen kann. Dafür sind vor allem intelligente Sensoren und innovative Lösungen der Bildverarbeitung gefragt.
Die vom Orbiter empfangenen Daten wurden an ein eigenes Rosetta Science Operations Centre (RSOC) weitergeleitet, das sich am European Space Astronomy Centre (ESAC) in der Nähe von Madrid in Spanien befindet. Die Rohdaten wurden dort aufbereitet und anschließend den Wissenschaftsteams der einzelnen Instrumente zur Verfügung gestellt.
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