Wissenschaft und Forschung

Komet Tschuri

Rosetta Mission: Philae um 35 Grad gedreht - Geht das Landemodul noch diese Nacht in den Schlafmodus ?

Es ist ein Meilenstein der Menschheitgeschichte und der Raumfahrt: Nach über zehnjähriger Reise mit der Sonde Rosetta ist das Landemodul Philae auf dem Kometen Tschuri gelandet. Allerdings haben die Verankerungsmechanismen nicht funktioniert, so dass das Landemodul mehrfach vom Kometen abgeprallt und an ungeplanter Stelle wieder auf die Kometenoberfläche zurückgesunken ist. Dann das nächste Problem: Der unerwartete Landeort ist zu schattig: Die Solarzellen lieferen nur 90 Minuten statt 6 Stunden Strom pro Kometentag. Und die Batterien reichen nur 60 Stunden. Trotzdem begann das kühlschrankgroße Labor mit den Analysearbeiten auf der Kometenoberfläche. Dann eine ganze Kometennacht lang banges Warten: Würde Philae nach der Kometennacht überhaupt nochmals Kontakt mit der Raumsonde Rosetta aufnehmen? Oder mangels Energie in einen ewigen Schlaf fallen, mit der Höffung auf ein mögliches Wiedererwachen, wenn sich der Komet Tschuri im August 2015 der Sonne deutlich genähert hat, und genügend Sonnenlicht zur Verfügung steht? Zumindest in der Erdnacht vom 14. auf den 15. November 2015 waren die Wissenschaftler glücklich: Seit etwa 23:30 Uhr besteht wieder Funkkontakt zwischen dem Landemodul Philae und der Sonde Rosetta, und damit mit der Kontrollstation auf der Erde: Ein weiterer, gewonnener Tag! Die Wissenschaftler konnten Daten über die durchgeführten Experimente von Philae empfangen, außerdem weitere Fotos. Ausserdem gelang es ihnen, den Körper des Landers um 35% zu rotieren, so dass die Solarpaneels jetzt besser auf die Sonne ausgerichtet sind. Eindreiviertel Stunden später, gegen 1:15 Uhr, waren die Energiereserven von Philae dann so gering, dass die Ingenieure davon ausgehen, dass Philae noch diese Nacht in den Schlafmodus übergeht.

Lander Philae kurz vor dem Ruhezustand

Fortlaufend führte Lander Philae insgesamt über 56 Stunden wissenschaftliche Messungen auf der Kometenoberfläche durch - am 15. November 2015 um 1.15 Uhr war der Energiezustand des Landers so niedrig, dass die Ingenieure davon ausgehen, dass Philae diese Nacht in den Schlafmodus geht. "Philae ist ein voller Erfolg", sagt Philae-Projektleiter Dr. Stephan Ulamec vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Seit etwa 23.30 Uhr stand Philae mit seinem Kontrollraum im DLR Köln in Verbindung und sendete die wissenschaftlichen Daten für den Bohrer SD2 und das Instrument COSAC. Zu Beginn des Kontakts hatten die Ingenieure im Lander Control Center des DLR noch weitere Kommandos zu Philae geschickt. Und der Lander hielt sich tapfer, obwohl mehrfach die Funkverbindung zur Erde abriss: Immer wieder jubelten die Wissenschaftler der Mission, als kontinuierlich neue Daten aus dem All eintrafen.

So führte der Lander noch in der Nacht Messungen mit dem Instrument Ptolomy durch, nahm zwei Bilder mit der ROLIS-Kamera auf und durchleuchtet gemeinsam mit dem CONSERT-Instrument auf dem Orbiter Rosetta den Kometen. Außerdem gelang es dem Team im LCC, den Körper des Landers mit den Solarpaneelen um 35 Grad zu rotieren. So ist der Lander besser auf die Sonne ausgerichtet - davon erhofft sich das Kontrollraumteam, dass die Batterien des Landers an seinem recht schattigen Standort schneller aufladen können. Philaes Ruhezustand bedeutet auch für das Team im Lander Control Center eine Ruhepause: "Nach einer sehr aufregenden und erfolgreichen Woche nimmt sich Philae jetzt die Zeit, sich auszuruhen - und auch das Team kann jetzt wieder Atem schöpfen", sagt DLR-Ingenieur Koen Geurts. In den vergangenen Tagen hatte das LCC rund um die Uhr gearbeitet, um den Lander

 

Rosetta Mission: Überlebenskünstler Philae - Trotz Lichtmangel Alle Instrumente im Einsatz !!

Überlebenskünstler Philae: Alle Instrumente im Einsatz

Seit etwa 23.30 Uhr steht das Lander Control Center des DLR wieder in Kontakt mit Philae. Thermalsonde MUPUS hat bereits wissenschaftliche Daten geliefert. Der Bohrer SD2 hat sein Programm durchlaufen. Wissenschaftler und Ingenieure erwarten im Lander Control Center derzeit die Daten für den Bohrer sowie das Instrument COSAC.

Es war nicht nur die erste Landung überhaupt auf einem Kometen, sondern auch gleich die zweite und die dritte - seit dem 12. November 2014 um 18.32 Uhr mitteleuropäischer Zeit sitzt Lander Philae auf der Oberfläche des Kometen Churuymov-Gerasimenko und liefert Daten. "Wir haben jetzt die Thermalsonde MUPUS und den Bohrer SD2 eingeschaltet", berichtet Koen Geurts aus dem Lander Control Center des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).Von dort aus wird Philae gesteuert und kommandiert. "Wir im Lander-Kontrollraum sind alle sehr glücklich, dass wir auch unter diesen ungewöhnlichen Umständen noch alle zehn Instrumente aktivieren konnten und die Forscher-Teams wissenschaftliche Daten erhalten. Philae ist ein echter Überlebenskünstler."

Noch am Abend des 12. November 2014 war die Stimmung im Lander Control Center (LCC) extrem angespannt: "Wir haben unverzüglich an dem ersten Signal des Aufsetzens gesehen: Philae bleibt in Bewegung." Und so brach auch kein begeisterter Jubel aus - stattdessen blickten die Ingenieure eher sorgenvoll auf die Daten aus dem All. Relativ schnell war dem Kontrollraum-Team in Köln klar, dass die Harpunen anscheinend nicht gefeuert wurden, und Philae somit nicht auf der Kometenoberfläche verankert war. Die Daten der Solarpaneele zeigten vielmehr, dass der Lander sich anscheinend noch um sich drehte. Dies hätte bei einer erfolgreichen Landung nicht der Fall sein dürfen.

Fieberhaft analysierten das Kontrollraum-Team und die Wissenschaftler die Daten, die Philae bisher gesendet hatte. Schließlich stand fest: Der Lander war nach dem ersten Aufsetzen wieder abgeprallt und erst nach knapp zwei Stunden - um 18.25 Uhr - erneut aufgesetzt. Dann folgte ein weiterer, achtminütiger Hüpfer, bis der Lander um 18.32 Uhr stehenblieb. Landeplatz Agilkia war somit Vergangenheit. Über 500 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, stand Philae nun an einem Ort, den niemand kannte. Rund um die Uhr wertete das Team im Lander Control Center die Daten aus. Im Laufe der Nacht war dann klar - er hat die ungewöhnliche Mehrfach-Landung nicht nur unbeschadet überstanden, sondern arbeitet sein Arbeitsprogramm ab. Unverzüglich passte das Kontrollraum-Team die Kommandos für den Lander an die neue Situation an.

Zumindest eines stellte Churyumov-Gerasimenko bei dieser Landung gleich unter Beweis: seine Festigkeit. Nach dem ersten Aufsetzen prallte Philae von dem Kometen ab und schwebte mehrere hundert Meter zurück ins All. "Die Oberfläche kann also nicht besonders weich sein, sonst hätte der Lander keinen so großen Hüpfer gemacht", erläutert DLR-Kometenforscher Dr. Ekkehard Kührt, der die wissenschaftliche Beteiligungen des DLR an der Rosetta-Mission leitet.

Erste Daten von der Oberfläche eines Kometen

"Wir waren in Kontakt mit der Kometenoberfläche und können mit diesen Daten sehr gut wissenschaftlich arbeiten", sagt Martin Knapmeyer vom DLR-Institut für Planetenforschung. Der Wissenschaftler gehört zum Team des Instruments CASSE, das die mechanischen Eigenschaften, beispielsweise die Festigkeit, des Kometen untersucht. Eingeschaltet war es bereits vor der Abtrennung des Landers aus der Sonde und zeichnete beim Abstieg unter anderem die Vibrationen des Schwungrads auf. Auch die Erschütterung der ersten Landung konnten die Wissenschaftler in ihren Daten erkennen.

Das Magnetometer ROMAP war ebenfalls wichtig, um die Vorgänge der dreifachen Landung nachzuvollziehen: "Unsere Daten zeigen die Bewegung von Philae, und wir sehen deutlich, dass er nach den ersten beiden Landung wieder ins Taumeln geriet und sich um die eigene Achse drehte", sagt Hans Ulrich Auster von der TU Braunschweig. Auch der Mast, der beim Abstieg für die Messungen ausgefahren wurde, reagierte auf die Landungen. "Wir werden jetzt mit der Auswertung unserer Daten beginnen." Das ROMAP-Team untersucht, ob der Komet ein eigenes Magnetfeld hat.

Auch die ROLIS-Kamera lieferte dem Wissenschaftler-Team um Dr. Stefano Mottola vom DLR-Institut für Planetenforschung die begehrten Bilder von der Kometenoberfläche. Bereits vor der ersten Landung nahm die Kamera bei der Annäherung an Churyumov-Gerasimenko Fotos auf - und konnte auch das erste Bild überhaupt direkt von der Kometenoberfläche aus erstellen.

"Kämpfen um jedes bisschen Energie"

Der technische Leiter des Landers, Koen Geurts, ist mit dem Zustand von Philae mehr als zufrieden: "Er funktioniert selbst an dem neuen Landestelle tadellos." Mit dem Einsatz des Bohrers folgt nun das letzte Instrument, das noch nicht in Betrieb war. Die Lebensdauer der Batterie ist allerdings begrenzt: Sehr wahrscheinlich wird das Team heute gegen 21 Uhr das letzte Mal mit dem Lander kommunizieren können. "Wir kämpfen um jedes bisschen Energie und sparen, wo es nur geht." Die Landestelle am Rand eines Kraters bietet lediglich 1,5 Stunden Sonnenlicht am Tag - das reicht wohl nicht, um die Batterien mit Sonnenenergie aufzuladen. Ist die Batterie leer, wird Philae automatisch in einen Schlafmodus schalten und sich erst zurückmelden, wenn seine Energie wieder ausreicht. "Es könnte sein, dass er bei der Annäherung an die Sonne aufladen kann - das wird aber wahrscheinlich nicht in den nächsten zwei Monaten sein", schätzt Koen Geurts. "Aber wir haben erfolgreich dafür gearbeitet, dass die erste Landung auf einem Kometen auch aus wissenschaftlicher Sicht gelungen ist."

 

Aktuelles Update: 12.11.2014 - 22:38  Uhr

Rosetta Mission: "Meilenstein der Menschheit" - Modul Philae legt Dreifach-Landung auf Komet Tschuri hin

DLR/MPI/HSG-IMIT/Prometheus.tv - Gut eineinhalb Minuten vor dem offiziellen Termin ist das Landemodul der Sonde Rosetta am heutigen 12. November 2014 kurz nach 17 Uhr erfolgreich auf dem Kometen Tschuri gelandet."Sitting on the surface, Philae is talking to us - Das Landemodul Philae sitzt auf der Kometenoberfläche und kommuniziert mit uns" - Das waren die ersten offiziellen Worte im DLR-Raumfahrtzentrum Darmstadt nach der Landung des Landemoduls Philae auf dem Kometen Tschuri.

Bei der Landung handelt es sich um einen Meilenstein der Menschheitsgeschichte: Noch nie zuvor ist ein von Menschen geschaffenes Gefährt auf einem Kometen gelanden. Zwischenzeitlich betrachten die Wissenschaftler die Landung aber mit Sorge: Philae hat während der Landung seine Befestigungsanker nicht abgeschossen, mit denen das Landemodul fest in der Kometenoberfläche verankert werden sollte. Zunächst wa sich Kontrollzentrum deshalb nicht 100%ig sicher, ob sich Philae tatsächlich auf der Oberfläche des Kometen befand. Mittlerweile zeichnet sich aus den empfangenen Daten ab: Philae ist nach der ersten Landung an der Landestelle J wieder von der Kometenoberfläche abgeprallt, landete dann zwei Stunden später in rund 1 Kilometer Entfernung erneut, etwa in der Gegend der Landestelle B, die ursprünglich auch als Landestelle in Erwägung gezogen worden war; machte nochmals einen Hüpfer von drei Metern, bevor das Landemodul auf der Kometenoberfläche zum Stehen kam. Möglicherweise kam Philae in der Nähe eines kleinen Gebirgszuges am Rand der Landestelle B zum Stehen. Dies würde die bizarren Felsformationen erklären, die auf den ersten Panoramafotos zu sehen sind, die von dem Landemodul übermittelt wuden.

 


Jubel bei ESA und im DLR-Raumfahrtzentrum

Kurze Zeit nach der Landung, noch vor Bekanntwerden des Anker-Problems, sagte ein Sprecher: "Das Problem des Erfolges ist immer, daass es so einfach aussieht. Aber dahinter steckt die Summe von Expertise und von teamwork. Und der einzige Weg, der zum Erfolg führt, ist Expertise."

Anschließend sprach Volker Bouffier, der Ministerpräsident von Hessen, zu den Anwesenden: 

"Es ist ein Tag der Begeisterung, des Glücks und der Faszination: 500 Millionen Kilometer von hier - unvorstellbar - findet etwas statt, das zumindest nach meiner Kenntnis, zum ersten Mal überhaupt stattfindet. Es ist wirklich epochal. Wir sind sehr stolz hier in Hessen und in Deutschland. Am Ende der Rosetta-Mission, länger als 10 Jahre, und das Tollste, dass das hier bei der ESA in Darmstadt geschehen ist: Ein besonderer Tag für uns! Meine Glückwünsche an alle die, die einen solch riesigen Erfolg zustande gebracht haben! Wir können das vielleicht vergleichenmit dem ersten Mal auf dem Mond . Ich hoffe, dass wir eine Menge Informationen erhalten, die die Welt ein bisschen besser machen werden."

Als Vertreterin der Bundesregierung sprach Brigitte Zypries per Videobotschaft:  

"Niemand wusste, welche Art von Bedingungen der Lander vorfinden würde, als er vor 10 Jahren gebaut wurde. Wir hoffen auf nichts weniger, als mehr über die die Formation unseres Sonnensystems herauszufinden und natürlich, über das Wasser. Ich bin sehr glücklich, dass die Öffentlichkeit ebenfalls die Aufregung für die Mission geteilt hat. Millionen Menschen in der ganzen Welt haben die Landung per livestream verfolgt. Das internationale Publikum hat auch eine wichtige Tatsache gezeigt: Kein europäisches Land kann eine solche Mission alleine realisieren. WIr können das nur zusammen leisten." 

Ist Philae sicher gelandet?

Für die Zuschauer war kurz darauf live eine Diskussion unter den Wissenschaftlern mitzuhören, dass "die Daten aus Hamburg" noch nicht vorliegen, so dass man noch keine endgültige Landebestätigung geben könne.

Kurze Zeit später relativierte ein Sprecher diese Information am Rednerpult: Philae sei zweifellos auf dem Kometen Tschuri gelandet und habe das entsprechende Signal über die erfolgte Landung an das Kontrollzentrum gesandt. 

Was noch nicht vorläge, sei das Signal darüner, dass alle elektronischen Systeme hochgefahren seien und auch funktionieren. Man wisse zum aktuellen Zeitpunkt nur, dass Philae gelandet sei, aber beispielsweise noch nicht, ob sie gerade oder schräg aufgesetzt habe.

Ob die Landesonde umgefallen sein könne, wollte ein Journalist wissen. - Nein, das könne nicht der Fall sein, denn wenn Philae umgefallen wäre, hätte das Landemodul seine Antennen nicht ausfahren können, und hätte keine Verbindung mit der Kontrollstation aufnehmen können, sagte der Sprecher. Dies sei aber erfolgt. Und das heiße: Philae ist definitiv auf dem Kometen Tschuri gelandet.

"Das Sonnensystem gehört der Menschheit - Dies ist der erste Schritt, es in Besitz zu nehmen"

Anschließend gratulierte ein Sprecher der amerikanischen Raumfahrtorganisation NASA ihrer europäischen Schwesterorganisation ESA: Ihm sei keine Mission bekannt, an der so viele verschiedenen Staaten beteiligt seien. Die NASA sei stolz darauf, Teil dieser Mission zu sein. Wörtlich sagte der NASA-Sprecher:

"Das Sonnensystem gehört der Menschheit. Diese Mission ist der erste Schritt, um es in Besitz zu nehmen.", sagte der NASA-Sprecher: "Es ist unser Schicksal, von unserem Planeten aus aufzubrechen. Und das heute gehört zu der Art von Schritten, die dazu gehören."

Ein Sprecher der ESA betonte, über 96 Firmen und Organisationen aus fast eben so vielen Ländern seien am Rosetta-Projekt beteiligt gewesen.

Das Landegerät hat seine Harpunen bei der Landung nicht in die Oberfläche geschossen - "Das macht uns Sorge"

Ein weiterer ESA-Sprecher sagte: "Philae geht es gut. Wir sehen ein konstantes Signal. Das zeigt, sie ist auf dem Kometen gelandet. Sie ist nur 4 cm in die Oberfläche eingesunken. Das war viel weniger, als wir erwartet haben. Das zeigt, dass die Oberfläche für die Landung geeignet war. Es hat sich gezeigt, dass das Öffnen des ATS, des Tanks, das gestern fehlgeschlagen war, ein mechanisches Problem war. Was uns Sorge macht ist, dass die Anker von dem Landemodul nicht [in die Kometenoberfläche] geschossen worden sind. Das macht uns etwas Sorge." Philae sollte ursprünglich bei der Landung mehrere Harpunen in die Kometenoberfläche schießen, um sich fest am Kometen zu verankern.

Kurz nach 18 Uhr bestätigte ein Sprecher diese Informationen: Da die Anker nicht ausgelöst hätten, wisse man nicht sicher, ob sich das Landegerät auch tatsächlich auf dem Kometen befinde, oder ob es sich durch einen Rückstoß wieder vom Kometen entfernt habe. Und wenn Philae auf der Kometenoberfläche stehe, seien die nicht abgeschossenen Anker trotzdem ein Problem: Denn man wolle auch mogen noch sicher auf der Kometenoberfläche stehen.

Auf Nachfragen von Journalisten sagte der Sprecher: Man könnte die Anker auch nachträglich noch abschießen, in dem man einen entsprechenden Befehl an das Landemodul sende. Das wolle man aber nicht auf Verdacht tun, ohne dass man wisse, wie der Status des Landemoduls sei. Sonst könne man die Situation noch verschlimmern.

Gegen 18:45 solle ein interessantes Bild vorliegen.

Gegen später werde durch die Rotation des Kometen die Funverbindung zwischen der Raumsonde Rosetta und dem Landemodul Philae erwartungsgemäss für etwa 12 Stunden abbrechen.

Erste Bilder

Gegen 17:45 erreichten die ersten Bilder das Kontrollzentrum.

 

Hier ein Bild, von Rosetta aufgenommen, das Philae im Landeanflug zeigt: https://www.flickr.com/photos/dlr_de/15587908218/

 

Update 12.22.2014 - 21:30 Uhr

Ein ESA-Sprecher sagte: "Sehr gute Neuigkeiten: Wir haben das Touchdown-Signal erhalten. Das heißt, wir haben den Kometen berührt. Wir kriegen weiterhin Daten vom Lander, das ist ein sehr gutes Zeichen, er kippte nicht über. Ich kann bestätigen, dass die ADS nicht gefeuert haben, das war gestern Abend. Eine andere Sorge ist, dass die Anker nicht gefeuert haben. Im Moment können wir nicht 100% sicher sein, dass wir uns auf der Oberfläche des Kometen befinden und dort bleiben. Die Solar-Panels stehen still; eine Bewegung würde heißen, dass es [bei der Landung] einen kleineren oder größeren Rückstoß gegeben hätte.

Wir überprüfen nun die angeschalteten Instrumente, ob die uns sagen können, ob wir still stehen oder in Bewegung sind. Das ist der Grund, warum wir noch nicht [vor Freude] hoch und niederspringen..

Im Moment müssen wir beobachten. Wir können sagen: Ein großer Teil war erfolgreich, aber müssen noch abwarten, obb wir wirklich auf dem Kometen stehen." Auf die Nachfrage eines Journalisten über den Zustand des Landers sagte der Sprecher:" Der Lander selbst ist intakt. Wir wissen auch, dass es kein heftiges Aufsetzen war."

Eine Sprecherin sagte: "Nächste Information, nächste Überraschung: Wir haben ein Bild von Philae im Moment als es auf die Oberfläche des Komenten fliegt. Es ist noch nicht das Bild von der Landung an der Landestelle. Aber es ist ein Bild eines unserer Experimente. Es handelt sich um ein Bild der Kamera Roles."

Dieses Experiment habe bereits während des Abstiegs die Arbeit aufgenommen und Bidler gemacht: " Da befand sich der Lander noch in einer Entfernung von 3 Kilomentern; wir sind schon im Anflug an den Kopf [des Kometen], auf unser Landesgebiet. Das [Vorliegen dieser Bilder] ist ein sehr gutes Zeichen, weil diese Bilder erst beim Touchdown übermittelt werden können. Viel kann ich noch nicht sagen, aber das sind schon sehr viele Details in der Struktur [der Kometenoberfläche zu erkennen].

Update - 22:51

 

Rosetta - Erstmalige Landung auf einem Kometen

Mit dem Landemodul Philae der europäischen Raumsonde Rosetta ist am heutigen 12. November 2014 erstmals in der Geschichte der Raumfahrt ein von Menschen hergestelltes Raumfahrzeug auf einem Kometen gelandet. Die Landung ist ein Meilenstein in der Menschheitsgeschichte und in der Raumfahrtsgeschichte.

Über Jahrtausende waren Kometen als Himmelsboten, die drohendes Unheil oder glückliche Ereignisse ankündigen, gesehen worden. So berichtet das Lukas-Evangelium, dass die Geburt Jesu durch einen Schweifstern angekündigt worden sein.

Die Planungen für die Rosetta-Mission begannen, nachdem erstmals ein - recht schneller - Vorbeiflug an einem Kometen geglückt war. Die ESA stellte schließlich ein Budget von 2 Milliarden Euro zur Verfügung, das zwar für den Bau der Sonde Rosetta ausreichte; aber keine Finanzierung für den Bau eines Landemoduls enthielt.

Der frühere Leiter des Philae-Projektes, Professor Berndt Feuerbacher, plauderte  in einem TV-Gespräch aus dem Nähkästchen: Es könne doch nicht sein, dass man eine Sonde für zwei Milliarden Euro zu einem Kometen schickt, und dann nicht landet, sagten sich die beteiligten Wissenschaftler.

Um den Bau eines Landemoduls doch noch zu ermöglichen, forderten die Wissenschaftler die Unternehme und Institute, die ihre Experimente und Geräte gerne an Bord der Raumsonde haben wollten, dazu auf, als Gegenleistung auch zum Bau des Landegerätes beizutragen:

Entweder in Form von Finanzmitteln, von technischen Bauteilen und Systemen, oder durch manpower. So kam der Bau des Landegerätes Philae, das als Nutzlast an Bord der Sonde Rosetta mitreisen sollte, doch noch zustande.

Die Sonde Rosetta war mit dem Landemodul Philae an Bord vor über 10 Jahren am 2. März 2004 gestartet. Das Raumfahrzeug hatte 6,4 Millionen Kilometer zurückgelegt, bevor es den Kometen am 6. August 2014 erreichte und in eine Umlaufbahn um den Himmelskörper einschwenkte.

In den folgenden Wochen wurden von Rosetta Fotos und Daten des Kometen an die Erde übermittelt, die aus einer Entfernung von 30 bis 100 Kilometern aufgenommen worden waren. 6 Wochen nach der Ankunft wurde aufgrund dieser Daten der Landeplatz für das Landemodul Philae festgelegt. Zuvor hatten die Wissenschaftler eine Vorauswahl von mehreren in Frage kommenden Landeplätzen getroffen.

Rosetta selbst ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Unter maßgeblicher Beteiligung deutscher Unternehmen und Wissenschaftler entstanden hierbei die OSIRIS-Kamera, das Magnetometer, das COSIMA-Staubspektrometer und das Radio Science Instrument sowie ein Großteil des Rosetta-Landers Philae einschließlich seiner Instrumentierung.

Für die Rosetta-Mission wurden mehr als 1 Milliarde Euro aufgewendet. Knapp 30% der Gelder, knapp 300 Millionen Euro hiervon stammen aus Deutschland. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) leistet mit dem Landekontrollzentrum in Köln einen zentralen Missionsbeitrag.

Nach Landungen auf Mond und Mars hat die Menschheit jetzt ein kühlschrankgroßes Forschungslabor auf einem Kometen geschickt: Nach einer zehnjährigen Reise durch unser Sonnensystem und rund 6,4 Milliarden Flugkilometer erreichte die ESA-Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurz "Tschuri".  

Die Form des Kometen sorgte bei den Wissenschaftlern für eine Überraschung: Der Komet hat die Form einer Karoffel oder einer Ente. Offensichtlich besteht der Komet aus zwei mit einander verbundenen, ursprünglich eigenständigen Teilen. Sechs Wochen später wurde der Landeplatz ausgewählt. Philae setzte an der Landestelle "J" auf dem kleineren Kometenkopf auf.

Der Komet wurde nach Professorin Svetlana Gerasimenko benannt, die den Himmelskörper im Jahr 1969, noch während ihres Studiums, zusammen mit einem Kollegen, entdeckt hat. Durch einen glücklichen Zufall, wie sie in einem Interview im ESA-Kontrollzentrum sagte. Es sei der einzige Komet gewesen, den sie entdeckt habe.

Eigentlich seien sie und ihr Kollege auf der Suche nach ganz anderen Informationen gewesen, als sie den damals als "67-P" benannten Kometen"relativ einfach ung ganz zufällig"  entdeckt habe. Heute beschäftigt sich die Professorin mit den Verbindungen zwischen Kometen und Asterioden.

Der Weg des Landers zu 67P/Churyumov-Gerasimenko folgte dabei einer exakt festgelegten Choreografie:

Schon am 8. November hat die Bodenmannschaft jene Computersequenz, welche die Landung steuert, über den Orbiter zu Philae gesendet.

Am Montag, dem 10. November 2014,  wurde der Lander dann eingeschaltet und geheizt. Am Morgen des 12. November schwebte das Mutterraumschiff Rosetta noch gut 22 Kilometer über der pulvrigen Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Drei Zeitfenster, die über einen kurzfristigen Abbruch des Landeversuchs entschieden

Zuvor gab es aber in der Nacht vom 11. auf den 12. November nach Angaben der DLR drei Zeitfenster, in denen über einen kurzfristigen Abbruch des Landeversuchs, ein No Go,  entschieden werden konnte. 

Zwischen 7.35 und 8.35 Uhr unserer Zeit kam am 12. November 2014  aus dem irdischen Kontrollzentrum das endgültige „Go!". Fachleute der europäischen Raumfahrtagentur ESA hatten zuvor noch einmal die Bahn von Rosetta überprüft.

Abkopplung des Landers Philae von der Muttersonde Rosetta pünktlich um 9:35 Uhr

Obwohl es Probleme mit der Kaltgasdüse gab, die Philae nach der Landung sanft auf die Kometenoberfläche drücken sollte, entschied man sich für die pünktliche Trennung. Zu diesem Zeitpunkt war die Muttersonde Rosetta rund 22,5 Kilometer von der Oberfläche des Kometen entfernt.

Pünktlich und wie im Zeitplan schon seit Wochen vorgesehen,bugsierten drei vorgespannte Federn die Sonde um 9.35 Uhr mit einem Schubs ins All. Der kühlschrankgroße Kasten driftete vom Mutterschiff fort.

Rosetta sandte anschließend ein Signal mit der Information über die erfolgreiche Abkopplung zum Kontrollzentrum auf der Erde. Aufgrund der Entfernung zur Erde war das Signal eine knappe halbe Stunde zum Kontrollzentrum unterwegs. Um 10.03 Uhr bestätigte das Kontrollzentrum ESOC in Darmstadt die erfolgreiche Separation.

Zwei Stunden nach der Trennung beginnt Lander mit Datenübertragung zum Orbiter

Etwa zwei Stunden nach der Trennung begann die Datenübertragung. Der Lander sendete Signale zum Orbiter, von dem sie mit Lichtgeschwindigkeit zur Erde liefen. Weil der Komet rund 500 Millionen Kilometer von unserem Planeten entfernt durch den Weltraum fliegt, waren diese Signale 28 Minuten und 20 Sekunden unterwegs. Um 12.07 Uhr trafen sie im ESOC ein.

Mit dieser Verzögerung gelangten die Forscher und Techniker schon während des Abstiegs an Informationen über den Zustand von Philae: Gegen 12.25 Uhr wurde bestätigt, dass die drei Landebeine und ein Sensor ausgefahren sind. Außerdem sollten bald die ersten Bilder der Bordkamera CIVA eintreffen und Messungen von Instrumenten wie dem Radiotomografen CONSERT übertragen werden.

Während des Abstiegs ließ sich Philae von der Erde aus nicht steuern. Vielmehr schwebte die 100 Kilogramm schwere Sonde im freien Fall mit einer Geschwindigkeit von anfangs 18 Zentimetern pro Sekunde auf den Kometenkern zu.

Das Landegebiet – nach einem Namenswettbewerb der ESA wurde es kürzlich Agilkia getauft – war nicht exakt definiert, die Landeellipse besaß eine Fläche von mehr als einen halben Quadratkilometer. Aufgrund des präzisen Trennungsmanövers war Philae exakt auf Kurs, der Durchmesser der Landeellipse hatte sich dadurch auf 400 Meter verkleinert.

Etwa zwei Stunden nach der Separation blickte die Kamera OSIRIS an Bord von Rosetta auf die sich entfernende Landesonde. „Philae ist auf einem guten Weg", sagte der wissenschaftliche Leiter der Landemission, Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Das aktuelle Bild beweise, dass auch das Ausklappen des Landegestells funktioniert hat.

„Es ist ein unbeschreibliches Gefühl, diese historische Landung nun durch die Augen unserer Kamera zu verfolgen", sagt Max-Planck-Forscher Holger Sierks, Leiter des OSIRIS-Teams. „Seit dem Start von Rosetta vor mehr als zehn Jahren haben wir kein Bild der Landeeinheit mehr gesehen. Nun schwebt sie losgelöst frei im Weltall auf dem Weg zur Kometenoberfläche."

Darmstadt, Köln, Toulouse: Drei Kontrollzentren an Landung beteiligt - ESA TV überträgt

An der Landung sind drei Kontrollzentren beteiligt: Das "Rosetta Mission Operation Centre" im "European Space Operations Centre" (ESOC) der ESA in Darmstadt, das "Lander Control Centre" des DLR in Köln und das "Science Operations and Navigation Control Centre" der CNES in Toulouse, Frankreich.

Die Ereignisse in den Kontrollzentren sind eng miteinander verzahnt und werden in einem gemeinsamen, englischsprachigen Programm von ESA-TV Live ausgestrahlt.

16:34 Uhr - Touchdown - Philae landet 

Mehrere Mechanismen waren vorbereitet, um Philae eine sichere Landung zu ermöglichen:

Die Zündung zweier Sprengstoffladungen, um Harpunen Harpunen in den Boden zu schießen.

Das Einbohren schraubenartige Spitzen an den drei Landebeinen in die Kometenoberfläche.

Zusätzlich im zentralen Rohr des Landegestells untergebrachter Dämpfungsmechanismus, um die Energie des Aufpralls aufzunehmen, und um damit zu verhindern, dass Philae durch die Wucht des Aufpralls und wegen der geringen Schwerelosigkeit nicht wieder ins Weltall zurückgestoßen wird.

Beim Aufsetzen der Sonde hatte die Sonde eine Geschwindigkeit von dreieinhalb Kilometern pro Stunde.

Etwa eine Stunde früher, wie in den Tagen vor der Landung angekündigt, war dann der historische Augenblick, um16.34 Uhr Mitteleuropäische Zeit: Touchdown! Philae ist gelandet.

Nach einem angespannten Warten während des siebsntündigen Abstiegs des Landers zur Oberfläched des Kometen 67P/Churyumov–Gerasimenko, kam das Signal, das die erfolgreiche Landung bestätigte, um 16:03 GMT, das entspricht 17:03 Mitteleuropäischer Zeit (CET) an.

 Die BEstätigung von Philae wurde über den Rosetta-Orbiter zur Erde weitergeleitet. Das Signal wurde gleichzeitig von der ESA-Bodenstation in Malargüe, Argentinien und von der NASA-Station in Madrid, Spanien, aufgefangen. DAs Signal wurde anschließend sofort  vom  ESA's Space Operations Centre, ESOC, in Darmstadt und vom DLR's Lander Control Center in Köln, bestätigt.

Direkt nach der Landung - Jubel und Begeisterung

Gut eineinhalb Minuten vor der im Laufe des Tages bekannt gegebenen offiziellen Uhrzeit ist das Landemodul der Sonde Rosetta um 16:03  erfolgreich auf dem Kometen Tschuri gelandet. Die erlösende Nachricht war dann kurz nach 17 Uhr in den Kontrollzentren angekommen:

"Sitting on the surface, Philae is talking to us - Das Landemodul Philae sitzt auf der Kometenoberfläche und kommuniziert mit uns" - Das waren die ersten offiziellen Worte im DLR-Raumfahrtzentrum Darmstadt nach der Landung von Philae auf dem Kometen Tschuri.

Kurze Zeit nach der Landung sagte ein ESA-Sprecher: "Das Problem des Erfolges ist immer, daass es so einfach aussieht. Aber dahinter steckt die Summe von Expertise und von teamwork. Und der einzige Weg, der zum Erfolg führt, ist Expertise."

Anschließend sprach Volker Bouffier, der Ministerpräsident von Hessen, zu den Anwesenden:

"Es ist ein Tag der Begeisterung, des Glücks und der Faszination: 500 Millionen Kilometer von hier - unvorstellbar - findet etwas statt, das zumindest nach meiner Kenntnis, zum ersten Mal überhaupt stattfindet. Es ist wirklich epochal. Wir sind sehr stolz hier in Hessen und in Deutschland. Am Ende der Rosetta-Mission, länger als 10 Jahre, und das Tollste, dass das hier bei der ESA in Darmstadt geschehen ist: Ein besonderer Tag für uns! Meine Glückwünsche an alle die, die einen solch riesigen Erfolg zustande gebracht haben! Wir können das vielleicht vergleichenmit dem ersten Mal auf dem Mond . Ich hoffe, dass wir eine Menge Informationen erhalten, die die Welt ein bisschen besser machen werden."

Als Vertreterin der Bundesregierung sprach anschließend die Luft- und Raumfahrkoordinatorin der Bundesregierung, Brigitte Zypries. Sie hob auf die herausragende europäische Gemeinschaftsarbeit ab, die hinter dem Rosetta-Projekte stecke:

"Niemand wusste, welche Art von Bedingungen der Lander vorfinden würde, als er vor 10 Jahren gebaut wurde. Wir hoffen auf nichts weniger, als mehr über die die Formation unseres Sonnensystems herauszufinden und natürlich, über das Wasser. Ich bin sehr glücklich, dass die Öffentlichkeit ebenfalls die Aufregung für die Mission geteilt hat. Millionen Menschen in der ganzen Welt haben die Landung per livestream verfolgt. Das internationale Publikum hat auch eine wichtige Tatsache gezeigt: Kein europäisches Land kann eine solche Mission alleine realisieren. Wir können das nur zusammen leisten."

Zweifel kommen auf - Ist Philae sicher gelandet?

Wohl war in der Spannung um die Landung ein Regler an einem Ton-Mischpult nicht heruntergezogen worden. So konnten die Zuschauer live folgende Diskussion unter den Wissenschaftlern mithören:Dass "die Daten aus Hamburg" noch nicht vorliegen, und dass man deswegen noch keine endgültige Landebestätigung geben könne.

Kurze Zeit später relativierte ein Sprecher diese Information am Rednerpult: Philae sei zweifellos auf dem Kometen Tschuri gelandet und habe das entsprechende Signal über die erfolgte Landung an das Kontrollzentrum gesandt.

Was noch nicht vorläge, sei das Signal darüber, dass alle elektronischen Systeme hochgefahren seien und auch funktionieren. Man wisse zum aktuellen Zeitpunkt nur, dass Philae gelandet sei, aber beispielsweise noch nicht, ob sie gerade oder schräg aufgesetzt habe.

Ob die Landesonde umgefallen sein könne, wollte ein Journalist wissen. - Nein, das könne nicht der Fall sein, denn wenn Philae umgefallen wäre, hätte das Landemodul seine Antennen nicht ausfahren können, und hätte keine Verbindung mit der Kontrollstation aufnehmen können, sagte der Sprecher. Dies sei aber erfolgt. Und das heiße: Philae ist definitiv auf dem Kometen Tschuri gelandet.

"Das Sonnensystem gehört der Menschheit - Dies ist der erste Schritt, es in Besitz zu nehmen"

Anschließend gratulierte ein im Kontrollzentrum anwesender Sprecher der amerikanischen Raumfahrtorganisation NASA ihrer europäischen Schwesterorganisation ESA: Ihm sei keine Mission bekannt, an der so viele verschiedenen Staaten beteiligt seien. Die NASA sei stolz darauf, Teil dieser Mission zu sein. Wörtlich sagte der NASA-Sprecher:

"Das Sonnensystem gehört der Menschheit. Diese Mission ist der erste Schritt, um es in Besitz zu nehmen", sagte der NASA-Sprecher: "Es ist unser Schicksal, von unserem Planeten aus aufzubrechen. Und das heute gehört zu der Art von Schritten, die dazu gehören."

Ein Sprecher der ESA betonte anschließend, über 96 Firmen, Zulieferer und Organisationen aus fast eben so vielen Ländern seien am Rosetta-Projekt beteiligt.

Was ist mit Philae los ?

Wieder trat ein ESA-Sprecher ans Pult, um die Situation zu erläutern: "Das Landegerät hat seine Harpunen bei der Landung nicht in die Oberfläche geschossen - "Das macht uns Sorge"

Ein weiterer ESA-Sprecher sagte: "Philae geht es gut. Wir sehen ein konstantes Signal. Das zeigt, sie ist auf dem Kometen gelandet. Sie ist nur 4 cm in die Oberfläche eingesunken. Das zeigt, dass die Oberfläche für die Landung geeignet war."

Der Sprecher sagte weiter: "Was uns Sorge macht ist, dass die Anker von dem Landemodul nicht [in die Kometenoberfläche] geschossen worden sind. Das macht uns etwas Sorge." Philae sollte ursprünglich bei der Landung mehrere Harpunen in die Kometenoberfläche schießen, um sich fest am Kometen zu verankern, und um ein Zurücktreiben ins All zu vermeiden.

Kurz nach 18 Uhr bestätigte ein ESA-Sprecher diese Informationen: Da die Anker nicht ausgelöst hätten, wisse man nicht sicher, ob sich das Landegerät auch tatsächlich auf dem Kometen befinde, oder ob es sich durch einen Rückstoß wieder vom Kometen entfernt habe. Und auch wenn Philae auf der Kometenoberfläche stehe, seien die nicht abgeschossenen Anker trotzdem ein Problem: Denn man wolle auch morgen noch sicher auf der Kometenoberfläche stehen.

Auf Nachfragen von Journalisten sagte der Sprecher: Man könnte die Anker auch nachträglich noch abschießen, in dem man einen entsprechenden Befehl an das Landemodul sende. Das wolle man aber nicht auf Verdacht tun, ohne dass man wisse, wie der Status des Landemoduls sei. Sonst könne man die Situation noch verschlimmern.

Update 12.22.2014 - 21:30 Uhr: Nicht 100% sicher, dass wir uns auf der Kometenoberfläche befinden

Ein ESA-Sprecher sagte:

"Sehr gute Neuigkeiten: Wir haben das Touchdown-Signal erhalten. Das heißt, wir haben den Kometen berührt. Wir kriegen weiterhin Daten vom Lander, das ist ein sehr gutes Zeichen, er kippte nicht über. Ich kann bestätigen, dass die ADS nicht gefeuert haben, das war gestern Abend.§

Eine andere Sorge ist, dass die Anker nicht gefeuert haben. Im Moment können wir nicht 100% sicher sein, dass wir uns auf der Oberfläche des Kometen befinden und dort bleiben. Die Solar-Panels stehen still; eine Bewegung würde heißen, dass es [bei der Landung] einen kleineren oder größeren Rückstoß gegeben hätte.

Wir überprüfen nun die angeschalteten Instrumente, ob die uns sagen können, ob wir still stehen oder in Bewegung sind. Das ist der Grund, warum wir noch nicht [vor Freude] hoch und niederspringen..

Im Moment müssen wir beobachten. Wir können sagen: Ein großer Teil war erfolgreich, aber müssen noch abwarten, obb wir wirklich auf dem Kometen stehen." Auf die Nachfrage eines Journalisten über den Zustand des Landers sagte der Sprecher:" Der Lander selbst ist intakt. Wir wissen auch, dass es kein heftiges Aufsetzen war."

Eine ESA-Sprecherin sagte kurz darauf: "Nächste Information, nächste Überraschung: Wir haben ein Bild von Philae im Moment als es auf die Oberfläche des Komenten fliegt. Es ist noch nicht das Bild von der Landung an der Landestelle. Aber es ist ein Bild eines unserer Experimente. Es handelt sich um ein Bild der Kamera Roles."

Dieses Experiment habe bereits während des Abstiegs die Arbeit aufgenommen und Bidler gemacht: " Da befand sich der Lander noch in einer Entfernung von 3 Kilomentern; wir sind schon im Anflug an den Kopf [des Kometen], auf unser Landesgebiet. Das [Vorliegen dieser Bilder] ist ein sehr gutes Zeichen, weil diese Bilder erst beim Touchdown übermittelt werden können. Viel kann ich noch nicht sagen, aber das sind schon sehr viele Details in der Struktur [der Kometenoberfläche zu erkennen].

Um 17.03 Uhr gingen die Signale im Kontrollzentrum ein. Ziemlich schnell stand fest: Die Landung war geglückt! Die beiden Harpunen, welche die Landeeinheit fest am Boden verzurren sollen, wurden jedoch nicht gefeuert. Grund dafür könnte sein, dass der Boden an der Landestelle sehr weich ist und den Aufprall stark gedämpft hat.

Das gesamte Lander-Team ist nun damit beschäftigt, die Daten, die von Philae eingetroffen sind, zu interpretieren und so den genauen Landeablauf zu rekonstruieren. Derzeit wird vermutet, dass Philae nach dem Aufsetzen noch einen kleinen „Hüpfer" gemacht hat und nach einer Drehung zum Stehen gekommen ist. Stephan Ulamec, Philae Projektleiter vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, sprach von „zwei Landungen an einem Tag".

Ausblick auf den "zweiten Tag"

Für morgen, Donnerstag den 13. November 2014, werden die ersten Bilder der Panoramakamera auf den Monitoren erwartet. Ist der Horizont sichtbar? Wie verläuft er? Die größte Gefahr für Philae bot das Terrain selbst. Die Landschaft erscheint zwar als sehr eben, aber herumliegende Brocken oder ein Hang hätten die Landung erheblich beeinträchtigen können. Wäre die Sonde mit einem Bein auf einem Felsen oder unebenem Gelände aufgekommen und dadurch um mehr als 30 Grad aus der Horizontalen gebracht worden, hätte sie umkippen können - was wohl das Ende der Mission bedeutet hätte.

"Heiße Phase" von Philae soll mindestens 60 Stunden dauern

Dann beginnt die erste wissenschaftliche Phase. Zunächst analysieren die Experten die Beleuchtungsverhältnisse, um entscheidende Anhaltspunkte für die Energieversorgung zu gewinnen; denn die Batterien des Landers werden über die Sonnenenergie aufgeladen. Danach werden alle Bordinstrumente in Betrieb genommen.

Die „heiße Phase", in der Philae fotografieren, messen und Daten sammeln soll, beträgt mindestens 60 Stunden.

Wissenschaftler hoffen: Überlebt Philae die Reise des Kometen in Richtung Sonne ?

Insgeheim hoffen die Ingenieure und Wissenschaftler, dass der Lander deutlich länger überlebt. Eigentlich soll er bis in eine Sonnenentfernung von ungefähr 300 Millionen Kilometern funktionieren.

Diesen Bahnpunkt wird Churyumov-Gerasimenko Ende März 2015 erreichen. Danach wird voraussichtlich Schluss sein: Wenn ihn nicht vorher eine Staubfontäne trifft und vielleicht sogar ins All schleudert, wird er überhitzen oder an Energiemangel durch verschmutzte Sonnensegel zugrunde gehen. Bis dahin aber könntePhilae unser Bild von Kometen revolutioniert haben.

Ländle auch mit dabei - High-Tech aus Villingen-Schwenningen schnüffelt an Kometen Tschuri

HSG-IMIT - Bei der ersten Landung auf einem Kometen in der Geschichte der Raumfahrt sind High-Tech Bauteile aus Villingen-Schwenningen in Baden-Württemberg mit dabei. Genauer gesagt ein Duzend Mikroventile der Sorte MegaMic. Von Entwicklern des HSG-IMIT in enger Zusammenarbeit mit dem Pneumatik-Hersteller Hoerbiger­Origa Systems GmbH entwickelt, wurde MegaMic im Rahmen der Weltraumission in einem Gas-Chromatographen verbaut. Dieser ist wiederum Teil des COSAC­Experimentes (kurz für "Cometary Sampling and Composition") und wurde federführend vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung entwickelt.

Selten beherrschte ein Thema das HSG-IMIT deswegen so sehr wie in diesen Tagen die für den 12. November erwartete Landung von Philae, der Landeeinheit der Kometenmission Rosetta auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko. Grund für die Spannung am Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. (HSG-IMIT): In eines der insgesamt zehn Instrumente an Bord von Philae sind Mikroventile des HSG-IMIT verbaut.

Nachdem die Raumsonde Rosetta im Januar diesen Jahres wie geplant aus ihrer Tiefschlafphase erwachte und im August ein Landeplatz auf dem Kometen definiert wurde, steht nun der wohl entscheidendste aber auch kritischste Schritt dieser Raumfahrtmission bevor. Sollte Philae wie geplant am Spätnachmittag des 12. November auf dem Kometen landen, wäre dies eine absolute Sensation:

Die Forscher möchten damit die im Kometeneis enthaltenen organischen Moleküle sowie deren Mengenverhältnis identifizieren und charakterisieren, um so heraus zu finden, ob die Zusammensetzung der Moleküle denen auf der Erde ähnelten. Damit könnte der Frage nachgegangen werden, ob Kometeneinschläge einst die Bausteine des Lebens auf der Erde lieferten.

Um solche Rückschlüsse ziehen zu können, werden Bodenproben in kleinen Öfen auf bis zu 600°C erhitzt. Im weiteren Ablauf steuert MegaMic das nun flüchtige Gasgemisch durch einen Gas-Chromatographen, der die einzelnen Komponenten des Gemisches für weitere Analyseschritte trennt. Dabei öffnet und schließt sich das Ventil gerade mal um fünf Tausendstel Millimeter, was in etwa einem Zwölftel eines menschlichen Haars entspricht.

„Wir sind unglaublich stolz, an einer solch spektakulären Mission beteiligt zu sein und fiebern der Landung natürlich sehr entgegen" so Professor Roland Zengerle, heute einer der Leiter des HSG-IMIT und vor fast 20 Jahren der Initiator der Entwicklung der Mikroventile. „Nun bleibt nur zu hoffen, dass alles gut geht und MegaMic wie geplant seiner eigentlichen Arbeit nachgehen kann."

Über das HSG-IMIT:

Das HSG-IMIT, Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. mit seinen beiden Standorten in Villingen-Schwenningen und Freiburg, steht nach eigenen Angaben für industrienahe, anwendungsorientierte Entwicklung, Forschung und Fertigung in der Mikrosystemtechnik.

In vertrauensvoller Zusammenarbeit mit der Industrie, vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen, realisiert das HSG-IMIT innovative Produkte und Technologien in den Zukunftsfeldern Mobilität, Umwelt und Ressourcen, Gesundheit und Pflege sowie Information und Kommunikation. Das Angebot schließt auch die Herstellung von Muster-, Kleinserien und Produktionsüberführung mit ein. Das HSG-IMIT ist nach der Norm für Qualitätsmanagement DIN ISO 9001:2008 zertifiziert.

Bahnbrechende Erkenntnisse über den Kometen

Bereits im August 2014 hatte das Instrument VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) vom Orbiter der Rosetta-Mission aus die durchschnittliche Temperatur der Oberfläche des Kometen Churuymov-Gerasimenko gemessen. Nun haben die Wissenschaftler mit weiteren Messungen Wasser und Kohlendioxid in der Koma, die sich mit zunehmender Aktivität zu entwickeln beginnt, detektieren können. "Auf der Grundlage der gewonnenen Spektren ist es bereits möglich, vieles über die kometare Koma zu erfahren", sagt Planetenforscherin Dr. Gabriele Arnold vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die die deutschen wissenschaftlichen Beiträge zu diesem Experiment leitet.

Eine der Aufgaben von VIRTIS ist es, die Emission verschiedener Gase des Kometen 67/P Churyumov-Gerasimenko global zu kartieren und die Veränderungen zu untersuchen, die mit der Zunahme der kometaren Aktivität entstehen. Anfang Oktober diesen Jahres wurde eine Region am so genannten "Nacken" soweit aktiv, dass Wasser und Kohlendioxid vom spektral hochauflösenden VIRTIS-H Kanal (Observatoire de Paris) detektiert werden konnte.
Die Spektren zeigen molekulare Banden im infraroten Spektralbereich, deren Formen von der Temperatur der Koma und deren Intensität von der Anzahl der Moleküle entlang der Beobachtungslinie von VIRTIS abhängen.

Vergleich mit anderen Kometen

Aus diesen Messungen konnte eine relative Häufigkeit von Kohlendioxid relativ zu Wasser von 4 Prozent abgeschätzt werden. Das weist darauf hin, dass 67P/C-G nicht so reich an Kohlendioxid ist wie beispielsweise der Komet 103P/Hartley - für diesen wurde im Rahmen der NASA-Mission EPOXI ein Wert von 20 Prozent gemessen. "Beide Kometen sind Vertreter der Jupiterfamilie und dennoch sehr unterschiedlich", sagt Dr. Gabriele Arnold. "Der Vergleich ist deshalb für uns Kometenforscher sehr spannend."

Seit Juli misst VIRTIS auch die mittlere Oberflächentemperatur, die gegenwärtig bei etwa minus70 Grad Celsius liegt. Nun erlauben die neuen Untersuchungen der Koma dem wissenschaftliche Team vom VIRTIS, Aussagen über die Temperatur in einer gewissen Entfernung vom Kometen zu machen. In einem Abstand von einem Kilometer von der Oberfläche entfernt beträgt die Temperatur minus 183 Grad Celsius. Die Ursache für diese erwartete Differenz liegt darin begründet, dass die Gase bei ihrer Ausdehnung in der Koma beschleunigt und heruntergekühlt werden, wobei ihre Temperaturen auf Werte absinken, die vielfach niedriger als die Temperatur der Oberfläche sind. Diesen Prozess nennt man adiabatische Expansion.

Zunahme der kometaren Aktivität

"Die Detektion von Gasen in den frühen Phasen der Entwicklung der Koma ist wichtig, um die Struktur der eisförmigen Komponenten des Kometeninneren besser zu verstehen". Während Wasser und Kohlendioxid schon beispielsweise von den Orbiter-Instrumenten MIRO und ROSINA beobachtet wurden, kann VIRTIS beide Moleküle mit dem gleichen Instrument bestimmen und deshalb direkt ihre relativen Häufigkeiten messen. "Diese zusätzliche Information ist bedeutend, da der Nachweis der relativen Häufigkeiten dort am Kometenkern erbracht werden kann, von wo die Gase entweichen." Zusätzlich unterstreicht die unabhängige Detektion durch verschiedene Instrumente der Mission die Validität und Robustheit der Messungen. "Damit sind die neuen Messungen ein wichtiges Puzzleteil auf dem Weg die Frage zu beantworten: Woraus bestehen Kometen?"

Im August 2015 erreicht 67P/C-G seinen sonnennächsten Punkt (Perihel). Mit der Annäherung an diesen Ort nimmt die kometare Aktivität zu und das VIRTIS-Team wird verfolgen, wie sich die Temperaturen in der Koma und auf der Oberfläche verändern. In der gesamten Zeit wird VIRTIS kontinuierlich die Verteilung von Kohlendioxid und Wasser, aber auch von Nebenprodukten wie Kohlenmonoxid (CO), Methanol (CH3OH), Methan (CH4), Formaldehyd (H2CO) und Kohlenwasserstoffen wie Azetylen (C2H2) und Ethan (C2H4) kartieren.

Die Mission

Rosetta ist eine Mission der ESA mit Beiträgen von ihren Mitgliedsstaaten und der NASA. Rosettas Lander Philae wird von einem Konsortium unter der Leitung von DLR, MPS, CNES und ASI beigesteuert.

VIRTIS (Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer) ist das visuell-infrarote Spektrometer an Bord der ESA-Sonde Rosetta. Es wird Informationen zur Zusammensetzung des Kometenkerns liefern und die Verteilung des Materials an der Oberfläche sowie der Gase und Moleküle in der Koma kartieren. VIRTIS wurde von einem Konsortium unter der wissenschaftlichen Leitung des Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali of INAF in Rom (Italien) gebaut, das auch den wissenschaftlichen Betrieb leitet.

Zum Konsortium gehören das Laboratoire d'Études Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique of the Observatoire in Paris (Frankreich) und das Institut für Planetenforschung des DLR (Deutschland). Die Entwicklung des Instruments wurde gefördert und koordiniert durch die nationalen Raumfahrtagenturen: Agenzia Spaziale Italiana (ASI, Italien), Centre National d'Études Spatiales (CNES, Frankreich) und des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR, Deutschland). Die Unterstützung durch das Rosetta Science Operations Centre und das Rosetta Mission Operations Centre wird dankend gewürdigt. Die kalibrierten VIRTIS-Daten sind über die ESA Planetary Science Archive Webseite erhältlich: (www.rssd.esa.int/index.php?project=PSA&page=index

 

 



(Donnerstag, 29.04.21 - 08:31 Uhr   -   7340 mal angesehen)

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