Raumsonde Rosetta erreicht ihren Zielkometen 67P/Churyumov-Gerasimenko

Nach einer zehnjährigen Reise wurde die ESA-Raumsonde Rosetta mit drei NASA-Instrumenten an Bord zur ersten Raumsonde, die in eine Umlaufbahn um einen Kometen eintritt. Das letzte der zehn im Mai begonnenen Rendezvous-Manövern, die zur langsamen Angleichung von Rosettas Geschwindigkeit und Kurs an den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko verwendet werden, fand am 6. August 2014 statt.

“Nach zehn Jahren, fünf Monaten und vier Tagen Flug zu unserem Ziel, fünf Swing-By-Manövern und einer zurückgelegten Strecke von 6,4 Milliarden Kilometern sind wir erfreut anzukündigen, dass wir endlich hier sind”, sagte Jean-Jaques Dordain, der Generaldirektor der ESA. Die neuesten Bilder des Kometen sind hier verfügbar.

Der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko und Rosetta sind etwa 405 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, ungefähr auf halber Strecke zwischen den Umlaufbahnen von Jupiter und Mars. Der Komet befindet sich in einer elliptischen Umlaufbahn mit einer Umlaufzeit von 6,5 Jahren, die ihn von seinem sonnenfernsten Punkt jenseits von Jupiter zu seinem sonnennächsten Punkt zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Erde führt. Rosetta wird den Kometen mehr als ein Jahr lang begleiten, während er die Sonne umkreist und wieder in Richtung Jupiter fliegt.

Rosetta ist rund 100 Kilometer von der Kometenoberfläche entfernt. In den kommenden sechs Wochen wird sie zwei dreieckige Bahnen vor dem Kometen fliegen, zuerst in einer Höhe von 100 Kilometern und dann bei 50 Kilometern Höhe. Gleichzeitig werden die Instrumente der Sonde eine detaillierte, wissenschaftliche Untersuchung des Kometen vornehmen und die Oberfläche scannen, um eine Landestelle für den Kometenlander Philae zu finden. Schließlich wird Rosetta in eine nahe, fast kreisförmige Umlaufbahn in 30 Kilometern Höhe einschwenken und dem Kometen – abhängig von seiner Aktivität – sogar noch etwas näher kommen.

“In den kommenden paar Monaten werden wir neben der Charakterisierung des Kometenkerns und der Planung der restlichen Mission mit den letzten Vorbereitungen für eine weitere Weltraumpremiere beginnen: der Landung auf einem Kometen”, sagte Matt Taylor, ein Rosetta-Projektwissenschaftler vom Science and Technology Centre der European Space Agency in Noordwijk (Niederlande). Bis Ende August werden fünf mögliche Landestellen identifiziert werden, bevor die bevorzugte Hauptlandestelle Mitte September ausgewählt wird. Die endgültige Zeitlinie für die Ereignisabfolge zum Absetzen Philaes, das derzeit für den 11. November 2014 geplant ist, wird bis Mitte Oktober bestätigt werden.

Kometen werden als ursprüngliche Bausteine des Sonnensystems betrachtet und könnten dabei geholfen haben, Wasser und vielleicht sogar die Zutaten für Leben auf die Erde zu bringen. Aber viele grundlegende Fragen über diese rätselhaften Objekte bleiben bestehen und durch eine umfassende Untersuchung des Kometen zielt Rosetta darauf ab, seine Geheimnisse zu entschlüsseln.

Die drei US-Instrumente an Bord der Sonde sind das Microwave Instrument for Rosetta Orbiter (MIRO), ein Ultraviolett-Spektrometer namens Alice und der Ion and Electron Sensor (IES). Sie sind Teil eines Instrumentariums, das aus elf wissenschaftlichen Geräten besteht.

MIRO wurde entwickelt, um Daten über die Art und Weise zu liefern, wie Gas und Staub die Oberfläche des Kerns verlassen, um die Koma und den Schweif zu bilden, was den Kometen ihre Schönheit verleiht. Die Untersuchung der Oberflächentemperaturen und der Entwicklung von Koma und Schweif geben Informationen darüber preis, wie sich der Komet entwickelt, während der sich der Sonne nähert und ihre Nähe verlässt.

Alice wird Gase in der Kometenkoma analysieren – das ist die helle Gashülle, die den Kometenkern umgibt. Sie bildet sich aus, wenn der Komet in Sonnennähe gelangt. Alice wird auch die Rate messen, mit der der Komet Wasser, Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid abgibt. Diese Messungen werden wertvolle Informationen über die Oberflächenzusammensetzung des Kerns liefern. Das Instrument wird außerdem die Menge des vorhandenen Argons messen, ein wichtiger Anhaltspunkt für die Temperatur des Sonnensystems zu dem Zeitpunkt, als der Kern des Kometen vor über 4,6 Milliarden Jahren entstand.

Das IES ist Teil einer Gruppe aus fünf Instrumenten, um die Plasmaumgebung des Kometen zu analysieren, insbesondere die Koma. Das Instrument wird die geladenen Teilchen aus der äußeren Sonnenatmosphäre (den Sonnenwind) messen, wenn sie mit dem Gas interagieren, das von dem Kometen wegströmt, während Rosetta sich dem Kern nähert.

Die NASA stellte auch einen Teil der Elektronik für das Double Focusing Mass Spectrometer zur Verfügung, das zu dem in der Schweiz gebauten Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis (ROSINA) Instrument gehört. ROSINA wird das erste Instrument im Weltraum sein, das eine ausreichend gute Auflösung besitzt, um zwischen molekularem Stickstoff und Kohlenmonoxid unterscheiden zu können; das sind zwei Moleküle mit annähernd der gleichen Masse. Die klare Identifizierung von Stickstoff wird Wissenschaftlern helfen, die Bedingungen zur Entstehungszeit unseres Sonnensystems besser zu verstehen.

Videobeitrag zur Rosetta-Mission und ihren Zielen. (NASA / JPL-Caltech)

US-Forscher sind an sieben der 21 Instrumentenkollaborationen beteiligt. Das Deep Space Network der NASA unterstützt das Ground Station Network der ESA bei der Verfolgung der Sonde und bei der Navigation.

Im März 2004 gestartet, wurde Rosetta im Januar 2014 nach 957 Tagen im Ruhezustand reaktiviert. Rosetta besteht aus einem Orbiter und einer Landeeinheit und ihre Ziele nach Ankunft beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko sind es, das Himmelsobjekt in beispiellosen Einzelheiten zu untersuchen, die Landung einer Sonde auf dem Kometenkern im November vorzubereiten und die Veränderungen des Kometen auf seiner Bahn um die Sonne zu verfolgen.

Kometen sind Zeitkapseln, die ursprüngliches Material enthalten, das aus jener Epoche übrig geblieben ist, als die Sonne und ihre Planeten entstanden. Rosettas Landeeinheit wird die ersten Aufnahmen direkt von der Oberfläche eines Kometen machen und die ersten Analysen hinsichtlich der Zusammensetzung durchführen, indem sie in die Oberfläche hineinbohrt. Rosetta wird auch die erste Sonde sein, die aus großer Nähe beobachten wird, wie sich ein Komet verändert, wenn er der wachsenden Intensität der Sonnenstrahlung ausgesetzt ist. Die Beobachtungen werden Wissenschaftlern helfen, mehr über den Ursprung und die Entwicklung unseres Sonnensystem zu erfahren und über die Rolle, die die Kometen bei der Anreicherung des Wassers und vielleicht sogar bei der Entstehung des Lebens auf der Erde gespielt haben könnten.

Das Scientific Imaging System (OSIRIS) wurde von einem Konsortium unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen (Deutschland) gebaut. Eine Kooperation bestand mit dem Center of Studies and Activities for Space der University of Padua (Italien), dem Astrophysical Laboratory in Marseille (Frankreich), dem Institute of Astrophysics of Andalusia, CSIC (Spanien), dem Scientific Support Office der European Space Agency (Niederlande), dem National Institute for Aerospace Technology (Spanien), der Technical University of Madrid (Spanien), dem Department of Physics and Astronomy an der Uppsala University (Schweden) und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig (Deutschland). OSIRIS wurde finanziell unterstützt von den nationalen Institutuionen in Deutschland (DLR), Frankreich (CNES), Italien (ASI), Spanien, Schweden und dem Technical Directorate der ESA.

Rosetta ist eine Mission der European Space Agency mit Beiträgen ihrer Mitgliedsstaaten und der NASA. Die Landeeinheit Philae wird von einem Konsortium unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Köln, des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen, der French National Space Agency in Paris und der Italian Space Agency in Rom zur Verfügung gestellt. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, leitet den US-Teil der Rosetta-Mission für das Science Mission Directorate in Washington.

Quelle: http://www.nasa.gov/jpl/rosetta/rosetta-arrives-at-target-comet-20140806/index.html

(THK)