"Rosetta": Auf der Jagd nach dem kalten Kometen

SPACE ROSETTA ARRIVES AT COMET
Raumsonde PhilaeAPA/EPA/ESA / HANDOUT

Neuer Höhepunkt der Weltraummission Rosetta: Am 12. November soll die Raumsonde Philae auf dem Kometen landen. Mit an Bord ist viel Technologie aus Österreich.

Die Tempel von Philae stehen heute auf der ägyptischen Insel Agilkia. Denn Philae, das am Nil liegt, wurde überschwemmt, die Bauten daher in den späten 1970er-Jahren übersiedelt. So eine zweite Chance gibt es bei Weltraummissionen nicht.

Der Landeplatz der europäischen Mission Rosetta auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, kurz Tschuri genannt, heißt seit wenigen Tagen Agilkia. Dort soll das Landeinstrument Philae am kommenden Mittwoch aufsetzen und erstmals in der Geschichte der Menschheit Proben von einem Kometen sammeln.

Damit ist der vorläufige Höhepunkt einer langen Mission erreicht. Erste Vorarbeiten begannen bereits in den 1990er-Jahren. Eine übliche Vorlaufzeit für Weltraummissionen, denn allein die Jagd nach dem Kometen dauerte zehn Jahre. Um Energie zu sparen, wurde die Sonde auf dieser Reise in einen rund 1000 Tage dauernden „Winterschlaf“ versetzt und erst zu Jahresbeginn wieder aufgeweckt.

Der Countdown läuft auch am Institut für Weltraumwissenschaften (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Graz, das von Anfang an dabei war. Die Forscher sind an fünf der insgesamt 21 Messinstrumente beteiligt. „Die Landung birgt ein gewisses Risiko“, sagt Institutsleiter Wolfgang Baumjohann. Auch wenn Agilkia sehr sorgfältig ausgewählt worden sei, dürfe das Instrument nicht auf steilen Klippen oder Eisbrocken landen. Philae hat drei Teleskopbeine. Damit lassen sich Hangneigungen bis zu 30 oder 40 Grad ausgleichen.

 

Sonnig und eben

Die Landung der Sonde auf dem entenförmigen Kometen beginnt zunächst eher gemütlich: Das rund 100 Kilo schwere Miniforschungslabor bewegt sich im freien Fall mit Fußgängergeschwindigkeit von nur einem Meter pro Sekunde auf den Kometen zu. Geht alles gut, dauert die Reise sieben Stunden. Dann ist aber nicht nur die Oberfläche des Landeplatzes wichtig.

Agilkia sollte möglichst sonnig sein, denn wie Rosetta ist auch Philae mit Solarkollektoren für die Energieversorgung bestückt. Mit Stephan Ulamec kommt auch der Projektleiter der ersten Kometenlandung aus Österreich – er ist heute am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln tätig. Dort ist auch die Zentrale für das Landemanöver.

Philae wird bei der Landung nicht von außen gesteuert, bewegt sich nur durch einen ersten kleinen Schub auf den Kometen zu. „Funksignale aus dem All kämen mit einer halben Stunde Verzögerung auf der Erde an“, so Baumjohann. Weil die Schwerkraft extrem gering ist, sollen Harpunen die Sonde im Boden verankern, die am IWF mitentwickelt wurden. Sie sind zugleich ein Messgerät: Mupus (Multi-Purpose Sensor) untersucht die Oberfläche des Kometenkerns auf Wärme- und Temperaturleitfähigkeit sowie auf Festigkeit. Auch alle anderen Instrumente beginnen sofort zu arbeiten. Erste Daten der insgesamt zehn Instrumente auf Philae sollen bereits nach wenigen Stunden verfügbar sein.

Romap (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor) misst – ebenfalls mit rot-weiß-roter Beteiligung – unter anderem das Magnetfeld. Dafür hat das IWF eine Anlage entwickelt, die eine Kalibrierung in einem weiten Temperaturbereich erlaubt. Das ist notwendig, da das Instrument auf dem Kometen extremen Temperaturen bis minus 70 Grad Celsius ausgesetzt ist. Je näher Tschuri der Sonne kommt, desto mehr erwärmt er sich allerdings. Dabei bildet sich auch der Kometenschweif, der bereits jetzt erkennbar ist.

 

Kosmischer Kühlschrank

„Es ist ein gewagtes Manöver, auf einem Kometen zu landen, so etwas wurde noch nie versucht“, sagt Pascale Ehrenfreund. Die Präsidentin des Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF gehört als Astrobiologin zu den zwei Teams, die die Messinstrumente betreuen. Kometen sind kosmische Tiefkühltruhen, ein Restbestand der Anfänge des Sonnensystems. Dort ist Materie seit mehr als 4,6 Milliarden Jahren in nahezu unveränderter Form konserviert.

„Uns interessiert, ob und welche organische Materie es in Kometen gibt. Das kann Hinweise liefern, wie Kometen zur Entstehung des Lebens auf der Erde beigetragen haben“, so Ehrenfreund. Und daraus ließen sich wiederum Rückschlüsse auf die Geschichte der Erde ziehen. Um zu verstehen, welche Materialien es auf dem Kometen gibt, arbeitet sie auch an Cosac (The Cometary Sampling and Composition) mit, das Bodenproben entnimmt und analysiert. Philae hat auch einen Bohrer und ein System an Bord, das Proben direkt an die Messinstrumente leitet.

Die Stimmung vor der Landung ist angespannt, für die Forscher ist die Mission aber schon jetzt ein Erfolg: Denn die elf Messinstrumente an Bord von Rosetta sammeln bereits Informationen über den Himmelskörper. Ehrenfreund arbeitet auch bei Midas (Micro Imaging Dust Analysing System) mit. Das Raster-Kraft-Mikroskop wurde vom IWF gemeinsam mit Joanneum Research, dem Austrian Institute of Technology (AIT) sowie der Ruag entwickelt, unterstützt vom Technologieministerium. „Damit wollen wir die Form weniger tausendstel Millimeter großer Staubpartikel untersuchen“, sagt Baumjohann. Mit dem Massenspektrometer Cosima (Cometary Secondary Ion Mass Spectrometer) wiederum will man die chemische Zusammensetzung analysieren. Das fünfte Instrument mit Grazer Beteiligung, das RPC-MAG, ist ein Magnetometer, das die Magnetfelder in der Umgebung des Kometen sowie magnetische Eigenschaften des Kometenkerns bestimmen soll. Damit sind erstmals auch Langzeituntersuchungen eines Kometenschweifs möglich.

Die Rosetta-Sonde begleitet den Kometen noch bis August 2015. Dann hat Tschuri den sonnennächsten Punkt erreicht. Was bis dahin passiert, ist nicht vorhersagbar. „Der Weltraum ist voller Überraschungen“, sagt Ehrenfreund.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 08.11.2014)