Mission "Rosetta": Raummodul Philae erfolgreich abgekoppelt

12. November 2014, 11:33
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Heute wird erstmals in der Geschichte der Raumfahrt ein Landemanöver auf einem Kometen durchgeführt

Wien/Graz - Heute, Mittwoch, etwa um 17 Uhr mitteleuropäischer Zeit werden viele Weltraumforscher in Europa und weltweit gebannt auf ihre Bildschirme starren. Gelingt die Landung des Raummoduls Philae auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, wird das entsprechende Signal zu dieser Zeit beim Mission Control Center für den Lander am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln einlangen. Mit der ersten Kometenlandung würde Europas Raumfahrtagentur Esa einen Meilenstein in der Geschichte der Eroberung des Weltraums setzen.

Die unmittelbaren Vorbereitungen zur Landung haben bereits mehr als 24 Stunden davor begonnen. "Orbit, Position und Ausrichtung sind gecheckt worden, um sicherzustellen, dass Rosetta am richtigen Platz ist", erklärt Günter Kargl vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), der auch selbst bei einem der Instrumente von Philae mitarbeitete. "Präzision ist das Wichtigste. Der tatsächliche Landeplatz hängt davon ab, wo Rosetta bei der Entkopplung hinzeigt. Ein kleiner Fehler in der Bahnberechnung könnte zur Folge haben, dass der Orbiter selbst auf den Kometen crasht."

Abkoppelung erfolgreich

Vor dem Start der Landeeinheit sind eine ganze Reihe von sogenannten Go-/No-go-Entscheidungen zu treffen, die Rosetta auf den richtigen Kurs bringen und die Landung auf dem Kometen vorbereiten. Pünktlich um 8.35 Uhr kam schließlich das endgültige Go, obwohl ESA-Techniker den Ausfall einer Düse im Antriebssystem von Philae beklagten. Eine Stunde darauf, um 9.35 Uhr, erfolgte die erfolgreiche Entkopplung. Die Bestätigung des Manövers lag 28 Minuten später vor - so lange benötigt das Signal von Rosetta zur Erde. Etwa sieben Stunden schwebt Philae nun auf den Kometen zu. Auf der Bodenstation gibt es während dieser Zeitspanne keine Möglichkeiten der Beeinflussung mehr.

Ein Platz an der Sonne

Wenn alles gutgeht, setzt das Landemodul an einem Ort namens Agilkia auf - so wurde die von den Wissenschaftern ausgewählte Region benannt. "Bei der Auswahl kamen viele Kriterien zum Tragen", sagt Kargl. Der Landeplatz sollte wissenschaftlich relevant sein und in der Nähe - am besten in Kamerareichweite - von aktiven Regionen sein, an denen etwa verstärkt Gas entweicht. Auch die Sonneneinstrahlung ist ein wichtiges Kriterium. Es entscheidet über die Energie, die für die Instrumente von Philae zur Verfügung steht. Ein zu sonniger Platz verkürzt aber auch die Lebensdauer des Landers, wenn in der Nähe des Zentralgestirns die Hitze überhandnimmt. "Voraussichtlich im März 2015 wird dadurch die Elektronik überhitzen und die Mission von Philae beendet sein", erläutert Kargl.

Ein großer Felsbrocken am Landepunkt könnte aber schon das vorzeitige Ende bedeuten. Das Gefälle am Landeplatz sollte nicht mehr als 30 Grad betragen. "Agilkia ist der beste Kompromiss aus allen diesen Faktoren", erklärt Kargl. "Es sind zwar einige große Steine drinnen. Insgesamt ist die Fläche aber recht harmlos."

Philae soll mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde auf den Kometen treffen. Die Gravitation beträgt dort etwa ein Hunderttausendstel von jener der Erde. Eine ganze Reihe von Maßnahmen soll dafür sorgen, dass das Gerät an der Oberfläche haften bleibt: "Die Konstruktion ähnelt einem dreifüßigen Bürostuhl mit einer Zentralsäule, die sich beim Auftreffen auf den Kometen ineinanderschiebt." Die Energie des Aufpralls erzeugt ein elektrisches Signal, das eine Ankerharpune auslöst. Für die Sensoren an den Projektilen, die zum Instrument Mupus (Multi-Purpose Sensors for Surface and Subsurface Science) gehören, war Kargl verantwortlich.

Kippen wäre kritisch

Eine Seilzugmechanik schlägt bei Bodenkontakt zudem Eisschrauben in den Untergrund, eine Kaltgasdüse drückt das kühlschrankgroße Gerät von oben auf den Boden. "Wir gehen davon aus, dass der Lander bis zu dreimal am Boden aufspringt, bevor er eine stabile Position erreicht hat." Diese Phase ist äußerst kritisch: "Wenn Philae umkippt, ist vermutlich alles gelaufen", sagt Kargl. "Man kann vielleicht noch ein paar Bilder machen. Es gibt aber keinen Mechanismus, um ihn wieder aufzurichten." Liegt er am Dach, würde auch keine Funkverbindung mehr zustande kommen. Wenn Philae dagegen stabil steht, kann er von der Bodenstation aus gedreht, gehoben und geneigt werden.

Eine erfolgreiche Landung geht unmittelbar in die erste wissenschaftliche Sequenz über. Die Analyse erfolgt im "Schichtbetrieb", erklärt Kargl. "Nur zwei große Verbraucher können gleichzeitig eingeschaltet sein. Ein ausgetüfteltes, komplexes Schema gibt vor, wer wann dran ist."

Zeit, Energie und Datenvolumen sind begrenzt. Die Verknappung löst auch einen Wettstreit der beteiligten Wissenschafter aus. "Jeder kämpft für seine Instrumente - und das durchaus mit harten Bandagen", sagt Kargl. Der wissenschaftliche Leiter muss letzten Endes einen Ausgleich finden: "Wenn jeder gleichmäßig unglücklich ist, hat man es richtig gemacht." Und natürlich ist "jedes Bit, das runterkommt, Gold wert." (Alois Pumhösel, DER STANDARD, 12.11.2014)


Wissen: Events, Livestreams, Ticker zum Mitfiebern mit Philae

  • "Rosetta Touchdown": Um 15 Uhr startet am Institut für Weltraumforschung (IWF) in Graz und im Festsaal der Akademie der Wissenschaften in Wien (Doktor-Ignaz-Seipel-Platz 2, 1010 Wien) das Doppelevent Rosetta Touchdown mit Live-Schaltungen und Vorträgen. Die ausgebuchte Grazer Veranstaltung wird in der UCI Kinowelt Annenhof (Annenstraße 29, 8020 Graz) übertragen und dort von "Science-Buster" Heinz Oberhummer moderiert. Ein Livestream ist über www.iwf.oeaw.ac.at erreichbar.

  • Esa-Livestream: Details inklusive genauer Timeline zur Landung gibt es auf dem Rosetta-Blog der Esa auf rosetta.esa.int. Ein Webcast überträgt dort bis Mittwoch, 20 Uhr.

  • Landung in der Sternwarte: In der Kuffner Sternwarte in Wien (Johann-Staud-Straße 10, 1160 Wien) kommentieren Experten die Esa-Liveübertragung.

  • Rosetta-TV: Der Fernsehsender 3sat plant anlässlich der Rosetta-Landung einen Weltraumtag. Ab 6.10 Uhr gibt es 24 Stunden lang einschlägige Dokus und Filme, unterbrochen von Live-Updates aus dem Mission Control Center in mehreren nano-special-Sendungen.

  • Mission-Tweets: Rosetta, Philae und selbst Instrumente wie Mupus sind unter @ESA_Rosetta, @Philae2014, @Philae_MUPUS auf Twitter. Offizieller Hashtag: #CometLanding.

  • Wie sich die Oberfläche des Zielkometen 67P/ Tschurjumow-Gerassimenko verhält, wird entscheidend zum Erfolg der "Rosetta"-Mission beitragen.
    foto: esa/rosetta/ navcam

    Wie sich die Oberfläche des Zielkometen 67P/ Tschurjumow-Gerassimenko verhält, wird entscheidend zum Erfolg der "Rosetta"-Mission beitragen.

  • Die Etappen der zehnjährigen Reise zum Kometen.

    Die Etappen der zehnjährigen Reise zum Kometen.

  • IWF-Forscher Kargl hat ein Philae-Instrument mitentwickelt.
    foto: furgler

    IWF-Forscher Kargl hat ein Philae-Instrument mitentwickelt.

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