Start: 02. März 2004,geplante Ankunft beim Kometen 67 P/Churyumow-Gerasimenko: 22. Mai 2014
Status: Operationell
Schon im Jahr 1986 ist es der Europäischen Weltraumorganisation ESA gelungen, den Kern des berühmten Halleyschen Kometen mit einer in Deutschland entwickelten Kamera zu fotografieren. Dabei näherte sich die Giotto-Sonde diesem auf weniger als 600 Kilometer Entfernung an. Seitdem ist bekannt, dass der Kern dieses Kometen aussieht wie eine riesige Erdnuss.
Diese herausragende technische Leistung will die ESA nun mit der Mission zum Kometen 67 P/Churyumow-Gerasimenko weit übertreffen. Die 2,9 Tonnen schwere Rosetta-Sonde, die am 2. März 2004 mit einer Ariane 5 vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana gestartet wurde, soll im Sommer 2014 in eine Umlaufbahn um den Kometen eintreten und anschließend den unter deutscher Leitung gebauten Lander mit Namen "Philae" auf der Oberfläche des Kometen absetzen. Der Name der Mission geht auf den berühmten "Stein von Rosetta" aus dem Jahr 196 v.Chr. zurück, dessen Inschriften die Entschlüsselung der altägyptischen Hieroglyphen ermöglichte. Philae, der Name des Landers, ist nach dem Obelisken von Philae benannt, der bei der Entschlüsselung der Hieroglyphen ebenfalls eine wichtige Rolle spielte.
Kometen - Relikte aus den Anfängen des Sonnensystems
Kometen sind kleine, bis etwa 20 Kilometer große, unregelmäßig geformte Himmelskörper, die aus zusammengeballtem Material, vergleichbar dem eines überdimensionalen "schmutzigen Schneeballs", bestehen. Sie umkreisen die Sonne meist in elliptischen Bahnen, wobei sie sich dem Zentralgestirn wiederholt so stark nähern, dass die gefrorenen Gase an ihrer Oberfläche "verdampfen" und sich die bekannten Kometenschweife bilden, die den Menschen in früheren Jahrhunderten als Unglücksboten am Himmel erschienen.
Bei den Kometen handelt es sich um Material aus extrem fernen, dunklen und kalten Regionen unseres Sonnensystems. Nur selten gelangen einzelne dieser Eis-Brocken in die Nähe der Sonne und werden zu Kometen. Während sich die Sonne als "Kernfusionsreaktor" und Planeten wie die Erde im Laufe ihrer Milliarden Jahre langen Entwicklung sehr stark verändert haben, sind die Kometen wegen ihrer geringen Größe und der extrem niedrigen Temperatur über Milliarden von Jahren praktisch unverändert geblieben. Bei diesem Material aus der "Kosmischen Tiefkühltruhe" handelt es sich also um Reste der Urmaterie, aus der auch Sonne, Planeten, Monde und Asteroiden entstanden.
Kometen können uns daher auch heute noch Auskunft über die Entstehung des Sonnensystems und möglicherweise auch Hinweise auf die Entwicklung des Lebens auf unserer Erde geben. Wissenschaftler ziehen sogar die Möglichkeit in Betracht, dass Kometen die die Bausteine des Lebens auf unseren Planeten gebracht haben.
21 Instrumente erforschen Churyumow-Gerasimenko
Auf der Rosetta-Sonde und dem Lander befinden sich 21 Instrumente, mit denen die Wissenschaftler die Umgebung und die Oberfläche des Kometenkerns möglichst genau untersuchen wollen.
Die elf wissenschaftlichen Instrumente des Orbiters sollen die chemische Zusammensetzung der Gas- und Staubhülle erforschen und dabei die Element- und Isotopenhäufigkeiten analysieren, hochauflösende Bilder vom Kometenkern erstellen und den Kometenstaub sowie den Teilchenfluss aus dem Kern vermessen.
Die zehn Instrumente des Landers ermitteln unmittelbar auf der Oberfläche des Kometen dessen chemische Zusammensetzung und physikalische Beschaffenheit und untersuchen vorhandene Isotope. Außerdem analysieren sie Bodenproben, die mit einem Bohrer gewonnen werden, und das Magnetfeld des Kometen. Eine Kamera nimmt Bilder von der Kometen-Oberfläche sowie dem Landeplatz von Philae auf.
Die lange Reise der Rosetta-Sonde durch das All
Seit dem Start am 2. März 2004 absolviert Rosetta eine über zehn Jahre dauernde komplizierte Reise durch das innere und äußere Sonnensystem, bis sich im Mai 2014 die Sonde allmählich an den Kometen annähert. Am 04. März 2005 erfolgte mit dem Vorbeiflug an der Erde, das erste von vier Planeten-Swing-By-Manövern.
Mittels der Anziehungskraft und Bahnbewegung unseres Heimatplaneten holte die Sonde dabei Schwung, um in fernere Regionen des Sonnensystems vorstoßen zu können. Dann ging die Flugbahn weiter zum Mars, der am 25. Februar 2007 in einem sehr nahen Vorbeiflug von 250 Kilometern passiert wurde. Noch im selben Jahr, am 13. November, erfolgte dann der zweite Vorbeiflug an der Erde auf der Nachtseite. Genau zwei Jahre später, am 13. November 2009, flog Rosetta ein letztes Mal an der Erde vorbei, um den nötigen Schwung Richtung Kometenbahn aufzunehmen.
Auf dieser langen Reise hatte die Sonde auch Gelegenheit zwei Asteroiden aus dem Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter aus der Nähe zu beobachten, nämlich Steins und Lutetia. Rosetta passierte Steins am 05. September 2008 und Lutetia am 10. Juli 2010. In beiden Fällen war ein Großteil der Instrumente eingeschaltet. Insbesondere von Lutetia gelangen dabei beeindruckende Detailaufnahmen der Oberfläche. Am 22. Mai 2014 erreicht Rosetta endlich den Kometen Churyumow-Gerasimenko.
Nach ersten wissenschaftlichen Beobachtungen aus der Ferne und der Suche eines geeigneten Landeplatzes erfolgt im November 2014 der spannendste Teil der Mission: Die Landung von Philae auf dem Kometenkern. Dazu wird der Lander vom Orbiter abgetrennt und schwebt langsam auf die Oberfläche des Kometenkerns zu, die er nach weniger als zwei Stunden erreichen wird. Dort wird Philae mit einem Antriebsmodul auf den Grund festgedrückt und gleichzeitig mit einer Harpune befestigt. Bei der geringen Anziehungskraft des Kometen wäre sonst die Gefahr zu groß, dass der Lander wieder in den Weltraum zurückgeschleudert wird.
Die Absetzung des Landers erfolgt in einer Entfernung von der Sonne, die etwa dem 3,5 fachen Abstand zwischen Erde und Sonne entspricht. Diese große Distanz ist notwendig, damit die eisige Kometenoberfläche noch gefroren ist und keine Staubhülle die Landung behindert. Anschließend erfolgen die wissenschaftlichen Untersuchungen der Kometenoberfläche. Gemeinsam mit dem Kometen rast Rosetta dann auf die Sonne zu. Die Beobachtungen und Untersuchungen des Kometenkerns sollen bis zur größten Annäherung des Kometen an die Sonne im Jahr 2015 fortgesetzt werden, da in dieser "heißen" Phase die gefrorene Welt des Kometen zum Leben erwacht.
An der europäischen Rosetta-Mission sind deutsche Wissenschaftler maßgeblich beteiligt. Das Kontrollzentrum für den Lander befindet sich beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln-Porz. Das DLR Raumfahrtmanagement gewährte den beteiligten deutschen Instituten hierzu finanzielle Förderung mit Geldern des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi).