Montag, 4. August 2014

Rosetta 1

Diese Woche wird es spannend: nach 10 Jahren Reise durch's All kommt die Sonde "Rosetta" bis auf wenige Kilometer an den Kometen Tschurjumow-Gerasimenko heran. Am 6. August tritt Rosetta in eine Umlaufbahn um diesen Kometen ein und sucht sich eine geeignete Stelle für den Landungsteil "Philae"; bis Ende September 2014 soll die Entscheidung über diese Stelle getroffen sein, am 11. November - pünktlich zu Faschingsbeginn - soll Philae dann tatsächlich auf dem Kometen landen.

Es ist das erste Mal, dass eine Sonde der ESA auf einem Kometen landen wird. Dass die Mission bisher so erfolgreich läuft, ist bei den gegebenen Umständen nicht selbstverständlich!

Aber alles der Reihe nach. Ich werde versuchen, die wichtigsten Informationen anhand dieser Grafik darzustellen:

Quelle: Wikimedia

Die grüne Linie stellt die Umlaufbahn der Erde um die Sonne dar, die Sonne ist der kleine gelbe Fleck in der Mitte des grünen Kreises. Die rote Linie gehört zu Mars, die blaue zum Kometen und die schwarze Linie zu Rosetta selbst. Die braune Linie ganz links ist die Umlaufbahn von Jupiter.

Zum Zeitpunkt 1 (2. März 2004) wurde Rosetta gestartet und in eine Umlaufbahn um die Erde gebracht. Mittels mehrerer Swing-By-Manöver hat sich Rosetta an der Erde und am Mars noch so richtig Schwung geholt, indem sie von den beiden Planeten quasi mitgezogen wurde (Positionen 2, 3 und 4). Nach dem letzten Swing-By hatte sie genug Geschwindigkeit, um auf der großen Ellipse dem Kometen entgegen zu fliegen.

Rosetta hat keinen atomaren Antrieb sondern besorgt sich ihre Energie mittels Sonnensegel (photovoltaisch). Da aber bei derart großen Entfernungen von der Sonne diese Panels keine Wirkung mehr erzielen, musste Rosetta mit ihrer Energie extrem haushalten. Deshalb wurde zwischen den Positionen 8 und 9 sämtliche Bordelektronik in einen Ruhemodus (wie beim Computer) versetzt; dieser Ruhemodus dauerte 2,5 Jahre (!) und wurde wie geplant im Jänner 2014 beendet. Als sich die Sonde im Jänner bei den Bodenstationen tatsächlich zurück meldete, war die Freude dementsprechend groß!

Derzeit befindet sich Rosetta nahe der Position 10 und ist nur noch wenige 100 km vom Kometen entfernt. Erste Bilder des Kometen brachten auch gleich eine Riesenüberraschung: denn der Komet ist nicht ein einziger, halbwegs kugelförmiger Dreck- und Eisklumpen ("schmutziger Schneeball"), sondern besteht aus zwei Teilen, die zusammen aussehen wie eine Gummiente ohne Schnabel.

Der Komet aus 1000km Entfernung. Quelle: ESA

Position 10 wird dann eben diese Woche (6. August) erreicht. Ab hier umkreist Rosetta nun den Kometen wie der Mond die Erde, dh. sie wird ständig in seiner Nähe sein, gleichzeitig aber weiterhin auf der elliptischen Bahn den Kometen begleiten: blaue und schwarze Linie fallen dann zusammen.

Zwischen Position 10 und 11 (die am 11.11. erreicht sein soll) sucht sich Rosetta eine geeignete Stelle aus, um das Landemodul Philae dort abzusetzen; dh. von Rosetta aus wird der Lander auf den Kometen herabgelassen und krallt sich dort fest. Dieses Festkrallen ist notwendig, weil der Komet nur etwa 4km Durchmesser und somit zuwenig Masse hat, als dass sich der Lander Philae dort allein wegen der Gravitation halten könnte (er würde sich lockern und wieder davon fliegen).

Eine sehr schöne Animation über die gesamte Reise gibt es bei der ESA.

Noch ist es in den Medien ziemlich ruhig um Rosetta; ich bin aber sicher, das ändert sich, sobald der Eintritt in den Orbit diese Woche erfolgreich vollzogen wurde. Nachdem bisher alles planmäßig und mit höchster Präzision abgelaufen ist, gehe ich davon aus, dass auch diese Phase erfolgreich erreicht werden wird.

Das Faszinierende an der ganzen Mission ist für mich eben diese Präzision; denn die Manöver sind komplex, die Entfernungen groß (Erde zu Position 10 etwa 600 Millionen km - Funksignale brauchen da schon mehr als 30 Minuten), die Zeitspannen sehr lang - und trotzdem funktioniert alles wie geplant.

Und der Sinn des Ganzen? Ist wie immer bei Grundlagenforschung eher schwierig zu vermitteln. Aber in diesem Fall gibt es sogar eine praktische Nutzanwendung: rund um die Erde schwirren tausende Asteroiden, von denen einige auch der Erde gefährlich werden können. Wenn nun so ein Landemanöver einmal erfolgreich durchgeführt und somit geübt werden konnte, dann könnte man in Zukunft auch auf solchen Asteroiden landen und sie somit unschädlich machen: anbohren und sprengen, oder auf eine ungefährliche Bahn bugsieren, oder...

Jedenfalls ungemein spannend das Ganze!

Zum Schluss noch einige Links für Interessierte:


Fortsetzung folgt.



2 Kommentare:

  1. echt faszinierend!! funktioniert das ohne 3 earth assists und 1x mars assist mittels antrieb auch?? schätze der wird den schwung brauchen um mit möglichst wenig energie klar zu kommen..

    AntwortenLöschen
    Antworten
    1. Die Sonde hat nur ein wenig Treibstoff an Bord, um kleine Kurskorrekturen anzubringen oder eben in die Umlaufbahn um den Kometen einzuschwenken. Also: Ja, ohne Schwung-Nehmen an Erde und Mars würde die Sonde ihre große elliptische Bahn nicht erreichen.

      Löschen