Kometensonde Rosetta: Weiter Hoffnung auf Kontakt mit Philae

Trotz einiger Schäden an den Sendern und Empfängern an Bord von Philae hoffen die Missionskontrolleure der ESA auf erneuten Kontakt mit der Landesonde. Bis Jahresende sollte die Sonneneinstrahlung am Landeort von Philae ausreichen, den Lander erneut in Betrieb zu nehmen, falls es gelingt, eine stabile Kommunikation mit ihm aufzubauen.
Philae (Symbolbild)
© ESA
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Zuletzt war am 9. Juli 2015 von ihr zu hören, aber die Missionskontrolleure von ESA und DLR geben die Hoffnung nicht auf, die Landesonde Philae auf dem Kern vom Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko erneut zu aktivieren und von ihr neue Messungen und Bilder zu erhalten. Bis zum Ende dieses Jahres reicht die Sonneneinstrahlung am Landeort von Philae aus, den Lander warm genug zu halten und mit ausreichend Strom zu versorgen. Danach hat sich der Kometenkern zu weit von der Sonne entfernt, um Philaes Batterien noch aufladen zu können.

Die Lage von Philae auf dem Kern des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (Grafik)
© Philae Consortium / DLR / LCC
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Der graue Kegel gibt den Bereich an, in dem die Antennen der Landesonde Philae ihre Signale abstrahlen können. Da der Lander praktisch auf der Seite liegt, streichen seine Funksignale im flachen Winkel über die Kernoberfläche.

Philae war nach ihrem ersten Aufsetzen am 12. November 2014 durch widrige technische Umstände vom Kern des Kometen abgeprallt und strandete in einer dunklen, zerklüfteten Region, die den Namen Abydos erhielt. Dort bekam sie nur für rund 90 Minuten pro 12,4-stündiger Kernrotation Sonnenlicht. Somit konnte die Sonde ihre Batterien nicht aufladen, so dass sie zweieinhalb Tage nach dem endgültigen Aufsetzen ihren Betrieb einstellte. Für rund sieben Monate herrschte absolute Funkstille, umso glücklicher waren die Missionskontrolleure, als es ab dem 13. Juni 2015 mehrmals zu Funkkontakten kam. Allerdings blieben die Verbindungen kurz und beschränkten sich auf die Übermittlung technischer Daten, die Auskunft über den Zustand von Philae gaben.

Seit dem 9. Juli 2015 ist es nicht mehr gelungen, Funksignale von Philae aufzufangen. Dies liegt aber auch daran, dass der Abstand der Muttersonde Rosetta zum Kometenkern aus Sicherheitsgründen von weniger als 200 Kilometern auf rund 400 Kilometer erhöht werden musste. Zudem hielt sich die Muttersonde im August und September über den südlichen Bereichen des Kerns auf, von denen aus kein Funkkontakt zu Philae möglich ist. Die Erhöhung des Abstand war nötig geworden, da der Komet am 13. August 2015 seinen geringsten Abstand zur Sonne durchlief und dadurch sehr aktiv wurde. Er stößt seitdem große Mengen an Gas und Staub aus, die auch größere Brocken mit sich reißen. Diese werden von den Steuersensoren von Rosetta für Sterne gehalten, die aber nicht im gespeicherten Katalog eingetragen sind. Somit kommen die Programme für die Ausrichtung von Rosetta zur Sonne und zum Kometen durcheinander, und die Sonde ist auf Eingriffe von der Bodenstation angewiesen.

Warum die Signale von Philae so schwierig zu empfangen sind
© ESA / Rosetta / NavCam / CC BY-SA IGO 3.0 CC BY-SA IGO
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Die Landesonde Philae strandete am 12. November 2014 nach ihrem ersten Aufsetzen auf dem Kern des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko irgendwo in der schmalen Ellipse (rot gestrichelt). Der Lander liegt auf der Seite, so dass seine Funksignale in einem flachen Winkel über die Kometenoberfläche abgestrahlt werden. Topografische Hindernisse stören den Empfang der Signale durch die Muttersonde Rosetta zusätzlich.

Aus den von Philae übermittelten Daten ergibt sich, dass sowohl Teile der Sender als auch Empfänger defekt sein müssen, was die Kommunikation mit der Muttersonde sehr erschwert. Zudem liegt der Lander auf der Seite, so dass seine Antennen ihre Funksignale in einem flachen Winkel zur Kometenoberfläche abstrahlen. Zu allem Übel stören auch noch topografische Hindernisse auf dem stark zerklüfteten Kometenkern die Funkverbindungen, weil sie die Antennen teilweise abschatten.

Derzeit ist Rosetta rund 400 Kilometer vom Kern entfernt und konnte im August und September keine Signale des Landers auffangen. Am 23. September 2015 wird sich die Muttersonde bis auf 1500 Kilometer vom Kern entfernen, um die Bugstoßwelle des Kometen untersuchen zu können. Diese entsteht durch die Wechselwirkungen des Sonnenwinds mit den vom Kern durch die Sonnenwärme abströmenden Teilchen. Wenn diese Exkursion beendet ist, möchten die Missionskontrolleure der ESA und des DLR im Oktober wieder versuchen, mit der dann wieder sehr viel näher am Kern befindlichen Muttersonde Rosetta den Lander zu kontaktieren. Nun bleibt zu hoffen, dass ein erneuter Kontakt mit Philae gelingt und sich die Landesonde zu neuen Messungen und zur Übertragung von Bildern überreden lässt.

© Sterne und Weltraum

http://blogs.esa.int/rosetta/2015/09/11/understanding-philaes-wake-up-behind-the-scenes-with-the-philae-team/