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Kometenforschung: Raumsonde Rosetta geht schlafen

Rosetta beim Kometen 67PLaden...
Die Kometensonde Rosetta im Umfeld des Kometen 67PLaden...
Die Kometensonde Rosetta im Umfeld des Kometen 67P | Ab Mai 2014 soll dieses Bild Wirklichkeit werden: Die europäische Kometensonde Rosetta erkundet den Kern des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko für zwei Jahre aus der Nähe.
Seit mehr als sieben Jahren durchfliegt die europäische Kometensonde Rosetta das Sonnensystem, um im Mai 2014 bei ihrem Ziel, dem kurzperiodischen Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko, anzukommen. Sie soll dann für rund zwei Jahre den Kometenkern bei seinem Umlauf um die Sonne begleiten und ihn im Detail erkunden. Zudem setzt sie etwa ein halbes Jahr nach der Ankunft die kleine autonome Landesonde Philae ab, die sich auf der Oberfläche des Kerns fest verankert und vor-Ort-Untersuchungen durchführt. Nun wird die Sonde am 8. Juni 2011 für zweieinhalb Jahre in einen Winterschlaf versetzt, um Energie und Kosten zu sparen.

Derzeit befindet sich Rosetta weit von Sonne entfernt im Asteroidengürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter. Sie wird sich im weiteren Verlauf ihres Fluges bis zu fünf Astronomische Einheiten vom Zentralgestirn entfernen (1 Astronomische Einheit = 1 AE = 149,6 Millionen Kilometer). Für eine rein solarbetriebene Sonde wie Rosetta ist das eine sehr große Entfernung, denn in einem Abstand von fünf AE fällt das Sonnenlicht nur mit einem Sechzehntel der Intensität in Erdnähe ein. Somit steht der Sonde nicht mehr genügend elektrische Energie zur Verfügung, um ihre Bordgeräte sicher und zuverlässig zu betreiben.

Um diesem Problem auszuweichen, entschlossen sich die Missionsplaner schon vor dem Start von Rosetta im Jahre 2004 dazu, eine längere Tiefschlafphase, eine Hibernation, im Missionsverlauf vorzusehen. Dabei werden alle für das "Überleben" von Rosetta nicht zwingend notwendigen Instrumente und Bordsysteme abgeschaltet. Zudem lassen sich auf der Erde Personalkosten sparen, da die Sonde nicht mehr ständig überwacht werden muss.

In Betrieb bleiben einige Heizelemente für Bordgeräte, die bei völliger Auskühlung Schaden nehmen würden, ein Radioempfänger sowie ein dreifach ausgelegter Zeitgeber. Um die Sonde beim Flug zu stabilisieren, wird sie in eine langsame Rotation versetzt, bei der die Solarzellen zur Stromversorgung stets zur Sonne weisen. Somit lässt sich auch der Treibstoff für die Lagekontrolle sparen.

Am 20. Januar 2014 "klingelt" dann der zur Sicherheit dreifach vorhandene Wecker und sorgt für das allmähliche Hochfahren aller Bordsysteme. Dann ist Rosetta rund vier AE von der Sonne entfernt, so dass etwa ein Neuntel der in Erdnähe eintreffenden Strahlung die Solarzellen von Rosetta erreicht. Vier Monate später trifft dann die Sonde im nahen Umfeld des etwa fünf Kilometer großen Kometenkerns ein und beginnt mit dessen Erforschung.

Rosetta beim MarsvorbeiflugLaden...
Rosetta beim Marsvorbeiflug | Eine der bislang eindrucksvollsten Aufnahmen der Mission Rosetta entstand am 25. Februar 2007, als die Raumsonde den Planeten Mars in einem Abstand von nur 250 Kilometern passierte. Rund vier Minuten vor dem Erreichen des geringsten Abstands nahm die autonome Landesonde Philae eines der Solarpaneele und den Sondenkörper von Rosetta vor der rund 1000 Kilometer entfernten Marsoberfläche auf. Dies ist das erste Mal, dass es echte Bilder einer Raumsonde bei einem Planetenvorbeiflug gibt.
Um überhaupt zum Kometen Tschurjumow-Gerasimenko zu gelangen, musste Rosetta weite Schleifen durch das Sonnensystem fliegen und passierte dabei zum Schwungholen viermal dicht einen Planeten. Dreimal besuchte sie die Erde, im Februar 2007 flog sie am roten Planeten Mars vorbei (siehe beigestelltes Bild). Die lange Flugzeit wurde aber auch zum "Sightseeing" genutzt, im September 2008 inspizierte Rosetta den fünf Kilometer großen Asteroiden (2867) Steins und im Juli 2010 passierte sie den 130 Kilometer großen Himmelskörper (21) Lutetia und sandte von beiden Bilder und Messdaten zur Erde. Insgesamt legt Rosetta in zehn Jahren bis zum Kometen Tschurjumow-Gerasimenko 7,1 Milliarden Kilometer zurück, das ist erheblich weiter als der mittlere Abstand der Sonne zum äußersten Planeten Neptun mit 4,5 Milliarden Kilometer.

Tilmann Althaus

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  • Quellen
ESA, 7. Juni 2011

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