Mission Rosetta - die Landung auf dem Kometen "Tschuri"

 

Themen auf dieser Seite:

 

  • Der Komet Tschurjumow-Gerassimenko ("Tschuri")
  • Der "Gesang" des Kometen
  • Die Mission Rosetta (tbd)
  • Die Raumsonde Rosetta
  • Die Landeeinheit Philae
  • Der Landeplatz Agilkia
  • Der Ablauf der Landung auf dem Kometen
  • Experimente und Ergebnisse (wird fortgeschrieben, sobald Ergebnisse bekannt gemacht werden...)
  • Woher kommen die Namen der Rosetta-Mission?
  • Die Rosetta Disk
  • Links, Livestream und Videos

 

Rosetta und Philae Lander am Kometen 67P/Churyumov–Gerasimenko (Credit: ESA/ATG medialab; Comet image: ESA/Rosetta/Navcam -  released 10.11.2014)
Rosetta und Philae Lander am Kometen 67P/Churyumov–Gerasimenko (Credit: ESA/ATG medialab; Comet image: ESA/Rosetta/Navcam - released 10.11.2014)

Tschurjumow-Gerassimenko ("Tschuri"), der Komet

Mosaic of four images taken by Rosetta's navigation camera (NAVCAM) on 19 September 2014 at 28.6 km from the centre of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. (Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM)
Mosaic of four images taken by Rosetta's navigation camera (NAVCAM) on 19 September 2014 at 28.6 km from the centre of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. (Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM)

Der Komet "Tschuri"  wurde 1969 am Institut für Astrophysik von Alma-Ata von Svetlana Gerasimenko (Gerassimenko) und Klim Churuymov (Tschurjumow) bei der Beobachtung des Kometen Comas Solà eher zufällig entdeckt.

 

Der Komet braucht 6,57 Jahre, um einmal die Sonne zu umrunden. Dabei nähert er sich der Sonne im August 2015 (Perihelion) bis auf 193 Millionen Kilometer. Zum Vergleich: der Abstand zwischen Erde und Sonne beträgt etwa 150 Mio Kilometer. Die größte Sonnenentfernung (Aphel) beträgt 861 Millionen Kilometer.

 

Eine am 11. Juli 2014 mit der OSIRIS-Kamera an Bord der Raumsonde aufgenommene Bildsequenz zeigte, dass Tschurjumow-Gerassimenko aus zwei sich berührenden, unterschiedlich großen Körpern besteht und etwas kleiner ist als zuvor angenommen. Die kleinere dieser beiden Komponenten, der "Kopf" des Kometen, verfügt laut den aktuellsten Analysen über eine Abmessung von 2,5 x 2,5 x 2,0 Kilometern. Der "Körper" misst dagegen 4,1 x 3,2 x 1,3 Kilometer. Daraus resultiert ein Volumen von insgesamt 25 Kubikkilometern. Die Masse des Kometenkerns wird mit einem Wert von etwa zehn Milliarden Tonnen angegeben

 

"Die zwei Bausteine sind sehr wahrscheinlich bei der Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren mit geringer Geschwindigkeit zusammengestoßen, aneinander haften geblieben und haben ihren Weg seitdem gemeinsam fortgesetzt", sagt DLR-Kometenforscher Ekkehard Kührt. "Für die Wissenschaft ist jetzt natürlich sehr spannend, ob sich die beiden Bestandteile in ihrer Zusammensetzung unterscheiden." Stammen die beiden Teile aus unterschiedlichen Regionen, könnten sie auch unterschiedliche Strukturen aufweisen.

 

"Tschuri" ist also ca. 4,5 Milliarden Jahre alt und zählt damit zu den ältesten, weitgehend unveränderten Überbleibseln aus der Zeit, als unser Sonnensystem entstand (vor ca. 4,568 Milliarden Jahren). Er ist von einer stinkenden Gashülle (Schwefelstoff, Ammoniak, Formaldehyd) umgeben. Es herrschen Temperaturen von ca. -70°C.

 

Images from Hubble (Credit: STScI-PRC03-26 Image Credit: NASA, ESA, and Philippe Lamy (Laboratoire d'Astronomie Spatiale)), Images from Rosetta (Credit: unknown)
Images from Hubble (Credit: STScI-PRC03-26 Image Credit: NASA, ESA, and Philippe Lamy (Laboratoire d'Astronomie Spatiale)), Images from Rosetta (Credit: unknown)

 


In Vorbereitung für die Rosetta-Mission wurden am 11. und 12. März 2003 mit dem Hubble Space Telescope über 21 Stunden 61 Bilder des Kometen aufgenommen. Es ergab sich eine Rotationsperiode von etwa 12 Stunden und eine längliche, unregelmäßige Form mit Durchmessern von etwa 3 km bzw. 5 km. Zuvor wurde ein Durchmesser von bis zu 6 km befürchtet, was eine sanfte Landung auf dem Kometen erschwert hätte. Er ist etwa dreimal größer als das ursprüngliche, nicht mehr erreichbare Missionsziel 46P/Wirtanen.

 

Seit Anfang August 2014 zeigen Bilder viele Details der Oberfläche, bis hin zu einzelnen Gesteinsbrocken.

 

Nebenan ein Vergleich zwischen den Hubble-Fotos vom März 2003 mit einigen Fotos, aufgenommen von der Raumsonde Rosetta.

 

 

Der "Gesang" des Kometen

Der immer mehr überraschende Komet Tschuri kann übrigens auch "singen" - das registrierte zumindest das Magnetometer des Rosetta Plasma Consortiums (RPC).

 

Tschuri bringt niederfrequente Tonfolgen hervor, die vermutlich durch eine Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und dem Magnetfeld des Kometen entstehen. Mit seinen elektromagnetischen Schwingungen werden Klänge auf einer Frequenz von 40-50 Millihertz erzeugt. Man geht davon aus, dass die Klänge durch die Ionisierung der Partikel entstehen, die der Komet auf seiner Reise durch den Weltraum verliert. Der genaue physikalische Mechanismus hinter den wahrgenommenen Tönen im Infraschallbereich ist zur Zeit jedoch noch nicht erforscht.

 

Der "Gesang" kann durch technische Anpassungen in den menschlich hörbaren Frequenzbereich übertragen werden... 


siehe soundcloud  -->  esaoperations: A singing comet

Die Mission Rosetta

Ariane-Start am 02.03.2004 mit der Raumsonde Rosetta an Bord (Quelle: ESA/CNES/ARIANESPACE-Service Optique CSG, 2004) .....
Ariane-Start am 02.03.2004 mit der Raumsonde Rosetta an Bord (Quelle: ESA/CNES/ARIANESPACE-Service Optique CSG, 2004) .....

Nach langer Vorbereitungszeit (erste Weichen wurden bereits 1985 gestellt, die Entwicklung begann 1992) startete am 02.03.2004 um 8:17 Uhr MEZ eine Ariane 5 G+ (Flug 158) vom Europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana mit der 3 Tonnen schweren Raumsonde Rosetta an Bord.


Ursprünglich war Rosettas Start bereits für den 13.01.2003 geplant, und als Ziel war der Komet 46P/Wirtanen vorgesehen.


Wegen Schwierigkeiten mit dem Ariane-5-Raketenprogramm (eine Rakete war explodiert) wurde der Start jedoch verschoben und auf der Suche nach einem aktiven, noch nicht ausgegasten Kometen "Tschuri" als neues Ziel ausgewählt.


Am 26.02.2004 wurde der Start von Kourou kurzfristig wegen heftiger Höhenwinde und am nächsten Tag wegen eines Defekts am Hitzeschutz erneut verschoben. 


Ursprünglich waren auch zwei Lander vorgesehen: Champollion (Frankreich/ USA) sowie Roland (ROsetta LANDer) als rein deutsches Projekt. Nach dem Rückzug der Amerikaner bauten nun Deutsche und Franzosen gemeinsam die 100 Kilogramm schwere Hightech-Landesonde.

Verantwortlich für den operationellen Teil der Philae-Mission ist das Raumfahrtnutzerzentrum MUSC des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), in Köln.


Dirigiert wird Rosetta vom Europäischen Raumflugkontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt. Wegen der großen Laufzeit der Kommunikationssignale (ca. 30 min) ist jedoch eine direkte Steuerung von der Erde aus nicht möglich. Die Steuerung der Abläufe auf Sonde und Lander erfolgt durch vorprogrammierte Sequenzen, die teilweise Vorgaben für Regelkreise enthalten. Insbesondere betrifft das die Lageregelung.


Kosten:

 

Die ESA-Gesamtkosten für die Rosetta-Mission betragen rund 770 Millionen Euro. Dazu kommen die Kosten für den Lander und für nationale Beiträge zu den jeweiligen wissenschaftlichen Experimenten, so dass mit einem Gesamtvolumen von rund einer Milliarde Euro zu rechnen ist. Als wissenschaftlich und industriell wichtigste Nation der 17 beteiligten Nationen trägt Deutschland für die Rosetta-Mission einen Beitrag von rund 290 Millionen Euro.

 

Auf Philae allein fallen etwa 200 Millionen Euro Kosten an, also etwa ein Fünftel der Kosten der gesamten Rosetta-Mission.


Mission Rosetta: Timeline und Milestones. (Credit: ESA)
Mission Rosetta: Timeline und Milestones. (Credit: ESA)

Rosetta, die Raumsonde

3-D Modell der Raumsonde Rosetta (wikipedia, IanShazell)
3-D Modell der Raumsonde Rosetta (wikipedia, IanShazell)

Rosetta ist eine Raumsonde der ESA, die den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko zum Ziel hat. Nach ihrem Start am 2. März 2004 mit einer Ariane 5 G+ passierte die von EADS Astrium in Friedrichshafen gebaute Sonde nach mehreren Swing-By-Manövern an Erde und Mars die Asteroiden (2867) Šteins und (21) Lutetia und verbrachte dann 957 Tage im „Winterschlaf“ (Deep Space Hibernation).

 

Am 6. August 2014 wurde Rosetta in 100 Kilometern Entfernung zum Kometen "Tschuri" auf relative Schrittgeschwindigkeit abgebremst. Die mit vielfältigen Sensoren ausgestattete Sonde soll den Kometen in wenigen Kilometern Höhe umrunden und im November 2014 den Lander Philae abwerfen.

 

Die Grundstruktur von Rosetta besteht aus einem Gehäuse aus einer Aluminium-Legierung mit 2,8 m × 2,1 m × 2,0 m Größe, wobei die wissenschaftlichen Instrumente (etwa 165 kg insgesamt) auf der Oberseite und die Versorgungseinheiten an der Basis angebracht sind. An der Seite sind eine 2,2-Meter-Parabolantenne für die Kommunikation, die jeweils fünfteiligen Solarzellenausleger mit 32 Metern Spannweite und der etwa 100 kg schwere und 1 x 1 x 1 Meter abmessende Lander angebracht. Das Antriebssystem besteht aus 24 Zweistoff-Triebwerken mit je zehn Newton Schub, für die etwa 1670 kg Treibstoff an Bord sind.


Die Raumsonde Rosetta wird Tschuri auf jeden Fall bis Ende 2015 begleiten. Ihr Schicksal danach ist noch unbekannt. Falls die Treibstoffreserven reichen kann die Mission verlängert werden oder es kommt zu einem kontrollierten Absturz auf den Kometen.

An Bord von Rosetta befinden sich elf Instrumente:

  • Das Ultraviolett-Spektrometer ALICE wird nach verschiedenen Edelgasen suchen, deren Verteilung etwas über die Umgebungstemperatur während der Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren aussagt. Eine weiterentwickelte Version von Alice findet sich auch in der Sonde New Horizons. ALICE ist neben MIRO und IES (Ion and Electron Sensor) eines von drei Instrumenten, die unter Leitung der NASA entwickelt wurden.
  • Das Bildgebungssystem OSIRIS (Optical, Spectroscopic and Infrared Remote Imaging System) mit zwei Kameras: Weitwinkel mit 12° × 12° und Tele mit 2,2° × 2,2° Sichtfeld. Jede mit Spiegeloptik, Filterrad und 4-Megapixel-Sensor. Zum Orientieren sowie Fotografieren insbesondere der Partikelwolke und der Oberfläche des Kometen hinunter bis zu 2 cm Auflösung bei größter Annäherung auf 1 km Abstand, in sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereichen. Auch zur Suche eines Landeplatzes für den Lander.
  • VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) soll mittel bis gering aufgelöste Bilder vom Kometenkern schießen, aus denen sich auf die räumliche Verteilung von gefundenen Elementen schließen lässt.
  • Das Instrument MIRO (Microwave Spectrometer for the Rosetta Orbiter) soll für die Moleküle CO, CH3OH, NH3, H216O, H217O und H218O die Ausgasungsrate aus dem Kometenkern und die Verteilungsfunktionen für Fluggeschwindigkeit und angeregte Zustände messen. Nach diesen Molekülen wurde auch in der Nähe der Asteroiden Ausschau gehalten. Diese hochauflösende Molekülspektroskopie geschieht an zahlreichen im 0,5-mm-Band fest eingestellten Frequenzen. Zusätzlich gibt es dort und im 1,9-mm-Band breitbandige Kanäle zur Messung von Temperatur und Temperaturgradient an der Oberfläche der besuchten Himmelskörper.
  • ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) besteht aus einem DFMS (Double Focusing Mass Spectrometer) und einem Flugzeit-Massenspektrometer RTOF, die Ionen und Neutralgasteilchen nachweisen können. Dadurch lassen sich zum Beispiel die Zusammensetzung der kaum vorhandenen Kometenatmosphäre und Wechselwirkungen der Teilchen bestimmen.
  • Für die Untersuchung des Kometenstaubs wird COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Spectrometer) ebenfalls mit einem Massenspektrometer die Häufigkeiten von Elementen, Isotopen und Molekülen bestimmen.
  • Das hochauflösende Rastersondenmikroskop MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) kann die Feinstruktur einzelner Staubteilchen abbilden.
  • Das RPC (Rosetta Plasma Consortium) beinhaltet Ionen- und Elektronendetektoren sowie ein Magnetometer. Sie messen physikalische Eigenschaften des Kerns und der Koma sowie die Wechselwirkungen zwischen Koma und Sonnenwind.
  • Das CONSERT-Experiment (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radio wave Transmission) erkundet die Struktur der Kometenkerns.
  • GIADA (Grain Impact Analyser) untersucht die Koma und bestimmt die Anzahl, Größe und Geschwindigkeit der darin befindlichen Staubkörner.
  • Durch Nutzung des Kommunikationssystems bestimmt RSI (Radio Science Investigation) das Gravitationsfeld des Kometenkerns und daraus seine Masse und Massenverteilung.


Weitere zehn Instrumente befinden sich an Bord des Landers, dessen Daten über Rosetta als Relaisstation zur Erde gelangen. Die wissenschaftlichen Daten werden auf einem Solid-State-Speicher mit 25 GBit (Mindestkapazität am Ende der Mission) gespeichert.


Rosetta "Selfie", aufgenommen am 14.10.2014 aus einer Höhe von 16 Kilometern über dem Kometen. (Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA)
Rosetta "Selfie", aufgenommen am 14.10.2014 aus einer Höhe von 16 Kilometern über dem Kometen. (Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA)

Philae, die Landeeinheit

Philae reist Hucke-pack auf der Raumsonde Rosetta (flickr, DLR German Aerospace Center)
Philae reist Hucke-pack auf der Raumsonde Rosetta (flickr, DLR German Aerospace Center)
Die Landeeinheit Philae - ein 1:1-Modell in der Ausstellung Outer Space - Faszination Weltraum der Bundeskunsthalle (wikipedia, Raimond Spekking)
Die Landeeinheit Philae - ein 1:1-Modell in der Ausstellung Outer Space - Faszination Weltraum der Bundeskunsthalle (wikipedia, Raimond Spekking)

Philae (auch bekannt unter dem Namen Rosetta Lander) ist der Name der Landeeinheit, der die Raumsonde Rosetta begleitet und am 12. November 2014 auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko landen soll.

 

Nach der Abtrennung wird sich Philae mit etwa 1 m/s dem Kometen nähern und soll mit Hilfe seines Landegestells und einem besonderen zwischen Sonde und Landegestell befindlichen Mechanismus, Bubble genannt, auf dem Kometen aufsetzen, ohne von diesem wegen der niedrigen Schwerkraft wieder abzuprallen.

 

Der Bubble-Mechanismus dient als Dämpfungselement für das Aufsetzmanöver bei der Landung. Er ermöglicht außerdem dem Lander, seine Position durch Kippen und Drehen zu verändern, und beherbergt die elektrischen Verbindungen zwischen der Sonde und den Sensoren in den Füßen. Das kardanische Element nimmt zusätzliche Dämpfungsfunktionen wahr, indem es die Knickbewegungen im Element abbremst. Die Fixierung am Boden soll durch drei Eisschrauben, je eine an einem Landegestellfuß, und zwei Harpunen gewährleistet werden.

 

Die minimale Lebenserwartung der Sonde Philae wird von der ESA mit 64 Stunden angegeben, die Sonde könnte unter Umständen auch länger arbeiten. Spätestens Ende März 2015 wird die Landeeinheit jedoch gänzlich ausfallen, denn zu diesem Zeitpunkt nähert sich der Komet der Sonne so sehr, dass es zu heiß wird für die sensible Elektronik und Mechanik. So wurde zunächst für den ursprünglichen Landeplatz prognostiziert, aber: mit dem neuen Landeplatz, der mehr im schattigen Bereich des Kometen liegt, kann Philae vielleicht auch deutlich länger arbeiten - vorausgesetzt, die Sonnenkollektoren können bei der Annäherung an die Sonne wieder mehr Energie produzieren und Philae kann wieder aufgeweckt werden.


Später wird Philae allerdings bei der Annäherung an die Sonne auf jeden Fall ausfallen: entweder sie stirbt den Hitzetod oder sie wird durch Ausblasen und Wegbrechen der Oberfläche in den Kometenschweif mitgerissen.


ESA: Dem Sonnentod entgegen

 

Philae hat  - wie oben bereits erwähnt - zehn Instrumente an Bord:

Philae's Instrumente (Credit: ESA/ATG medialab)
Philae's Instrumente (Credit: ESA/ATG medialab)

 

  • APXS: Alpha Proton X-ray Spectrometer (studying the chemical composition of the landing site and its potential alteration during the comet's approach to the Sun)
  • CIVA: Comet Nucleus Infrared and Visible Analyser  (six cameras to take panoramic pictures of the comet surface)
  • CONSERT: COmet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission (studying the internal structure of the comet nucleus with Rosetta orbiter)
  • COSAC: The COmetary SAmpling and Composition experiment (detecting and identifying complex organic molecules)
  • PTOLEMY: Using MODULUS protocol (Methods Of Determining and Understanding Light elements from Unequivocal Stable isotope compositions)  to understand the geochemistry of light elements, such as hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen.
  • MUPUS: MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science (studying the properties of the comet surface and immediate sub-surface)
  • ROLIS: Rosetta Lander Imaging System (providing the first close-up images of the landing site)
  • ROMAP: Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor (studying the magnetic field and plasma environment of the comet)
  • SD2: Sampling, drilling and distribution subsystem (drilling up to 23 cm depth and delivering material to onboard instruments for analysis)
  • SESAME: Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment (probing the mechanical and electrical parameters of the comet)

 

Nach der Landung auf der Kometenoberfläche soll Philae verschiedene physikalisch-chemische Messungen vornehmen, unter anderem soll versucht werden, organische Verbindungen wie etwa Aminosäuren im Kometeneis zu detektieren, um die Entstehung des Lebens auf der Erde verstehen zu helfen.

 

Die Landeeinheit Philae nach der Abtrennung von der Raumsonde Rosetta. (Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)
Die Landeeinheit Philae nach der Abtrennung von der Raumsonde Rosetta. (Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)
Die Raumsonde Rosetta aufgenommen von Philae nach der Abkopplung aus etwa 10 Metern Abstand. (Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA)
Die Raumsonde Rosetta aufgenommen von Philae nach der Abkopplung aus etwa 10 Metern Abstand. (Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA)

Agilkia, der Landeplatz

Der Landeplatz "Agilkia" auf dem Kometen "Tschuri". (Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)
Der Landeplatz "Agilkia" auf dem Kometen "Tschuri". (Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Der Komet wurde zuvor durch die Raumsonde Rosetta kartografiert und analysiert, da die Beschaffenheit der Oberfläche vor dem Eintreffen der Sonde nicht genau bekannt war.

Mitte September 2014 wurde dann der Landeplatz "J" auf dem Kometen ausgewählt, der in einer abwechslungsreichen, nicht zu sehr zerklüfteten Landschaft mit einer guten Beleuchtung durch die Sonne und kaum steilen Hängen liegt.

 

Mitte Oktober 2014 wurde ein öffentlicher Wettbewerb für die Benennung des endgültigen Landeplatzes durchgeführt, zu dem Vorschläge online eingereicht werden konnten. Durch diesen Wettbewerb wurde der Landeplatz am 4. November 2014 auf den Namen Agilkia getauft, in Anlehnung an die gleichnamige Nilinsel.

 

Wie sich jetzt herausstellte, wurde der geplante Landeplatz zwar beim ersten Aufschlag genau getroffen, aber dann hob Philae nach der ersten Landung aufgrund der geringen Schwerkraft zweimal wieder ab (Rebouncing-Effekt, Näheres siehe unten, Bereich "Ablauf der Landung") und wurde dabei bis zu einen Kilometer zurück in das All geschleudert. Der genaue Landeplatz ist zur Zeit unbekannt, wird aber ca. einen Kilometer vom ursprünglichen Platz entfernt, in der Region "B" (siehe unten, Klicken um zu vergrößern!) vermutet.

Verschiedene mögliche Landeplätze (Credit: ESA/ Rosetta/ MPS for OSIRIS Team/ UPD/ LAM/ IAA/ SSO/ INTA/ UPM/ DASP/ IDA)
Verschiedene mögliche Landeplätze (Credit: ESA/ Rosetta/ MPS for OSIRIS Team/ UPD/ LAM/ IAA/ SSO/ INTA/ UPM/ DASP/ IDA)
360°-Panorama vom Landeplatz des Landers Philae. Die gedachte Lage des Landers wurde nachträglich in das Panorama integriert. (Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA)
360°-Panorama vom Landeplatz des Landers Philae. Die gedachte Lage des Landers wurde nachträglich in das Panorama integriert. (Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA)

Ablauf der Landung auf dem Kometen

Die Landung der Landeeinheit Philae auf den Kometen "Tschuri" ist für den 12.11.2014 festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Raumsonde Rosetta 509.552.952 Kilometer von der Erde entfernt, und hat in den 10 Jahren ihrer Reise (seit dem 02.03.2004) einen Weg von insgesamt 6.550.453.435 Kilometern zurückgelegt. Der Komet hat eine Geschwindigkeit von 18,34 Kilometern pro Sekunde.

 

Am 12.11.2014 um 9:35 Uhr erfolgte die Trennung der Landeeinheit Philae von der Raumsonde Rosetta (Fotos siehe oben). Philae ist nun 22,5 km vom Landeplatz entfernt. Rund 7 Stunden später wird die Landung gegen 17 Uhr (CET/MEZ) +/- 15 Minuten erwartet.

 

Es gibt aber ein Problem, da eines der Landesysteme defekt ist (möglicherweise ist die Kaltgas-Düse ausgefallen, die oben an der Landeeinheit noch für zusätzlichen Anpressdruck sorgen sollte) und dadurch die Gefahr besteht, dass die Landeeinheit bei der Landung vom Kometen wegen der geringen Schwerkraft quasi abprallt und wieder ins All zurückgeschleudert wird. Frühestens um 18 Uhr werden erste Panoramabilder des Kometen präsentiert, denn die Datenübermittlung zur Erde dauert 28 Minuten 20 Sekunden... es bleibt spannend!!

 

Um 17:09 kommt dann die mit Spannung erwartete Nachricht: Philae hat auf der Kometenoberfläche aufgesetzt und mit ersten Messungen begonnen. "Philae spricht zu uns - wir sind auf der Kometenoberfläche", sagt Lander-Projektleiter Dr. Stephan Ulamec vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

 

"Mit der erfolgreichen Landung des in Deutschland entwickelten und gebauten Kometenlanders Philae hat eines der faszinierendsten Kapitel der Raumfahrtgeschichte, die Rosetta-Mission, seine Fortsetzung gefunden. Für diese technische Meisterleistung möchte ich mich bei allen Beteiligten und unseren Partnern bedanken, besonders beim Team des DLR Lander-Kontrollzentrums in Köln", betont Prof. Dr.-Ing. Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR. "Wir sind alle gespannt auf die ersten Bilder direkt von der Oberfläche eines Kometen und auf die dann folgenden wissenschaftlichen Daten, die uns einen Einblick in die Geschichte nicht nur unseres Sonnensystems gestatten werden."

 

WOW, was für eine Meisterleistung: Nach 10 Jahren, 500 Mio. Kilometer von der Erde entfernt, eine 2 Meter große Landeeinheit auf einen 4 Kilometer großen Kometen von unbekannter Beschaffenheit punktgenau und pünktlich zu landen!!!

 

Der Lander scheint also auf der Oberfläche gelandet zu sein, aber leider gibt es auch Probleme... so konnten die beiden Harpunen, die die Landeeinheit noch besser verankern sollten, wegen eines technischen Problems nicht abgefeuert werden. Ob dadurch der Lander instabil geworden ist, läßt sich momentan noch nicht beurteilen - ggf. könnten die beiden Harpunen aber auch zu einem späteren Zeitpunkt noch manuell ausgelöst werden...

 

Panoramaphotos oder genauere Oberflächenaufnahmen nach der Landung wurden am 12.11. nicht mehr veröffentlicht.

 

Doch selbst wenn Philae verloren ginge oder nicht die geplanten Experimente und Messungen durchführen kann, ist die Mission Rosetta bereits jetzt ein Riesenerfolg und die Daten, die bisher gesammelt werden konnten, übertreffen das bisherige Wissen über Kometen bei weitem! Außerdem wird die Raumsonde Rosetta den Kometen noch weitere 18 Monate begleiten und sich dabei zusammen mit dem Kometen der Sonne nähern. Die Wärme lässt dann das Eis des Kometen verdampfen und es entsteht der Kometenschweif.

 

Wie sich dann herausstellte, war Philae nach ihrem ersten Landeversuch im geplanten Landegebiet vom Kometen abgeprallt und mit einer Geschindigkeit von 38 cm pro Sekunde ca. einen Kilometer zurück ins All geschleudert worden. Nach knapp zwei Stunden landete Philae erneut ca. 1 Kilometer vom ursprünglichen Landeplatz entfernt und hob dann nochmals für kurze Zeit mit einer Geschindigkeit von 3 cm pro Sekunde ab. Die Landezeiten (CET/MEZ) nach Kometenzeit (die Signalübertragung dauert ja dann zusätzlich gute 28 Minuten): am 12.11.2014 um 16:34 Uhr und 18:25 Uhr und 18:32 Uhr (für UTC wäre 1 Stunde abzuziehen).

 

Der genaue Landepunkt muss allerdings erst noch gefunden werden. Er liegt im Schatten einer Klippe und das führt auch dazu, dass einerseits die Sonnenkollektoren weniger Energie produzieren können und es andererseits immer wieder zu Funkunterbrechungen kommt. Philae könnte ggf. dort auch auf der Seite liegen.

 

Allerdings hat diese etwas schattige Lage des Landers vielleicht auch einen Vorteil: so kann es sein, dass Philae nicht bereits im März 2015 seine Arbeit wegen der erwarteten Hitze bei der Annäherung zur Sonne einstellen muss, sondern bedeutend länger arbeiten kann - wenn, ja, wenn Philae überhaupt wieder aus ihrem Schlaf erweckt werden kann...

 

Philae's erste Landung, aufgenommen von Rosetta (OSIRIS). Rechts oben ("touchdown point") sieht man quasi die Fuß-Abdrücke von Philae, nämlich den Abdruck der drei Standbeine. (Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)
Philae's erste Landung, aufgenommen von Rosetta (OSIRIS). Rechts oben ("touchdown point") sieht man quasi die Fuß-Abdrücke von Philae, nämlich den Abdruck der drei Standbeine. (Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Die jeweils vergrößerten Bildausschnitte oben zeigen ein Areal von 17 mal 17 Metern. Beim Zeitstempel 15:43 sieht man, wie Philae sich nach ihrem Touchdown wieder fortbewegt (mit einer Geschwindigkeit von 0,5 Metern/Sekunde).


Fantastische Bilder!! ...bei diesen Bildern hat man aber auch einen guten Eindruck, wie klein Philae vor der Kometenoberfläche ist... kein Wunder, dass der endgültige Landeplatz nach wie vor (17.11.) noch unbekannt ist. Aber Rosetta wird Tschuri's Oberfläche weiterhin absuchen und fotografieren und die ESA-Wissenschaftler werden den jetzigen Standort von Philae finden... da bin ich mir ziemlich sicher!


Experimente und Ergebnisse

Philae hat auf der Kometenoberfläche begonnen, erste Daten zu erheben:

Mit Hilfe von Sensoren wurden Dichte und Temperatur der Kometenoberfläche untersucht und mit einem sogenannten Spektrometer dessen Zusammensetzung geprüft. Danach nahm Philae eine Bohrung vor, um eine Bodenprobe zu entnehmen und zu analysieren.

 

Oh, oh, oh... was für ein Pech... Philae liegt so ungünstig, dass die Akkus nicht mehr mit Hilfe der Sonnenkollektoren aufgeladen werden können... statt den geplanten 6 - 7 Stunden Sonnenlicht, gibt es nur ca. 1,5 Stunden... der "Saft" geht aus (die aufgeladenen Hauptbattereien halten höchstens 60 Stunden, also bis Freitag Abend)... hoffentlich können wenigstens noch die Daten der Bodenproben übertragen werden...

 

Philae soll nun aber in den Schlaf versetzt werden, weil noch die Hoffnung besteht, dass der Komet "Tschuri" durch seine eigene Rotation oder auch durch seine Annäherung an die Sonne zu einem späteren Zeitpunkt mehr Licht bekommt oder seine Lage so verändert, dass der Lander Philae dann vielleicht mehr Licht bekommt. Und dann müssen im Lander noch Reserven vorhanden sein, damit die Systeme wieder hochgefahren werden können. Das wird aber, laut DLR-Experten Koen Geurts, eher nicht in den nächsten zwei Monaten sein.

 

Anmerkung vom 15.11.: Aus is und gar is und schad' is, dass wahr is...

ja, tatsächlich: leider können die Sonnenflügel, obwohl es ESA - als sozusagen letzte Tat - noch gelungen ist, sie ein bisschen besser zur Sonne auzurichten (= Drehung um 35 Grad), nicht mehr genug Energie produzieren, so dass Philae sich abgeschaltet hat und nun Funkstille herrscht. Man hofft nun, so in zwei bis vier Monaten, dass Philae vielleicht wieder aufgeweckt werden kann, wenn Tschuri näher zur Sonne kommt. Einstweilen begleitet ja Rosetta weiterhin den Kometen und sie wird weiterhin Daten liefern können.

 

Und ESA und DLR haben nun genug Zeit, die bereits übertragenen Daten auszuwerten... :-)

 

Dass der kleine, kühlschrankgroße Lander den Flug und die Landungen trotz alledem verhältnismäßig unbeschadet überstehen konnte, Experimente durchführen und sogar eine Bodenprobe nehmen konnte, ist ein unglaublicher Glücksfall! Philae hat viele Daten gesendet und vielleicht kann Philae zu einem späteren Zeitpunkt nochmals aus dem "Winterschlaf" geweckt werden!

 

Am 17.11. kam die Meldung, dass Philae alle zehn geplanten Experimente durchführen konnte! "Alle zehn Experimente sind gelaufen, und von allen zehn Experimenten gibt es Daten", sagte Andreas Schütz, Sprecher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die vorhandenen Daten werden derzeit ausgewertet und werden bald (dies können jedoch Monate bzw. Jahre sein!!) eine vertiefte Auskunft über den Kometen Tschuri geben. 

 

Nach ersten Erkenntnissen ist die Staubschicht auf Tschuri bedeutend geringer, als zunächst angenommen, nämlich nur 10 - 12 cm dick. Auf der Kometenoberfläche gibt es u.a. auch komplizierte Strukturen, die an Korallenriffe erinnern...

 

Vom 3. bis zum 6. Dezember 2014 senkt Rosetta die Umlaufbahn von 30 km auf 20 km Abstand zum Kometen ab.

 

Sobald ich mitbekomme, dass (weitere) Ergebnisse der Experimente bekannt gegeben werden (sind für Dezember 2014 angekündigt), werde ich hier wieder weiterschreiben!

 

Organische Substanzen gefunden...

DLR-Portal: Churyumov-Gerasimenko: Harte Eisschichten und organische Moleküle (17.11.2014)

 

Temperaturen von -170°C...

DLR-Portal: MUPUS-Experiment: Hämmern in 500 Millionen Kilometern Entfernung (18.11.2014)

 

Am 14.06.2015 kam die Nachricht, dass Philae nach 7 Monaten Funkstille wieder aus ihrem Schlaf erwacht ist. Am Samstag, den 13.06. um 22:28 kommunizierte Philae 85 Sekunden lang mit dem DLR Bodenteam und sendete 40 Sekunden lang 300 Datenpakete, die der Lander, dem Anschein nach, schon seit ein paar Tagen gesammelt hat - doch erst jetzt gelang der Funkkontakt und noch mehr als 8000 weitere Datenpakete liegen im Massenspeicher von Philae. Die Betriebstemperatur betrug −35 °C, die elektrische Leistung der Solarzellen 24 Watt.

 

Nach einer weiteren Statusmeldung am 14. Juni und einer Änderung der Flugbahn der Muttersonde, die den Datentransfer zur Erde managt, konnten in einer 19-minütigen Verbindung am 19. Juni 185 Pakete mit aktuellen Daten zur Erde übertragen werden. Die Betriebstemperatur betrug 0 °C. Der letzte von acht kurzen Funkkontakten kam am 9. Juli zustande.

 

Danach wurde die Entfernung zu groß, da Rosetta sich vor dem Staub blasenden Kometen zurückziehen musste – die größte Annäherung an die Sonne war im August. Analysen der Kontakte und der geometrisch möglichen, aber nicht zustande gekommenen Kontakte deuten darauf hin, dass zwei der drei Transmitter von Philae defekt sind und der dritte auch nicht zuverlässig arbeitet. Die letzte Kontaktmöglichkeit bestand im Januar 2016, bei dann wieder geringerer Entfernung zu Rosetta, bevor es für Philae zu kalt wurde. Am 12. Februar 2016 nahmen die Experten auf der Erde am Freitag offiziell Abschied von dem Roboter, der erste in der Geschichte der Raumfahrt, der auf einem Kometen landete und Daten sammelte. DLR teilte mit, die Wahrscheinlichkeit eines Funksignals von Philae gehe gegen Null.

 

Woher kommen die Namen der Rosetta-Mission?

Die Raumsonde ist nach der ägyptischen Hafenstadt Rosette benannt, der Lander nach der Insel Philae im Nil. Der Landeplatz heißt nun nicht mehr nur "J", sondern auch er hat einen sehr passenden Namen bekommen: "Agilkia" ist der Name einer Insel im Nil/Assuan-Stausee, auf die, nach der Flutung durch den Assuan-Staudamm, der Tempel von Philae versetzt wurde.

 

Rosetta und Philae sind für dort gefundene „Meilensteine“ der Entzifferung der altägyptischen Schriften bekannt:

  • der Stein von Rosette, mit seinen drei Inschriften (Hieroglyphen, Demotisch, Altgriechisch) mit deren Hilfe es Jean-François Champollion im Jahr 1822 gelang, die ägyptischen Hieroglyphen zu entziffern und
  • ein Obelisk auf der Nilinsel Philae, dessen zweisprachige Königsnamen Ptolemäus und Kleopatra bei der Entzifferung der Hieroglyphen ebenfalls halfen.

 

Gleichsam soll die Mission Rosetta mit der Raumsonde Rosetta und der Landeeinheit Philae dazu beitragen, unsere kosmische Geschichte zu entschlüsseln... denn der Beginn des Lebens auf der Erde könnte nach einigen wissenschaftlichen Theorien ("Panspermie-Theorie") zu hohem Maße von Kometen beeinflusst sein, die in ihrem geschützten Kometenkern "Bakterien-Sporen" transportierten und damit die Erde sozusagen mit Leben infizierten... Eine andere Theorie besagt, dass Kometeneinschläge wieder das Wasser und damit auch den Beginn des Lebens auf die Erde zurückgebracht haben sollen, nachdem das ganze Wasser in der ersten heißen Phase der Erde verdunstet war...

 

Rosetta Disk

Rosetta Disk (wikipedia, uploaded by Tlogmer)
Rosetta Disk (wikipedia, uploaded by Tlogmer)

An Bord der Sonde befindet sich auch eine "Rosetta Disk".

 

Eine sogenannte Rosetta Disk ist eine Scheibe aus einer Nickellegierung zur Langzeitarchivierung, in die die geschriebenen oder gezeichneten Informationen als Abbild eingeätzt sind. Sie ist ein Ergebnis des Rosetta-Projekts, eine internationale Kollektivarbeit von Linguisten und Muttersprachlern versch. Sprachen, die daran arbeiten, eine zeitgenössische Version des historischen Steins von Rosetta in Form einer kleinen Metallscheibe zu entwickeln.

 

Es wird also kein digitales Format verwendet, das ohne entsprechendes Lesegerät bald nicht mehr lesbar oder bekannt wäre. Die Scheiben haben einen Durchmesser von 7 cm (2,8 Zoll). Sie sollen auch in 10.000 Jahren noch (ähnlich einem Mikrofilm) mit optischen Hilfsmitteln entzifferbar sein.

 

Die Vorderseite enthält eine Art Gebrauchsanleitung in acht verschiedenen weit verbreiteten Sprachen. Die acht spiralig angeordneten Inschriften beginnen am Rand in ohne weitere Hilfsmittel lesbaren Lettern und werden rasch kleiner. Die englische Version lautet:

"This is an archive of over 1,000 human languages assembled in the year 02002 C.E. Magnify 1,000 times to find over 15,000 pages of language documentation."

Weiter innen auf der Disk befindet sich ein alphabetisch sortiertes Verzeichnis der Sprachen und im Zentrum die Erdkugel. Auf der Rückseite stehen Informationen zu über 2500 Sprachen u.a. in Form einer Swadesh-Liste, die eine Zusammenstellung universaler Begriffe für quantitative Vergleiche von als genealogisch verwandt angenommenen Sprachen und auch Angaben zur Aussprache und Satzbildung sowie Texte beinhaltet. Die 15000 Seiten sind in 100-facher Vergrößerung als solche deutlich erkennbar und in 500-facher Vergrößerung lesbar.

"Tschuri", am 11.08.2014 von der Erde aus gesehen: using one of the 8 m-diameter telescopes of the European Southern Observatory’s Very Large Telescope in Chile (Nasa - Credit: C. Snodgrass/ESO/ESA)
"Tschuri", am 11.08.2014 von der Erde aus gesehen: using one of the 8 m-diameter telescopes of the European Southern Observatory’s Very Large Telescope in Chile (Nasa - Credit: C. Snodgrass/ESO/ESA)

 

Links

 

ESA: http://www.esa.int/ESA

ESA: Die Rosetta Kometenmission im Überblick

ESA: Rosetta-Blog

ESA: Where is Rosetta? (wie weit ist Rosetta von der Erde entfernt, etc.)

 

 

DLR: Mission Rosetta - Europas Kometenjäger

DLR: Rosetta Bildergalerie (mit den jeweils aktuellsten Bildern)

 

NASA: Rosetta Homepage

 

Esa: Rosetta Blog

twitter: Philae Lander  (-->  lustig: Philae und Rosetta unterhalten sich miteinander :-)

twitter: ESA Rosetta Mission  (--> und hier spricht Rosetta)

flickr: DLR's Photostream

Google Hangout: Rosetta Mission: Results (täglich)

 

AirbusDefence and Space: 20 Fakten über Rosetta und ihren Lander Philae

 

Die Landung auf dem Kometen kann per ESA-Livestream direkt verfolgt werden: DLR-Portal, Livestream CometLanding, http://www.esa.int/esatv/Television

 

Der Fernsehsender 3sat bringt am 12.11. den ganzen Tag "astronomisches Programm" und schaltet mehrmals am Tag, um 9:45 Uhr (Abkopplung), um 16:30 Uhr (Landung) und um 19:30 Uhr (Der Tag) live in das European Space Operations Centre in Darmstadt:

 

3sat: TV-Programm am Mittwoch, den 12.11.2014

3sat: Nano Spezial  

 

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