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Kaltstart im All

VON DIRK ASENDORPF

Nach zehn Jahren Reise erreicht die Raumsonde Rosetta ihr Ziel. Nun soll sie aus dem Tiefschlaf aufwachen und einen Kometen untersuchen.

Kaltstart im All© C. Carreau - ESADie Sonde Rosetta ist bereits seit 2004 auf der Reise zum Kometen Tschurjumow-Gerasimenko
Zeit zum Aufwachen! Noch neun Millionen Kilometer trennen Rosetta von ihrem Ziel - die letzte Etappe am Ende ihres langen, verschlungenen Wegs. Seit ihrem Start an der Spitze einer Ariane-Rakete vor zehn Jahren hat die Sonde viermal die Sonne umkreist, dreimal am Schwerefeld der Erde und einmal an dem des Mars weiteren Schwung geholt, dann den Asteroidengürtel durchquert und schließlich das innere Sonnensystem verlassen. Danach wurde Rosetta in einen zweieinhalbjährigen Winterschlaf versetzt, denn in der Nähe der äußeren Planeten, auf Höhe des Jupiters etwa, ist das Sonnenlicht so schwach, dass ihre 28 Meter langen Solarsegel nicht mehr genug davon einfangen konnten, um die Bordelektrik zu speisen. Am 20. Januar soll Rosetta nun wieder aufwachen. Dann tritt eine der ehrgeizigsten - und mit Gesamtkosten von einer Milliarde Euro auch teuersten - Missionen der europäischen Raumfahrt in die entscheidende Phase: das Rendezvous mit dem Kometen Tschurjumow-Gerasimenko.

»Seit dem 8. Juni 2011 haben wir kein Signal mehr erhalten«, erklärt Flugleiter Paolo Ferri im Darmstädter Kontrollzentrum der europäischen Weltraumagentur Esa, »das war geplant, aber gerne machen wir so etwas wirklich nicht.« Abweichungen von der berechneten Flugbahn konnten sie im Kontrollzentrum weder bemerken noch korrigieren. Auch auf den programmierten Kaltstart haben Ferri und seine Kollegen keinen Einfluss. Ob er geklappt hat, wird der Flugleiter erst mit Verzögerung erfahren. »Rosetta ist derzeit 800 Millionen Kilometer von uns entfernt, jedes Signal ist da 45 Minuten unterwegs.« Direkt nach dem Aufwachen soll Rosetta den Kometen am schwarzen Himmel suchen, anpeilen und Kurs auf ihn nehmen. Mit knapp 3.000 Kilometern pro Stunde rast die Sonde dann auf ihr Ziel zu. Bis Juli dieses Jahres muss sie auf Schrittgeschwindigkeit abgebremst und wenige Kilometer vor dem Kometen gestoppt werden. Der hat mit seinem Durchmesser von drei bis fünf Kilometern eine so geringe Anziehungskraft, dass er die drei Tonnen schwere Rosetta nicht auf einer kontrollierten Umlaufbahn halten kann. Für die detaillierte Erkundung seiner Oberfläche muss die Sonde deshalb mit eigenem Antrieb komplizierte Flugmanöver um den Kometen herum fliegen. Vier Monate sind dafür vorgesehen. Dann folgt der Höhepunkt der Mission: die Landung. Geplant wurde sie in Köln. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) war federführend bei der Entwicklung von Philae. So heißt das 100 Kilo schwere Labor im Gepäck von Rosetta.

Mitte November soll die Sonde diesen Lander mit seinen Instrumenten an Bord aus drei Kilometern Höhe zur Kometenoberfläche hinunterschubsen. »Für eine sichere Landung brauchen wir etwa einen Quadratkilometer flaches Terrain«, erklärt Projektleiter Stephan Ulamec. Denn die Ungenauigkeit beim Absetzen ist groß, und Philae hat keine eigene Steuerung. Damit das Landegerät wegen der fehlenden Anziehungskraft nicht wie ein Pingpongball abprallt, soll es sich mit Harpunen und Schrauben unter den Füßen seiner drei Teleskopbeinchen am Boden verzurren. Ob das klappt, ist völlig offen. »Wir haben keine Ahnung von der Beschaffenheit der Oberfläche«, sagt Ulamec, »von zigarettenaschenartig lockerem Schnee bis zu einem harten Eis-Staub-Gemisch ist alles möglich.« Das Wenige, das bisher über Kometen bekannt ist, wurde mit Teleskopen aus der Ferne oder im rasend schnellen Vorbeiflug beobachtet. Rosettas Rendezvous ist eine Premiere. Wenige Minuten nach der Ankunft wird die Sonde mehr Zeit in direkter Nähe eines Schweifsterns verbracht haben als alle Missionen vor ihr. Mindestens zwei Tage lang - wenn die Solarzellen nicht schnell zustauben, sogar drei bis vier Monate - soll Philae nach der Landung untersuchen, woraus Tschurjumow-Gerasimenko besteht und ob der Komet neben Eis und Staub auch Mineralien und organisches Material aus der Frühzeit des Universums mit sich führt. »Mit einem Bohrer werden wir Proben nehmen, in einem Öfchen erhitzen und die aufsteigenden Gase analysieren«, sagt Ulamec. Kameras sollen Panoramabilder der Landestelle liefern, und ein Radar soll Mikrowellen durch den Kometen hindurch zur Muttersonde schicken, um den inneren Aufbau zu ergründen.

Während die Experimente ablaufen, nähert sich Tschurjumow-Gerasimenko der Sonne. Dabei steigt seine Temperatur an. Gas entweicht und reißt Staub von der Kometenoberfläche mit - der bildet den typischen, bis zu 100 Millionen Kilometer langen Schweif. Von der Erde wird er mit bloßem Auge nicht zu erkennen sein, doch Rosetta kann ihn aus nächster Nähe unter die Lupe nehmen. Von August 2015 an entfernt sich der Komet dann wieder von der Sonne, noch immer in Begleitung Rosettas - bis irgendwann 2015 deren Treibstoffvorrat erschöpft ist.

Geplant worden ist all das Mitte der achtziger Jahre, noch in Kooperation mit der Nasa. Nachdem die ausgestiegen war, fiel 1997 die Entscheidung über die 20 wissenschaftlichen Instrumente an Bord. Wenn sie jetzt zum Einsatz kommen, sind ihre Entwickler schon im Ruhestand. »Der Erhalt des Wissens ist eine der größten Herausforderungen einer solchen Langzeitmission«, sagt Gerhard Schwehm. Als wissenschaftlicher Projektleiter war der Physiker von Anfang an dabei. Später versuchte er, das Know-how beieinanderzuhalten: Er ließ seine Kollegen jedes Instrument und mögliche Macken genau beschreiben. »Die digitalen Videoaufzeichnungen befinden sich jetzt zusammen mit allen Dokumenten in einer Datenbank und können nach Schlagwörtern durchsucht werden.« Mehr als die Hälfte seines Berufslebens hat Schwehm dem Kometen-Rendezvous gewidmet. Ausgerechnet kurz vor dem Höhepunkt der Mission muss auch er in Pension. Bei der Landung wird er als Berater im Darmstädter Kontrollzentrum sitzen. »Das werden heiße Stunden«, ahnt er, »auch wenn wir einen sehr kalten Himmelskörper besuchen.«

Aus DIE ZEIT :: 16.01.2014

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