08.07.2016, 12:14 Uhr

Rosettas großes Finale am 30. September 2016

Rosetta approaching comet (Foto: copyright ESA: Spacecraft: ESA/ATG medialab; Comet image: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0)
ESA 1 Juli 2016

Rosetta wird ihre Mission am 30. September 2016 mit einer kontrollierten Landung auf die Oberfläche ihres Kometen abschließen.

Die Mission erreicht aufgrund der immer größeren Entfernung des Raumfahrzeugs von der Sonne und Erde ihr Ende. Die Sonde bewegt sich in Richtung Jupiterorbit. Daher nimmt die für den Betrieb des Raumfahrzeugs und der Instrumente erforderliche Sonnenenergie aber auch die verfügbare Bandbreite zur Übermittlung der Wissenschaftsdaten zur Erde stetig ab.
Wo wird Rosetta am 30.09. sein?

In Verbindung mit dem steigenden Alter des Raumfahrzeugs sowie der Nutzlast, die mehr als 12 Jahre lang die harschen Umweltbedingungen im Weltraum überdauert haben – nicht nur die letzten beiden Jahre in der Nähe eines staubigen Kometen –, bedeutet dies, dass Rosetta das Ende ihres “natürlichen Lebens” erreicht.

Im Unterschied zu 2011, als Rosetta für die am weitesten entfernte Etappe ihrer Reise über 31 Monate lang in eine Art Winterschlaf versetzt wurde, fliegt sie dieses Mal Seite an Seite mit dem Kometen. Die größte Entfernung des Kometen 67P/Tschurjumov-Gerassimenko von der Sonne (mehr als 850 Millionen km) ist so weit, wie Rosetta nie zuvor gereist ist. Leider steht an diesem entlegensten Punkt der Reise nicht mehr genügend Energie zur Verfügung, um Rosetta Heizungen zu betreiben und so für ein Überleben der Sonde zu sorgen.

Statt sich der Gefahr einer weitaus längeren Überwinterung auszusetzen, die die Sonde vermutlich nicht überstehen würde, und nach Beratungen mit dem Wissenschaftsteam von Rosetta im Jahr 2014, wurde beschlossen, dass Rosetta ihrem Landemodul Philae auf die Kometenoberfläche folgt.

Die letzten Stunden des Abstiegs bieten Rosetta die einmalige Möglichkeit, zahlreiche Messwerte zu erfassen, unter anderem auch extrem hochauflösende Bilder. Solche Nahaufnahmen, die nur bei diesem glorreichen Abschluss der Mission zu machen sind, setzen den wissenschaftlichen Erkenntnissen der Sonde zweifelsfrei die Krone auf.

Die Kommunikation mit dem Orbiter wird jedoch bei Erreichen der Kometenoberfläche enden, wenn er seinen Betrieb einstellt.
Nahaufnahme des Kometen

“Wir werden versuchen, noch so viele Untersuchungen wie möglich herauszuziehen, bevor uns die Sonnenenergie ausgeht”, erzählt Matt Taylor, Rosetta Projektwissenschaftler der ESA. “Der 30. September markiert das Ende des Betriebs der Raumsonde, jedoch auch den Beginn der Phase, in der sich die Teams voll und ganz auf die Wissenschaft fokussieren. Deswegen wurde die Rosetta Mission gestartet und es liegen einige Jahre Arbeit vor uns, bis wir all ihre Daten sorgfältig ausgewertet haben.”

Das Kontrollteam von Rosetta wird die Flugbahn im August, vor dem großen Finale, so anpassen, dass sie eine Reihe elliptischer Orbits fliegt und sich dabei langsam dem Kometen annähert.

“Die Planung dieser Phase ist tatsächlich wesentlich komplexer als es bei der Landung von Philae der Fall war”, meint Sylvain Lodiot, Rosetta Spacecraft Operations Manager bei der ESA. “Die letzten sechs Wochen werden ganz besonders spannend, weil wir dann exzentrische Orbits um den Kometen fliegen – und das ist in vielerlei Hinsicht wesentlich riskanter als der eigentliche Abstieg.

“Je näher wir dem Kometen kommen, desto stärker wirkt sich seine ungleichmäßige Schwerkraft aus, weswegen wir die Flugbahn intensiver kontrollieren müssen. Dafür sind zahlreiche Manöver erforderlich – unsere Planungszyklen werden dann sehr viel kurzfristiger ausgeführt.”

An den letzten Tagen der Mission wird eine letzte Flugbahnänderung in etwa 20 km Abstand vom Kometen, circa 12 Stunden vor dem Aufsetzen, eine Reihe von Manövern abschließen und die Raumsonde auf ihren letzten Weg hinunter zum Kometen bringen.

Wo Rosetta landen soll, wird weiterhin diskutiert, da das Operationsteam und die Wissenschaftler die verschiedenen Parameter mit zahlreichen unterschiedlichen Flugbahnen abstimmen müssen.

Generell wird jedoch erwartet, dass die Landung mit etwa 50 cm/s erfolgen soll, das ist etwa halb so schnell, wie die Landegeschwindigkeit von Philae im November 2014.

Die an den Tagen davor hochgeladenen Befehle stellen automatisch sicher, dass sowohl die Transmitter als auch alle Einheiten und Instrumente zur Fluglage und Kontrolle des Orbits mit der Landung ausgeschaltet werden, um die Entsorgungsanforderungen für Raumfahrzeuge zu erfüllen.
Eine herausfordernde Umgebung

In jedem Fall wird die Hochleistungsantenne von Rosetta nach der Landung nicht mehr auf die Erde gerichtet sein, wodurch eine Kommunikation praktisch unmöglich wird.

Zwischenzeitlich laufen die Forschungen weiter, wie sonst auch, obwohl zahlreiche Risiken vorprogrammiert sind. Vergangenen Monat verbrachte das Raumfahrzeug einige Zeit in einem ‘sicheren Modus’, als es nur 5 km vom Kometen entfernt war und Staub das Navigationssystem beeinträchtigte. Rosetta hat sich dann wieder erholt, aber das Missionsteam kann nicht ausschließen, dass ein solcher Zustand zum Ende der Mission hin erneut auftritt.

“Obwohl wir unsere Arbeit bestmöglich erledigen, damit Rosetta bis dahin unversehrt bleibt, wissen wir aufgrund unserer Erfahrungen aus den vergangenen zwei Jahren beim Kometen, dass vieles nicht so läuft, wie geplant und – wie immer – müssen wir auf das Unerwartete vorbereitet sein”, räumt Patrick Martin ein, Rosetta-Missionsleiter bei der ESA.

“Dies ist die ultimative Herausforderung für unsere Teams und für unser Raumfahrzeug, und ein sehr passendes Ende für die unglaubliche und erfolgreiche Rosetta Mission.”
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