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Rückblick Kometenforschung

Quo vadis, Rosetta?

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Nach mehr als zehnjähriger Flugzeit hat die ESA-Raumsonde Rosetta endlich ihr Ziel, den Kometen Tschurjumow-Gerassimenko, erreicht. Ein Jahr vor dem Start veröffentlichte die FLUG REVUE den nachfolgend wiedergegebenen Artikel zu dieser anspruchsvollen Mission.

Mission Rosetta

Als vor fast 20 Jahren die Idee zur Mission Rosetta erstmals formuliert wurde, waren Astronomen und Planetologen begeistert von der kühnen Vision, die dem Projekt zugrunde lag. Ihre Realisierung würde europäische Ingenieure und Forscher in die erste Reihe der Weltraumwissenschaften katapultieren, auch wenn Pessimisten glaubten, ein solch ehrgeiziges Ziel sei nicht zu erreichen: der Flug zu einem Kometen in einer Entfernung von der Sonne, wo er sich noch nicht zum Schweifstern entwickelt hat, und als Krönung der Mission gar das Absetzen eines Landekörpers auf der Oberfläche des „schmutzigen Schneeballs“ aus Eis und dem Urstaub des Universums.

Als Ziel hatten sich die Wissenschaftler den Kometen Wirtanen ausgesucht, dessen Bahn günstig genug lag, um ihn ab November 2011 auf Höhe der Jupiterbahn „abzufangen“ und dann für die Untersuchungen zu begleiten. Eine solche Mission stellt für Planetologen eine aufregende Reise in die Urzeit unseres Sonnensystems dar, denn sie gehen davon aus, dass das Material im Inneren der Schweifsterne seit ihrer Entstehung vor rund 4,6 Milliarden Jahren unverändert blieb. Ein solches tief gefrorenes Archiv des Universums sollte nun entschlüsselt werden, mit enormem Erkenntnisgewinn für die Menschheit.

Die Sonde selbst besteht aus zwei Einheiten, der den Kometen umkreisenden Hauptsonde und dem Lander, der auf dem Himmelskörper niedergehen soll. Beide werden den Kometen bis zu seinem Ende begleiten – wenn er entweder in ferner Zukunft auseinanderfällt oder mit einem Planeten zusammenstößt.

Rosetta trägt für alle Zeiten eine Botschaft mit sich: An der Außenseite der Sonde ist eine kleine Nickelscheibe befestigt, in der die ersten drei Kapitel der Genesis in tausend Sprachen eingraviert sind. Hergestellt hat sie das in San Francisco ansässige Rosetta-Project zur Rettung der Sprachenvielfalt. Die dortigen Sprachwissenschaftler befürchten, dass noch in diesem Jahrhundert 95 Prozent aller menschlichen Sprachen aussterben und viele von ihnen nicht einmal mehr lesbar sein werden. Darum setzten sie sich das Ziel, einen „globalen Stein von Rosetta“ zu schaffen, auf dem verschiedene Texte in allen bekannten Sprachen vorhanden sind, die zu beliebigen Zeiten wieder entschlüsselt werden können.
Der originale Stein von Rosette schließlich war das Vorbild für beide – das Sprachenprojekt und die Sonde. Auf dem 760 Kilogramm schweren Basaltblock, den ein Soldat der napoleonischen Armee 1799 in Rosette entdeckte, ist ein Text in drei verschiedenen Sprachen eingraviert: in Griechisch, in sumerischer Keilschrift und in ägyptischen Hieroglyphen. Die ersten beiden waren der Wissenschaft bekannt, während die Hieroglyphen bis dahin ein unentwirrbares Rätsel blieben. Anhand des Steines konnte man plötzlich diese alte Bilderschrift lesen, was völlig neue Erkenntnisse über eine der Hochkulturen der Menschheit eröffnete.

Nur ein kleines Startfenster

Nun also die Mission der Neuzeit. Der Schub der Trägerrakete würde nicht ausreichen, die Sonde auf direktem Wege zum Kometen zu schicken, weshalb sie dreimal in den Schwerkraftfeldern von Mars und Erde würde Schwung holen müssen. Die dafür erforderliche Planetenkonstellation existierte aber nur innerhalb eines kurzen Zeitraumes, so dass das Startfenster lediglich vom 13. bis zum 31. Januar 2003 geöffnet war, und innerhalb dieses Zeitraumes konnte die Rakete nur an sechs Tagen starten, wobei es an jedem dieser Tage im Abstand von zwei Minuten genau zwei Zeitpunkte gab, in denen der Start sekundengenau erfolgen musste. Die Gesetze der Himmelsmechanik sind eben nicht zu überlisten.

Die Sonde war bereit und auch ihre Trägerrakete. Doch dann kam der 11. Dezember 2002, an dem ebenfalls eine Ariane 5 nach dem Start explodierte. Das fehlerhaft arbeitende Haupttriebwerk der Erststufe wurde als Ursache der Katastrophe ermittelt, und niemand konnte und wollte für Rosetta eine Garantie abgeben. 700 Millionen Euro Projektkosten und ein unbezahlbarer wissenschaftlicher Gewinn standen auf dem Spiel, so dass der Start abgesagt werden musste. Die Rakete bleibt reserviert, muss aber wahrscheinlich modifiziert werden. Rosetta indessen verschwand in einem Hangar, umgeben von einer schützenden Stickstoffatmosphäre, und wartet auf eine neue Chance.

War dies das Ende eines Forschertraumes? Mitnichten, sagt Dr. Gabriele Arnold, Leiterin der Abteilung für optische Informationssysteme beim Institut für Planetenforschung des DLR in Berlin-Adlershof, im Gespräch mit der FLUG REVUE. Schon in der Entwicklungs- und Bauphase der Sonde gab es eine ESA-Arbeitsgruppe, die im Fall der Fälle Ersatzlösungen vorschlagen sollte, und sie traf sich bereits am 13. Februar 2003 zu weiteren Beratungen. Bis Mai soll sie dem Wissenschaftlichen Programmkommittee der ESA Vorschläge für ein neues Missionsprofil vorlegen.

Mehrere lohnende Zielobjekte stehen auf der Wunschliste der Forscher, darunter die Kometen 88P Hover, 10P Temple 2 und 73P Strassmann/Wachmann. Sie und einige andere wären vom Frühjahr 2004 an für die Sonde erreichbar, doch die Berechnung der entsprechenden Flugbahnen ist noch das kleinere Übel. Eine „normale“ Ariane 5 nämlich reicht eigentlich nicht für die Missionsplanung, für die ein stärkerer Träger erforderlich ist. Eine Umbuchung auf die russische Proton indessen ist nicht möglich, weil die High-Gain-Antenne der Sonde nicht in der Nutzlastspitze des Trägers unterzubringen ist. Hier besteht noch Klärungsbedarf.

Weit schwieriger wird indessen die Anpassung des Landers an das neue Flugprofil werden. Die rund 100 Kilogramm schwere High-Tech-Kiste wurde nämlich mit ihrem Landegestell und den Harpunen für eine Befestigung auf der Kometenoberfläche genau an die Masse und damit die Gravitation von Wirtanen angepasst. Ein größerer Komet erfordert auch stabilere Landebeine und damit einige Umbauten. Frau Dr. Arnold indessen ist optimistisch, dass all diese Fragen bis zum nächsten Kometen gelöst werden können.

FLUG REVUE Ausgabe 04/2003

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