Rosetta soll auf ihrem Kometen landen

Bereits im Juni letzten Jahres wurde bei der Missionsverlängerung ein Landungsszenario vorgeschlagen und nimmt seit September immer weiter Form an.

Erstellt von Viktoria Schöneich. Quelle: ESA

Rosetta und Philae: Ein neuer Blick auf Kometen
Die Rosetta-Mission, die sicher als eine der ambitioniertesten Missionen der ESA bezeichnet werden darf, hat unser Wissen über Kometen erheblich erweitert. Seit sie im August 2014 in den Orbit um 67P/Tschurjumov-Gerassimenko einschwenkte, versorgt sie die Öffentlichkeit mit spektakulären Bildern und die Wissenschaftsgemeinde mit wertvollen Daten. Unter anderem konnten bereits organische Verbindungen auf dem Kometen nachgewiesen werden, sein Magnet- und Gravitationsfeld wurde untersucht und der Periheldurchgang eines Kometen konnte erstmals aus nächster Nähe beobachtet werden. Die vollständige Auswertung der Daten wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen und so ist zu erwarten, dass wir auch nach Missionsende neue Erkenntnisse von Rosetta erhalten werden.

Ein weiterer Höhepunkt war sicherlich die weltweit beachtete Landung von Philae auf dem Kometen. Zwar lief bei diesem Novum der Raumfahrt nicht alles nach Plan, trotzdem konnte auch Philae wertvolle Daten sammeln, bevor ihm der Strom ausging. Es wurde unter anderem gezeigt, dass das Wasser wahrscheinlich nicht von Kometen auf die Erde gebracht wurde.

Wann endet die Mission und warum?
Eine Besonderheit von Rosetta ist, dass sie ihre Energie vollständig von ihren Solarzellen bezieht und deshalb eine genügend hohe Sonneneinstrahlung zum Betrieb benötigt. Entfernt sich Rosetta zu weit von der Sonne, muss sie in einen Hibernations-Modus heruntergefahren werden. In diesem Modus befand sie sich bereits von 2011-2014. Jetzt, da der Komet seinen Periheldurchgang hinter sich gebracht hat, entfernt auch er sich weiter von der Sonne. Im September/Oktober 2016 wird die Entfernung schließlich so groß sein, dass Rosetta nicht mehr genügend elektrischen Strom produzieren kann.

Ein weiteres Problem in diesem Fall ist die Kommunikation mit Rosetta. Ab diesem Herbst wird 67P von der Erde aus gesehen in die Nähe der Sonne rücken und kurzzeitig auch hinter ihr verschwinden. Die große Entfernung zur Erde wird weiterhin zu einer stark reduzierten Datenrate von 22-57 kbit/s führen. Beides zusammen bedeutet, dass der Kontakt mit Rosetta stark eingeschränkt oder unmöglich wird.

Bei diesen Bedingungen stellt sich natürlich die Frage, warum Rosetta nicht einfach wieder in den Winterschlaf versetzt und bei günstigeren Bedingungen geweckt wird. Das Hauptproblem ist hierbei, dass 67P sich weiter von der Sonne entfernen wird, als es auf der Hinreise der Fall war. Die Raumsonde ist also für diesen Kältefall nicht ausgelegt, eine Reaktivierung ist nicht garantiert. Ein weiterer Punkt ist, dass durch die geringe Anziehungskraft von 67P und durch seine unregelmäßige Form zahlreiche Manöver notwendig waren, die viel Treibstoff verbraucht haben. Es ist gut möglich, dass der verbleibende Treibstoff nicht mehr für eine vollwertige Nachfolgemission ausreichen wird. Und schließlich arbeiten die Instrumente nach der Missionsverlängerung im Juni 2015 schon jetzt länger, als es vorgesehen war. Die Gefahr, dass die Instrumente nach einer erfolgreichen Reaktivierung nicht mehr arbeiten können, ist also groß.
Aus diesen Gründen hat man sich entschlossen, Rosetta auf ihrem Kometen landen zu lassen.

Rosetta ist nicht der erste Orbiter, der seine Mission auf einem kosmischen Kleinkörper beenden soll. 2001 gelang es der NASA, die Raumsonde NEAR Shoemaker weitgehend unbeschadet auf dem Asteroiden Eros zu landen. Allerdings ist die Landung auf 67P durch sein unregelmäßiges Gravitationsfeld schwieriger, nach Angaben des Science Working Teams sogar komplexer als die Landung von Philae.
Innerhalb der nächsten Monate wird Rosetta auf eine immer niedrigere Umlaufbahn um ihren Kometen gebracht, was erst durch die verringerte Aktivität möglich ist. Hierbei wird – neben der Sammlung wissenschaftlicher Daten – auch das Gravitationsfeld in geringer Höhe vermessen, wovon die weitere Planung der Landungstrajektorie abhängt. Man erwartet durch die Unregelmäßigkeiten starke Schwankungen in der Apogäumshöhe und viele aufwändige Bahnmanöver. Zum Ende der Mission wird ein Orbit von lediglich einem Kilometer Höhe angestrebt, von dem aus man sich besonders hochwertige wissenschaftliche Daten verspricht. Nach Abschluss dieser Phase wird Rosetta auf Kollisionskurs gebracht, um am 30.09.2016 auf dem Kometen zu landen.

Während des Abstiegs soll es weiterhin Funkkontakt geben, um Bilder und Messungen, die während des Abstiegs vorgenommen werden, zur Erde zu senden. Beim Aufsetzen von Rosetta wird jedoch damit gerechnet, dass die langen Solarpaneele brechen und die Stromversorgung nur noch für kurze Zeit durch die Akkus erfolgen kann. Weiterhin ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Rosetta, ähnlich wie Philae, schräg zum liegen kommt und ihre High-Gain Antenne nicht mehr auf die Erde richten kann. Bereits eine Abweichung von einem halben Grad an der Erde vorbei würde nach Angaben der ESA zu einem Verlust der Kommunikation führen. Vermutlich werden wir also nach dem Aufsetzen nichts mehr von Rosetta hören.

Unabhängig vom Ausgang dieses Vorhabens wird die Absenkung des Orbits zum Missionsende sicherlich neue Details von 67P offenbaren. Auch ein Foto von Philae auf dem Kometen aus nächster Nähe ist bereits im Gespräch.

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