Bildnachweis: ESA
Rosetta soll am 26. Februar an Bord einer Ariane-5-Rakete aus Kourou, Französisch-Guayana, gestartet werden.
Ursprünglich vor etwa einem Jahr geplant, musste Rosettas Reise vorsichtshalber verschoben werden, nachdem im Dezember 2002 eine andere Version von Ariane-5 gescheitert war. Dies wird die erste Mission sein, die auf einem Kometen umkreist und landet der eisigen Körper, die sich durch das Sonnensystem bewegen und einen charakteristischen Schwanz entwickeln, wenn sie sich der Sonne nähern.
Diese Verzögerung führte dazu, dass das Ziel der ursprünglichen Mission, der Komet Wirtanen, nicht mehr erreicht werden konnte. Stattdessen wurde ein neues Ziel ausgewählt, Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko, dem Rosetta 2014 nach einer Billardkugel begegnen wird. Reise durch das Sonnensystem über mehr als zehn Jahre. Rosettas Name stammt von dem berühmten "Rosetta Stone", aus dem vor fast 200 Jahren ägyptische Hieroglyphen entschlüsselt wurden. In ähnlicher Weise hoffen Wissenschaftler, dass das Rosetta-Raumschiff die Geheimnisse des Sonnensystems aufdecken wird.
Kometen sind für Wissenschaftler sehr interessante Objekte, da ihre Zusammensetzung widerspiegelt, wie das Sonnensystem war, als es vor mehr als 4600 Millionen Jahren noch sehr jung und noch „unvollendet“ war. Kometen haben sich seitdem nicht viel verändert. Wenn Rosetta den Kometen Churyumov-Gerasimenko umkreist und darauf landet, sammelt er Informationen, die für das Verständnis des Ursprungs und der Entwicklung unseres Sonnensystems wesentlich sind. Es wird auch helfen herauszufinden, ob Kometen zu den Anfängen des Lebens auf der Erde beigetragen haben. Tatsächlich sind Kometen Träger komplexer organischer Moleküle, die durch Einschläge auf die Erde geliefert wurden und möglicherweise eine Rolle bei der Entstehung lebender Formen spielten. Darüber hinaus? Flüchtig? Lichtelemente, die von Kometen getragen werden, könnten auch eine wichtige Rolle bei der Bildung der Ozeane und der Atmosphäre der Erde gespielt haben.
"Rosetta ist eine der herausforderndsten Missionen, die bisher unternommen wurden" sagt Professor David Southwood, ESA-Wissenschaftsdirektor. "Niemand hat jemals eine solche Mission versucht, die einzigartig für ihre wissenschaftlichen Implikationen sowie für ihre komplexen und spektakulären interplanetaren Weltraummanöver ist." Bevor Rosetta 2014 ihr Ziel erreicht, wird sie die Sonne viermal auf breiten Schleifen im inneren Sonnensystem umkreisen. Während seiner langen Wanderung muss das Raumschiff extremen thermischen Bedingungen standhalten. Sobald es in der Nähe des Kometen Churyumov-Gerasimenko liegt, werden Wissenschaftler es durch ein heikles Bremsmanöver führen. Das Raumschiff umkreist dann den Kometen eng und lässt vorsichtig einen Lander darauf fallen. Es wird auf einer kleinen, sich schnell bewegenden "kosmischen Kugel" landen. über deren „Geographie“ noch sehr wenig bekannt ist.
Eine erstaunliche 10-jährige interplanetare Wanderung
Rosetta ist ein etwa drei Meter hohes Drei-Tonnen-Raumschiff mit zwei 14-Meter-Sonnenkollektoren. Es besteht aus einem Orbiter und einem Lander. Der Lander ist ungefähr einen Meter breit und 80 Zentimeter hoch. Es wird während der Reise zum Kometen Churyumov-Gerasimenko an der Seite des Orbiters angebracht. Rosetta führt insgesamt 21 Experimente durch, 10 davon auf dem Lander. Sie werden während des größten Teils ihrer 10-jährigen Wanderung zum Kometen im Winterschlaf gehalten.
Warum muss Rosettas Kreuzfahrt so lange dauern? Um den Kometen Churyumov-Gerasimenko zu erreichen, muss das Raumschiff so weit von der Sonne entfernt wie Jupiter in den Weltraum fliegen. Kein Launcher konnte Rosetta direkt dorthin bringen. Das Raumschiff der ESA wird durch Gravitationskicks an Geschwindigkeit gewinnen. bereitgestellt von vier planetarischen Vorbeiflügen: einer vom Mars im Jahr 2007 und drei von der Erde in den Jahren 2005, 2007 und 2009. Während der Reise wird Rosetta auch zweimal den Asteroidengürtel passieren, wo ein Vorbeiflug mit einem oder mehreren dieser Primitiven stattfindet Objekte ist möglich. Eine Reihe von Kandidatenzielen wurde bereits identifiziert, aber die endgültige Auswahl wird nach dem Start getroffen, sobald die Menge an überschüssigem Kraftstoff von den Missionsingenieuren überprüft wurde. Während dieser Begegnungen planen Wissenschaftler, Rosettas Instrumente für wissenschaftliche Studien dieser weitgehend unerforschten Körper des Sonnensystems einzuschalten.
Lange Reisen in den Weltraum bergen viele Gefahren, wie z. B. extreme Temperaturänderungen. Rosetta wird die gutartige Umgebung des erdnahen Weltraums den dunklen, kalten Regionen jenseits des Asteroidengürtels überlassen. Um diese thermischen Belastungen zu bewältigen, haben Experten vor dem Start sehr strenge Tests durchgeführt, um die Ausdauer von Rosetta zu untersuchen. Zum Beispiel haben sie ihre Außenflächen auf mehr als 150 ° C erwärmt und sie dann im nächsten Test auf -150 ° C abgekühlt.
Das Raumschiff wird vor dem Kometen-Rendezvous-Manöver im Jahr 2014 vollständig reaktiviert. Dann wird Rosetta den Kometen umkreisen? Ein Objekt mit einem Durchmesser von nur etwa 4 Kilometern - während es mit 135 000 Stundenkilometern durch das innere Sonnensystem fährt. Zum Zeitpunkt des Rendezvous? rund 675 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt? Der Komet Churyumov-Gerasimenko zeigt kaum Oberflächenaktivität. Dies bedeutet, dass das Merkmal? Koma? (die Kometenatmosphäre?) und der Schwanz werden sich aufgrund der Entfernung von der Sonne noch nicht gebildet. Der Schweif des Kometen besteht aus Staubkörnern und gefrorenen Gasen von der Oberfläche des Kometen, die aufgrund der Sonnenwärme verdampfen.
Über einen Zeitraum von sechs Monaten wird Rosetta die Oberfläche des Kometen ausführlich kartieren, bevor ein Landeplatz ausgewählt wird. Im November 2014 wird der Lander aus einer Höhe von bis zu einem Kilometer aus dem Raumschiff ausgeworfen. Das Aufsetzen erfolgt mit einer Gehgeschwindigkeit von etwa einem Meter pro Sekunde. Unmittelbar nach dem Aufsetzen feuert der Lander eine Harpune in den Boden, um ein Zurückprallen von der Oberfläche in den Weltraum zu vermeiden, da die extrem schwache Schwerkraft des Kometen allein den Lander nicht festhalten würde. Operationen und wissenschaftliche Beobachtungen an der Oberfläche dauern mindestens eine Woche, können jedoch viele Monate dauern. Der Lander macht nicht nur Nahaufnahmen, sondern bohrt auch in die dunkle organische Kruste und probiert das ursprüngliche Eis und die Gase.
Während und nach den Landeroperationen wird Rosetta den Kometen weiter umkreisen und untersuchen: Es wird das erste Raumschiff sein, das die Veränderungen in einem Kometen aus nächster Nähe beobachtet, wenn sich der Komet der Sonne nähert und sein Koma und seinen Schwanz wächst und dann wegreist davon. Die Reise endet im Dezember 2015 nach 12 Jahren Abenteuer, wenn sich der Komet der Sonne am nächsten nähert und auf dem Weg zum äußeren Sonnensystem ist.
Einen Kometen sofort studieren
Rosettas Ziel ist es, den Kometen detailliert zu untersuchen. Zu den Instrumenten auf dem Orbiter gehören mehrere Kameras und Spektrometer, die bei verschiedenen Wellenlängen arbeiten: Infrarot, Ultraviolett, sichtbar und Mikrowelle. Darüber hinaus gibt es verschiedene andere Instrumente für die In-situ-Analyse. Zusammen liefern sie unter anderem sehr hochauflösende Bilder und Informationen über Form, Dichte, Temperatur und chemische Zusammensetzung des Kometen. Rosettas Instrumente analysieren die Gase und Staubkörner im Koma, die sich bilden, wenn der Komet aktiv wird, sowie die Wechselwirkung mit dem Sonnenwind.
Die zehn Experimente mit dem Lander werden eine Analyse der Zusammensetzung und Struktur des Oberflächen- und Untergrundmaterials des Kometen vor Ort durchführen. Ein Bohrsystem entnimmt Proben bis zu 30 Zentimeter unter die Oberfläche und führt sie den "Zusammensetzungsanalysatoren" zu. Andere Instrumente messen Eigenschaften wie oberflächennahe Festigkeit, Dichte, Textur, Porosität, Eisphasen und thermische Eigenschaften. Mikroskopische Untersuchungen einzelner Körner geben Aufschluss über die Textur.
Bodenoperationen
Alle wissenschaftlichen Daten, einschließlich der vom Lander weitergeleiteten Daten, werden beim nächsten Kontakt mit der Bodenstation auf dem Orbiter für die Abwärtsverbindung zur Erde gespeichert. Die ESA hat in New Norcia bei Perth in Westaustralien eine neue Weltraumantenne als Hauptkommunikationsverbindung zwischen dem Raumschiff und ESOC Mission Control in Darmstadt installiert. Mit dieser Parabolantenne mit einem Durchmesser von 35 Metern kann das Funksignal Entfernungen von mehr als einer Million Kilometern von der Erde erreichen. Die mit Lichtgeschwindigkeit übertragenen Funksignale benötigen bis zu 50 Minuten, um die Entfernung zwischen dem Raumschiff und der Erde zurückzulegen.
Rosetta bauen
Rosetta wurde 1993 als Mission ausgewählt. Das Raumschiff wurde von Astrium Deutschland als Hauptauftragnehmer gebaut. Wichtige Subunternehmer sind Astrium UK (Plattform für Raumfahrzeuge), Astrium France (Avionik für Raumfahrzeuge) und Alenia Spazio (Montage, Integration und Verifizierung). Das Industrieteam von Rosetta besteht aus mehr als 50 Auftragnehmern aus 14 europäischen Ländern, Kanada und den USA.
Wissenschaftliche Konsortien von Instituten aus ganz Europa und den USA haben die Instrumente für den Orbiter bereitgestellt. Ein europäisches Konsortium unter der Leitung des Deutschen Instituts für Luft- und Raumfahrtforschung (DLR) hat den Lander zur Verfügung gestellt. Rosetta hat die ESA unter wirtschaftlichen Bedingungen im Jahr 2000 770 Mio. EUR gekostet. Dies umfasst den Start und den gesamten Zeitraum der Entwicklungs- und Missionsoperationen von 1996 bis 2015. Der Lander und die Experimente, die sogenannte „Nutzlast“, sind nicht enthalten, da sie von den Mitgliedstaaten über wissenschaftliche Institute finanziert werden.
Ursprüngliche Quelle: ESA-Pressemitteilung
