Punktlandung auf einem Staubkorn im All

Was Schneeflocken auf der Erde sind, sind Kometen im All. Die fragilen Gebild bestehen zu großen Teilen aus gefrorenem Wasser, das im Sonnenlicht schnell verdampft. Am 11. November soll erstmals eine Raumsonde auf einem Kometen landen, um seine Zusammensetzung genauer zu erkunden.

 In einer dieser fünf Landezonen auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko soll am 11. November der Esa-Roboter Philae niedergehen. Fotos: Esa/SZ

In einer dieser fünf Landezonen auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko soll am 11. November der Esa-Roboter Philae niedergehen. Fotos: Esa/SZ

Paris. In wenigen Wochen ist es so weit. Dann wird die Esa-Raumsonde Rosetta nach zehn Jahren im All erstmals einen Roboter auf einem Kometen absetzen. Das Philae genannte Gerät wird auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko niedergehen, der einmal in sieben Jahren die Sonne umrundet. Bis auf seine ungefähre Größe (drei bis fünf Kilometer) war von "Tschuri", wie er wegen seines unaussprechlichen Namens auch genannt wird, wenig bekannt. Er könnte aus den fernsten Regionen des Sonnensystems stammen, denn auf seine heutige Bahn ist Tschuri erst 1959 durch die Schwerkraft des Riesenplaneten Jupiter gezwungen worden, so Carsten Guettler vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau.

Die meisten Astronomen sind überzeugt, dass Kometen größtenteils aus Eis und Beimischungen von Kohlenstoffverbindungen bestehen. Sie könnten vor über vier Milliarden Jahren der Ursprung des Lebens auf der Erde gewesen sein. Diese Theorie soll bei der Landung des würfelförmigen Roboters Philae überprüft werden. Rosetta wird das Gerät von der Größe eines Kinderwagens im November absetzen.

Als die größte Herausforderung bezeichnet Projektleiter Stephan Ulamec vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln die Landung. Der Kometenkern ist im Vergleich zu Planeten oder Monden winzig und hat fast keine Schwerkraft. "Das Aufsetzen wird mehr dem Andocken an eine Raumstation ähneln als den Landungen auf Mond oder Mars", so Ulamec. Ein kleines Bremstriebwerk, zwei Anker und Dämpfungssysteme in den Landebeinen sollen ein Zurückprallen verhindern.

Die ersten Nahaufnahmen der Muttersonde Rosetta überraschten die Wissenschaftler. Es sieht so aus, als bestünde Churyumov-Gerasimenko aus zwei Teilen, die an einer mehr als einen Kilometer breiten Stelle aneinander haften. Die Oberfläche ist zerklüftet und von Kratern mit eckigen Rändern bedeckt Eine Erklärung dafür gibt es noch nicht.

Untersuchungen mit Infrarot-Weltraumteleskopen lassen erwarten, dass die Aktivität von Churyumov-Gerasimenko bald deutlich zunimmt. So hatte der Satellit IRAS im Frühjahr 2003 mindestens zwei sehr aktive Regionen beobachtet, aus denen Eisbrocken davonflogen, die möglicherweise die Größe eines Tennisballs erreichten. Pro Sekunde schleuderte der Komet 300 Tonnen Eis- und Silikatteilchen ins All. Das lässt befürchten, dass der Esa-Kometenlander im Frühjahr und Sommer 2015 in kosmisches Schneegestöber geraten könnte. Die Forscher wünschen sich deshalb einen möglichst guten Standort des Landers auf der Kometenoberfläche, um die Aktivität zu studieren. Sie wollen unter anderem wissen, ob altes Kometenmaterial aus dem Innern des Himmelskörpers an die Oberfläche gelangt.

Bei der Auswahl der Landezonen müssen die Forscher Sicherheitsvorkehrungen treffen. Der Landeort muss regelmäßige Funkverbindungen zur Muttersonde ermöglichen. Die Solarzellen müssen genug Licht erhalten, der Landeplatz darf aber auch nicht ständig im Sonnenschein liegen. Mitte August einigten sich die Forscher auf fünf mögliche Landeorte, die bis Oktober genauer analysiert werden sollen. Dann hat sich Rosetta bis auf zehn Kilometer dem Kometen genähert. Damit können Brocken von der Größe eines Stuhls erkannt werden.

Am 9. Oktober, einen Monat vor der Landung, soll der endgültige Landeplatz feststehen. Am 11. November wird sich der etwa einen Kubikmeter große Philae-Lander von seiner Muttersonde Rosetta trennen und behutsam der Oberfläche nähern. Der gesamte Landevorgang muss automatisch verlaufen, da Funksignale zur Sonde und zurück zur Erde wegen der großen Entfernung rund 100 Minuten benötigen.

Sollte Philae wider Erwarten im Schatten landen, können die Batterien die Instrumente maximal zweieinhalb Tage lang mit Energie versorgen. Bereits unmittelbar nach der Landung sind erste Panoramabilder und Bodenanalysen geplant. In den Tagen darauf sind Bohrungen in bis zu 30 Zentimeter Tiefe vorgesehen. Ziel der Forscher ist es, bis zum Zeitpunkt der maximalen Sonnenannäherung am 13. August 2015 den Funkkontakt mit dem Philae-Landegerät und dem Rosetta-Orbiter zu halten. Spätestens Ende Dezember 2015 dürfte die Energieversorgung über die Solarzellen der Rosetta-Sonde dann nicht mehr für den Betrieb der wissenschaftlichen Instrumente ausreichen. Wenn alles wie geplant läuft, findet die Mission damit ihr Ende.

 So stellt sich der Zeichner der europäischen Raumfahrtagentur die Landung des Roboters Philae auf dem Kometen vor. Grafik: Esa

So stellt sich der Zeichner der europäischen Raumfahrtagentur die Landung des Roboters Philae auf dem Kometen vor. Grafik: Esa

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HintergrundDie erste mögliche Landestelle (A) des Philae-Landegeräts liegt in einem Krater am Kometenkopf. Noch nicht geklärt ist, ob die Solarzellen dort genügend Sonnenlicht erhalten. Die zweite Landestelle (B) in einem flachen Gebiet soll in den nächsten Wochen im Detail untersucht werden. Der dritte Kandidat (C) wäre für eine Durchleuchtung des Kometen mit Radiowellen ideal. Die Esa will das Terrain allerdings erst mit hoher Kameraauflösung vermessen.Die vierte mögliche Landestelle (D) liegt auf dem größeren Kometenteil.Die fünfte Landestelle (E) erscheint den Wissenschaftlern interessant. Die Ingenieure fürchten dagegen, dass die unregelmäßige Landschaft das Risiko bei der Landung erhöht.

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