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Landung erfolgreich: Philae meldet sich von der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko

12.11.2014

Der 12. November 2014 geht in die Geschichte ein. Denn an diesem Mittwoch ist zum ersten Mal eine unbemannte Sonde auf einem Kometenkern gelandet. Dort soll Philae als feste Forschungsstation für mindestens 60 Stunden Daten sammeln und Messungen vornehmen. Der Weg zu 67P/Churyumov-Gerasimenko folgte einer exakt festgelegten Choreografie.

Schon am 8. November hat die Bodenmannschaft jene Computersequenz, welche die Landung steuert, über den Orbiter zu Philae gesendet. Am Montag wurde der Lander dann eingeschaltet und geheizt. Am Morgen des 12. November schwebte das Mutterraumschiff Rosetta noch gut 22 Kilometer über der pulvrigen Oberfläche des Kometen 67P/Churyumow-Gerasimenko.



Blick auf Philae: Die Landeeinheit etwa zwei Stunden nach der Trennung, aufgenommen vom Kamerasystem OSIRIS an Bord der Muttersonde Rosetta aus einer Entfernung von 2,5 Kilometern. Die Detailauflösung beträgt fünf Zentimeter pro Pixel.

© ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Zwischen 7.35 und 8.35 Uhr unserer Zeit kam aus dem irdischen Kontrollzentrum das endgültige „Go!“. Fachleute der europäischen Raumfahrtagentur ESA hatten zuvor noch einmal die Bahn von Rosetta überprüft. Obwohl es Probleme mit der Kaltgasdüse gibt, die Philae nach der Landung sanft auf die Kometenoberfläche drücken soll, entschied man sich für die pünktliche Trennung.

Um 9.35 Uhr bugsierten drei vorgespannte Federn die Sonde mit einem Schubs ins All. Der kühlschrankgroße Kasten driftete vom Mutterschiff fort. Um 10.03 Uhr bestätigte das Kontrollzentrum ESOC in Darmstadt die erfolgreiche Separation.

Etwa zwei Stunden nach der Trennung begann die Datenübertragung. Der Lander sendete Signale zum Orbiter, von dem sie mit Lichtgeschwindigkeit zur Erde liefen. Weil der Komet rund 500 Millionen Kilometer von unserem Planeten entfernt durch den Weltraum fliegt, waren diese Signale 28 Minuten und 20 Sekunden unterwegs. Um 12.07 Uhr trafen sie im ESOC ein.

Mit dieser Verzögerung gelangen die Forscher und Techniker schon während des Abstiegs an Informationen über den Zustand von Philae. Gegen 12.25 Uhr wurde bestätigt, dass die drei Landebeine und ein Sensor ausgefahren sind. Außerdem sollten bald die ersten Bilder der Bordkamera CIVA eintreffen und Messungen von Instrumenten wie dem Radiotomografen CONSERT übertragen werden.

Während des Abstiegs ließ sich Philae von der Erde aus nicht steuern. Vielmehr schwebte die 100 Kilogramm schwere Sonde im freien Fall mit einer Geschwindigkeit von anfangs 18 Zentimetern pro Sekunde auf den Kometenkern zu. Das Landegebiet – nach einem Namenswettbewerb der ESA wurde es kürzlich Agilkia getauft – ist nicht exakt definiert, die Landeellipse besitzt eine Fläche von mehr als einen halben Quadratkilometer. Aufgrund des präzisen Trennungsmanövers war Philae exakt auf Kurs, der Durchmesser der Landeellipse hatte sich dadurch auf 400 Meter verkleinert.

Etwa zwei Stunden nach der Separation blickte die Kamera OSIRIS an Bord von Rosetta auf die sich entfernende Landesonde. „Philae ist auf einem guten Weg“, sagte der wissenschaftliche Leiter der Landemission, Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Das aktuelle Bild beweise, dass auch das Ausklappen des Landegestells funktioniert hat.

„Es ist ein unbeschreibliches Gefühl, diese historische Landung nun durch die Augen unserer Kamera zu verfolgen“, sagt Max-Planck-Forscher Holger Sierks, Leiter des OSIRIS-Teams. „Seit dem Start von Rosetta vor mehr als zehn Jahren haben wir kein Bild der Landeeinheit mehr gesehen. Nun schwebt sie losgelöst frei im Weltall auf dem Weg zur Kometenoberfläche.“

16.34 Uhr Mitteleuropäische Zeit: Touchdown, Philae ist gelandet! Als die Sonde mit einer Geschwindigkeit von dreieinhalb Kilometern pro Stunde aufsetzte, zündeten zwei Sprengstoffladungen und wurden Harpunen in den Boden geschossen. Zusätzlich bohrten sich schraubenartige Spitzen an den drei Landebeinen in die Kometenoberfläche. Ein im zentralen Rohr des Landegestells untergebrachter Dämpfungsmechanismus nahm die Energie auf und trug ebenfalls dazu bei, dass Philae nicht ins Weltall abprallte.

Um 17.03 Uhr gingen die Signale im Kontrollzentrum ein. Ziemlich schnell stand fest: Die Landung war geglückt! Das Touchdown-Signal wurde in dem Moment ausgelöst, in dem das zentrale Element des Landegestells durch das Aufsetzen und den Anpressdruck nach innen gedrückt wurde. Auch Daten über das Auslösen der Harpunen kamen rasch auf der Erde an.

Als nächstes sollten die ersten Bilder der Panoramakamera auf den Monitoren auftauchen. Ist der Horizont sichtbar? Wie verläuft er? Die größte Gefahr für Philae bot das Terrain selbst. Die Landschaft erscheint zwar als sehr eben, aber herumliegende Brocken oder ein Hang hätten die Landung erheblich beeinträchtigen können. Wäre die Sonde mit einem Bein auf einem Felsen oder unebenem Gelände aufgekommen und dadurch um mehr als 30 Grad aus der Horizontalen gebracht worden, hätte sie umkippen können - was wohl das Ende der Mission bedeutet hätte.

Nun beginnt die erste wissenschaftliche Phase. Zunächst analysieren die Experten die Beleuchtungsverhältnisse, um entscheidende Anhaltspunkte für die Energieversorgung zu gewinnen; denn die Batterien des Landers werden über die Sonnenenergie aufgeladen. Danach werden alle Bordinstrumente in Betrieb genommen.

Die „heiße Phase“, in der Philae fotografieren, messen und Daten sammeln soll, beträgt mindestens 60 Stunden. Insgeheim hoffen die Ingenieure und Wissenschaftler, dass der Lander deutlich länger überlebt. Eigentlich soll er bis in eine Sonnenentfernung von ungefähr 300 Millionen Kilometern funktionieren.

Diesen Bahnpunkt wird Churyumov-Gerasimenko Ende März 2015 erreichen. Danach wird voraussichtlich Schluss sein: Wenn ihn nicht vorher eine Staubfontäne trifft und vielleicht sogar ins All schleudert, wird er überhitzen oder an Energiemangel durch verschmutzte Sonnensegel zugrunde gehen. Bis dahin aber könnte Philae unser Bild von Kometen revolutioniert haben.

Ansprechpartner

Dr. Birgit Krummheuer

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Göttingen

Telefon: +49 551 384979-462

E-Mail: krummheuer@mps.mpg.de

Helmut Hornung | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/8749124/kometen_landung

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