Von Sternenstaub, Kometenproben und dem schnellsten Wiedereintritt in die Erdatmosphäre

Stuttgarter Wissenchaftler messen Rückkehr der Raumkapsel Stardust vor Ort

Am Sonntag, den 15. Januar 2006 wird die amerikanische Raumkapsel Stardust nach fast sieben Jahren im All mit interstellaren Staubteilchen und Proben aus dem Schweif des Kometen Wild 2 „im Gepäck“ zur Erde zurückkehren. Fachleute erhoffen sich von der wertvollen Fracht Aufschluss über die Anfänge des Sonnensystems. Auch Wissenschaftler des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart werden die Rückkehr der Sonde, die mit etwa 12,8 Kilometern pro Sekunde den schnellsten Wiedereintritt eines künstlichen Objekts in die Erdatmosphäre vollziehen wird, mit besonderer Aufmerksamkeit verfolgen: Michael Winter und Georg Herdrich haben im Rahmen einer Beobachtungsmission der NASA an Bord einer DC 8 Gelegenheit, den Wiedereintritt mit optischen Messungen zu begleiten. Die Ergebnisse dieser Messungen sind für spätere interplanetare Missionen wie bei der Rückkehr vom Mars von größtem Interesse. Das IRS arbeitet an Simulationen zum Wiedereintritt in die Erdatmosphäre und ist daher an aktuellen Daten interessiert, mit denen diese Verfahren überprüft und weiterentwickelt werden können.

Die Stuttgarter Fachleute sind die einzigen Europäer, die neben amerikanischen und japanischen Wissenschaftlern diese Gelegenheit nutzen können, Daten über den Wiedereintritt unter solch extremen Bedingungen zu sammeln. Michael Winter hat eines der Stuttgarter Experimente entwickelt, bei dem die Strahlung des das Raumfahrzeug umgebenden Plasmas in möglichst hoher spektraler Auflösung gemessen wird; auf diese Weise lassen sich Informationen über chemische und thermodynamische Prozesse gewinnen. Dabei muss die etwa 80 Zentimeter große Raumkapsel aus einer Entfernung von etwa 150 bis 400 Kilometern vom Flugzeug aus erfasst werden, um die Strahlung mit einem Spektrometer und einer hoch sensitiven Kamera spektral aufgelöst zu erfassen. Die nur etwa 90 Sekunden dauernde heiße Phase des Wiedereintritts soll dabei zusätzlich mit einer möglichst hohen Messrate aufgelöst werden. Darüber hinaus steuert das an der Uni Stuttgart angesiedelte Deutsche Sofia Institut eine Kamera mit einem Transmissionsgitter bei, die in gröberer spektraler Auflösung und mit längerer Integrationszeit, dafür aber mit einem höheren Sichtwinkelbereich ebenfalls Spektren der Strahlung aufnehmen wird. Wenn die Wetterverhältnisse es zulassen, sind ergänzend bodengestützte Messungen geplant.

Die Stuttgarter Wissenschaftler haben die Aufbauten Anfang Januar im NASA Ames Research Center in der Nähe von San Francisco in das Flugzeug integriert. Bis zum eigentlichen Wiedereintritt am 15. Januar um 1:56 lokaler Zeit (10:56 MEZ) werden verschiedene Testflüge stattfinden. Zum Stuttgarter Team vor Ort gehören Franziska Harms und Jürgen Wolf, der auch die bodengestützten Messungen durchführen wird.

Weitere Informationen am Institut für Raumfahrtysteme unter bei Prof. Monika Auweter-Kurtz unter Tel. 0811/685-2378 oder e-mail: auweter@irs.uni-stuttgart.de.