Wohin die Reise geht

  • 18. November 2016

Physik in unserer Zeit widmet der spektakulären Kometenmission Rosetta einen Übersichtsaufsatz und blickt in die Zukunft der Planetenforschung.

Am 30. September ging mit der Landung der Kometensonde Rosetta eines der größten Weltraumabenteuer zu Ende. Zuvor hatte Rosetta gut zwei Jahre lang den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko aus verschiedenen Höhen kartiert und Kern und Koma physikalisch und chemisch untersucht. Am 12. November 2014 war mit Philae zum ersten Mal eine Sonde auf einem Kometenkern gelandet. Die zugegeben nicht ganz planmäßige Landung und die Erforschung eines Kometen aus einer Umlaufbahn stellen wichtige Meilensteine der Weltraumforschung dar. Harald Krüger beschreibt in Physik in unserer Zeit erste Ergebnisse.

Rosetta war die vierte Eckpfeilermission im Horizon-2000-Plan der europäischen Weltraumbehörde ESA, der schon in den 1980er Jahren definiert worden war. Wegen ihrer lange Flugdauer von rund zehn Jahren war die Mission besonders herausfordernd. Dabei musste das Raumschiff für zwei Jahre in einen Winterschlaf gehen – ein Manöver, das vorher nie erprobt worden war. Technisch gesehen war Rosetta der erste und bisher einzige Satellit, dessen Design die ESA für zwei weitere Missionen, nämlich Mars Express und Venus Express, wiederverwendet hat. Während Venus Express vor einigen Monaten beendet wurde, kreist Mars Express seit 13 Jahren um unseren Nachbarplaneten und könnte noch einige Jahre operativ sein. Die Mission ist zu einem Mars-Observatorium geworden, das neben einer immer genaueren Kartierung der Oberfläche zeitlich veränderliche Größen beobachtet. Der im März dieses Jahres gestartete ExoMars Trace Gas Orbiter wird ab dem nächsten Jahr die Erkundung des Mars ergänzen, bevor voraussichtlich 2020 der zweite und größere Teil der ExoMars Mission den Rover Pasteur auf dem Roten Planeten absetzen wird.

Horizon 2000 wurde gefolgt von Horizon 2000+ und vom gegenwärtigen Cosmic-Vision- Programm, das die Jahre 2015-2025 gestalten soll. Neben astronomischen Missionen und der Vorbereitung eines Gravitationswellen-Observatoriums im All ist die Erkundung des Sonnensystems ein großes programmatisches Ziel. Voraussichtlich 2018 wird BepiColombo als eine der Eckpfeiler-Missionen des Horizon-2000+-Programms zum Merkur aufbrechen.

Das Cosmic-Vision-Programm nennt für die Erforschung des Sonnensystems zwei große Themen: „Wie funktioniert das Sonnensystem?“ und „Welches sind die Bedingungen für die Entstehung der Planeten und des Lebens?“ Rosetta hätte sich gut im zweiten Thema eingefügt, denn die Untersuchung eines Kometenkerns als Zeuge der Entstehung des Sonnensystems war eines der Hauptziele der Mission. Als große Erkundungsmission wird gegenwärtig JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) geplant und gebaut. JUICE soll die Eismonde des Jupitersystems erkunden. Diese sind als wasserreiche Körper von besonderem wissenschaftlichen Interesse, da sie mit ihren eisbedeckten Ozeanen Modelle für eine Klasse von wasserreichen Planeten sein könnten, die in extrasolaren Systemen häufig zu sein scheinen. Darüber hinaus könnte Europa in seinem Ozean eine Biosphäre beherbergen. So kommen in dieser Mission Fragen der Exoplanetenkunde, der Astrobiologie und der Erkundung des Sonnensystems zusammen. Wie wird es mit der Kometenforschung weitergehen?

Viele Fragen sind auch nach Rosetta offen geblieben, und so schlagen manche Forscher eine Rückkehr zu Tschurjumow-Gerassimenko vor. Gegenwärtig gibt es allerdings keine festen Pläne der Raumfahrtagenturen für eine weitere Kometenmission. Dafür sind Asteroiden als Zeugen der Planetenentstehung – aus dem inneren Bereich des werdenden Sonnensystems – von Interesse. Die NASA hat in diesem Jahr Osiris Rex zum erdnahen Asteroiden Bennu auf den Weg gebracht, und das japanische Pendant Jaxa ergänzt ihre erfolgreiche Hayabusa-Mission zu Itokawa durch Hayabusa II zum Asteroiden Ryugu. Mit an Bord ist ein kleiner Lander namens MASCOT, der unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt gebaut wurde. Beide Sonden sollen Bodenproben zur Erde bringen. Missionen dieser Art wären auch für Kometen der nächste logische Schritt. In der Tat beinhaltet das Langzeitprogramm der NASA eine solche Mission, die eventuell als eine der nächsten im New-Frontiers-Programm schon bald ausgewählt werden könnte.

Tilman Spohn, Institut für Planetenforschung des DLR, Berlin

Dieser Essay kommentiert den Artikel "Die Kometenmission  Rosetta" von Harald Krüger, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Göttingen, (Download nur mit Online-Abo). Beide Beiträge sind in der aktuellen Ausgabe von Physik in unserer Zeit erschienen.

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