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Autor: Ralph-Mirko Richter / 01. Juli 2014, 21:22 Uhr

Rosettas Zielkomet gibt Wasserdampf frei

Die Raumsonde Rosetta nähert sich ihrem Ziel, dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko, immer weiter an. Am 2. Juli 2014 wird dabei ein weiteres Kurskorrekturmanöver erfolgen. Außerdem konnte eines der Instrumente an Bord von Rosetta kürzlich erstmals die aktuelle Freisetzungsrate von Wasserdampf ermitteln.

Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, ESA
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ESA

Bild vergrößernDer Komet 67P/Tschurjumow-Gerasimenko - hier verglichen mit verschiedenen Landmarken auf der Erde - verfügt über einen Durchmesser von etwa vier Kilometern. Details über die genaue Form und Gestalt sowie über spezielle Oberflächenmerkmale des Kometen werden bereits in Kürze durch die abbildenden Instrumente der Raumsonde Rosetta geliefert werden.
(Bild: ESA)
Momentan befindet sich die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta in einer Entfernung von weniger als 60.000 Kilometern zu ihrem Ziel, dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko. Um am 6. August 2014 in eine Umlaufbahn um den rund vier Kilometer durchmessenden Kometen eintreten zu können muss Rosetta in den kommenden Wochen jedoch zunächst noch weitere sechs Kurskorrekturmanöver (engl. "Orbit Correction Manoeuvre", kurz "OCM") durchführen, mit denen die relative Geschwindigkeit der Raumsonde zu 67P/Tschurjumow-Gerasimenko auch weiterhin schrittweise reduziert und der Verlauf der Flugbahn von Rosetta zu dem Kometen angeglichen werden soll.

Das nächste Korrekturmanöver, das OCM-5 ist für den morgigen Tag vorgesehen und wird um 14:05:57 MESZ beginnen. Durch eine über einen Zeitraum von 93 Minuten und 13 Sekunden andauernde Zündung der Triebwerke, so die Zielsetzung für dieses Manöver, soll eine Geschwindigkeitsveränderung von 58,7 Metern pro Sekunde erzeugt werden.

Der Komet setzt Wasserdampf frei

Obwohl sich die Raumsonde somit immer noch in ihrer 'Annäherungsphase' an den Kometen befindet werden bereits seit einigen Wochen einige der insgesamt 21 mitgeführten Instrumente - elf davon befinden sich direkt auf Rosetta, weitere zehn auf dem im November 2014 zum Einsatz kommenden Kometenlander Philae - dazu genutzt, um Daten von 67P/Tschurjumow-Gerasimenko zu gewinnen.

Eines dieser Instrumente, das auf Rosetta befindliche Mikrowellenradiometer MIRO, hat dabei kürzlich erstmals Wasserdampf nachgewiesen, der trotz der immer noch großen Entfernung zwischen dem Kometen und der Sonne von der Oberfläche des Kometen entweicht. Der Nachweis erfolgte bereit am 6. Juni 2014, als sich die Raumsonde noch in einer Entfernung von etwa 350.000 Kilometern zu ihrem Ziel befand. Der Komet selbst befand sich dabei noch in einer Entfernung von etwa 583 Millionen Kilometer zu der Sonne. Seitdem konnte das Instrument dieses Gas jedes Mal, wenn es sich im Betriebsmodus befand und auf den Kometen gerichtet war, identifizieren.

ESA

Bild vergrößernAm 6. Juni 2014 gab der Komet pro Sekunde 300 Milliliter Wasser in das umgebende Weltall ab. Mit zunehmender Annäherung an die Sonne wird diese Rate aufgrund der zunehmenden Temperaturen noch deutlich steigen.
(Bild: ESA)
"Wir wussten, dass wir das Ausgasen von Wasserdampf würden beobachten können. Allerdings waren wir überrascht, wie früh wir das Gas detektiert haben", so Sam Gulkis vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der US-amerikanischen Weltraumagentur NASA in Pasadena/Kalifornien, der wissenschaftliche Leiter des MIRO-Teams.

Neben Kohlenmonoxid, Methanol und Ammoniak ist Wasser einer der wichtigsten flüchtigen Bestandteile eines Kometen. Nähert sich ein Komet auf seiner langgezogenen Umlaufbahn der Sonne, so verdampfen diese Gase aufgrund der dabei steigenden Temperatur von seiner Oberfläche und speisen die so genannte Koma, eine den Kometenkern umgebende Hülle aus Gas und mitgerissenem Staub.

Das MIRO-Instrument kann diese Gase identifizieren und dabei auch ihre aktuellen Freisetzungsraten ermitteln. Dafür analysiert das Instrument die Mikrowellenstrahlung, welche von den Gasmolekülen ausgeht. Wasser und andere flüchtige Stoffe hinterlassen in diesem Wellenlängenbereich charakteristische und dementsprechend verhältnismäßig leicht zu identifizierende 'Fingerabdrücke'.

"Die Signale, die Wassermoleküle in unseren Messdaten hinterlassen, sind besonders gut zu detektieren", erklärt Dr. Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS ) in Göttingen, einer der Mitarbeiter des MIRO-Teams. Es ist zu erwarten, dass der Komet gegenwärtig auch andere Gase, welche bei geringeren Temperaturen als Wasser sublimieren, ausgast. Aus der bisherigen großen Entfernung zwischen Raumsonde und Komet konnten diese aufgrund ihrer geringen Menge bisher jedoch noch nicht aufgespürt werden. Der aktuelle Nachweis von Wasserdampf aus einer solch großen Entfernung sei jedoch ein eindrucksvoller Beweis für die Leistungsfähigkeit von MIRO, so Dr. Hartogh - und findet hierfür einen anschaulichen Vergleich: Es sei, als würde man von der Erde aus das Verdampfen einer Tasse heißen Tees auf dem Mond entdecken.

Mit den MIRO-Messungen gelang nicht nur der Nachweis von Wasserdampf. Vielmehr konnte auch die dabei gegebene Freisetzungsrate ermittelt werden. Pro Sekunde 'verlor' 67P/Tschurjumow-Gerasimenko demzufolge am 6. Juni 2014 rund 300 Milliliter Wasser.

"Mit dieser Rate würde es etwa 100 Tage dauern, um ein für olympische Wettkämpfe zu nutzendes Schwimmbecken komplett zu füllen. Je weiter sich der Komet der Sonne nähert, desto mehr wird sich die Gasproduktionsrate allerdings erhöhen. Dank Rosetta haben wir die erstaunliche Möglichkeit, diesen Vorgang aus der Nähe zu beobachten und mehr über die damit verbundenen Vorgänge zu lernen", so Sam Gulkis weiter.

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