Quelle: ESOC, Raumfahrer Net .

Eine Rückschau

Eine lange Reise lag hinter der Kometensonde Rosetta. Gestartet am 2. März 2004 mit einer Ariane 5 Trägerrakete flog sie auf ihrem Weg zum Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko drei Mal an der Erde und einmal am Mars vorbei, passierte die Asteroiden Šteins und Lutetia und verbrachte schließlich 957 Tage in einem Winterschlafmodus, um die Passage durch das Aphel, dem sonnenfernsten Punkt, ihres Orbits zu 67P weit entfernt von der Sonne zu überstehen. Am 10. September 2014 schließlich erreichte Rosetta das Ziel ihrer Reise und schwenkte in einen aktiv gesteuerten Orbit in etwa 30 km Höhe um 67P ein. Innerhalb der nächsten etwa zwei Jahre umkreiste Rosetta den Kometenkern in verschiedenen Höhen zur Oberfläche und begleitete diesen durch den sonnennächsten Punkt des Orbits, um die aktive Phase des Kometen studieren zu können. Mit den zahlreichen Instrumenten wurde die Oberfläche, die Beschaffenheit des Kerninneren analysiert sowie die Zusammensetzung der Koma und der Schweife studiert.

Um ein möglichst genaues Bild des Nukleus zu erhalten, wurde am 12. November 2014 der Lander Philae von seiner Muttersonde Rosetta in Richtung Kometenoberfläche entsandt. Nach der ersten Landung vollführte Philae zwei Sprünge und kam schließlich außerhalb der geplanten Landezone zu liegen. Nach zwei Tagen mit wissenschaftlichen Messungen schaltet sich der Lander, nachdem die Energie aus der Primärbatterie verbraucht war, wie geplant in einen Standby-Modus.

Rosetta umkreiste seitdem den Kometenkern und führte das wissenschaftliche Programm unermüdlich fort. Während der aktiven Phase von 67P mit Ausbildung der Koma und seiner beiden Schweife durch die erhöhte Temperatur in Sonnennähe wurde der Orbit angehoben, um die Störeinflüsse auf die Trajektorie so gering wie möglich zu halten. Nach dem Durchgang durch den sonnennächsten Punkt nahm die Aktivität wieder ab und der Orbit konnte wieder abgesenkt werden. Aus wenigen Kilometern Entfernung wurden tausende Detailaufnahmen der Oberfläche angefertigt. Am 2. September 2016 wurde auf einer der Aufnahmen der Osiris-Kamera auch der Lander Philae entdeckt.

Die Sonde selber befand sich bis zuletzt in einem technisch ausgezeichneten Zustand. Der Komet 67P/Tschurjumow-Gerassimenko entfernt sich auf seinem Orbit jedoch immer weiter von der Sonne und damit verringert sich die von Rosettas Solarzellen erzeugte Energie, die für den Betrieb von Rosetta notwendig ist. Zudem geht die Hydrazinreserve zur aktiven Steuerung des Orbits zur Neige. Daher wurde Rosettas Flugbahn in Richtung der Kometenoberfläche geändert und hat dort gestern ihre mehr als 12 Jahre währende Mission beendet.

Wissenschaft im Anflug auf 67P

Die Kommandosequenz für den Abstieg in die geplante Landezone und zur Passivierung des Orbiters wurde bereits am Tag zuvor, am 29. September, zum Orbiter übertragen. Die letzte Triebwerkszündung zur Änderung der Flugbahn wurde in den frühen Morgenstunden des 30. September durchgeführt und die Landezeit auf 13:20 Uhr +/- 2 Minuten (MESZ) berechnet bei einer Geschwindigkeit von etwa 0.9 m/s. Nun auf direktem Kurs zur Oberfläche sammelten sieben der insgesamt elf Instrumente weiterhin wertvolle Daten. Das Massenspektrometer ROSINA „erschnüffelte bis zum letzten Kontakt mit Rosetta die Zusammensetzung der unmittelbaren Umgebung über der Oberfläche, wobei wir einen kontinuierlichen Druckanstieg beobachtet haben“, erläutert Prof. Kathrin Altwegg von der Universität Bern und Projektleiterin des ROSINA-Instruments im Gespräch mit Raumfahrer Net. „Pro Masse dauerte ein Scan 28 Sekunden, sodass wir uns im Vorfeld die für uns interessanten heraussuchen mussten.“, erläutert Altwegg weiter. Nun mit dem Ende der Mission können die Daten in Ruhe analysiert werden. „Vielleicht finden wir dabei noch eine Überraschung“, gibt Prof. Altwegg einen kleinen Hinweis auf mögliche neue Erkenntnisse aus der unmittelbaren Nähe zum Kometen.

Neben Kathrin Altwegg erlebte auch das OSIRIS-Team um Holger Sierks aufregende und arbeitsintensive letzte Stunden der Mission. Die hochauflösende Weitwinkel- und Telekamera (Beschreibung des OSIRIS-Kamerasystems) erstellten während des gesamten Abstiegs Fotos, ab einer Höhe über Grund von etwa 100 m im fünf Sekunden Takt, um die Annäherungssequenz möglichst genau rekonstruieren zu können. Um diese Wiederholrate zu erreichen, wurden nur noch 480×480 Pixel des Kamerasensors ausgewertet, die Bildinformation stark komprimiert und dann zur Erde gesendet. Um auch unterhalb von 300 m über Grund mit der Weitwinkeloptik noch ein hinreichend scharfes Bild zu erhalten, wurden sämtliche Filterelemente aus dem Strahlengang entfernt. „Die beste Fokussierung liegt dann bei 15 m Entfernung über Grund, allerdings mit sehr geringer Schärfentiefe.“, erläutert Holger Sierks, Projektleiter des OSIRIS Teams vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen. Bei einer kurzen Präsentation einige Zeit nach der Landung im Pressezentrum des ESOC zeigte Sierks die ersten, meist noch unbearbeiteten Aufnahmen der Landesequenz. Die letzte übermittelte Aufnahme ist tatsächlich auch die schärfste der gesamten Reihe, jedoch nicht im Fokus der Kamera. „Die letzte Aufnahme stammt aus einer Höhe von etwa 20 m“, gibt Sierks nach einer ersten Analyse des OSIRIS-Teams bekannt. „Mit weiteren Bildbearbeitungsprozeduren sollten sich aus diesen Bildern noch zahlreiche Erkenntnisse gewinnen lassen“, ist er sich sicher.

„Die letzte von Rosetta übertragene Information war die Bestätigung der Übertragung eines Bildes und die Freigabe des Speichers für die nächste Aufnahme“, gibt Amelle Hubault, Rosetta Flight Controller, einen Einblick in die letzten Momente der Mission. Dann brach um 11:19:19 UTC (13:19:19 MESZ) das Signal ab. Spacecraft Operations Manager Sylvain Lodiot bestätigte den Verlust des Kontakts (LOS, loss of signal) und zeigt damit wieder einmal die ausgezeichnete Leistung der Flugdynamiker. Applaus im Pressezentrum, im Konferenzraum sowie im Kontrollraum, verhalten und angemessen, über das, was mit Rosetta vollbracht wurde. Eine außergewöhnliche Mission ist zu Ende gegangen, eine Mission mit vielen „Firsts“, die bravourös gemeistert wurden, eine Mission, die großartige Erkenntnisse über Kometen ans Licht gefördert hat und unsere Sichtweise über die Entstehung von kleinen planetaren Körpern und die Evolution des Sonnensystems ändern wird.

In die Freude über das Vollbrachte mischt sich bei allen Beteiligten jedoch etwas Wehmut darüber, dass die operationelle Phase der Rosetta-Mission nun vorüber ist. Die nun folgende weitere Analyse der gewonnenen Daten wird noch viele Jahre einige Generationen an Wissenschaftlern beschäftigen. Ob und wann eine weitere Mission zu einem Kometen aufbrechen wird, ist noch ungewiss. Raumfahrer Net wird dies und die weitere Bekanntgabe von Ergebnissen der Rosetta-Mission weiterhin verfolgen und darüber berichten.

Farewell Rosetta und Philae! Danke für zweieinhalb Jahre spannende Forschung und aufregende Flugdynamik im interplanetaren Raum!

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Erstellt von Oliver Karger. Quelle: Raumfahrer.net / ESA / Emily Lakdawalla

Die Nacht war lang – so viel stand gleich zu Beginn des Media Briefings fest. Alle Beteiligten schauten etwas müde, aber auch recht zuversichtlich aus. Nachdem gestern aus dem ESOC Hauptkontrollraum (Raumfahrer.net berichtete live) zunächst eine sichere Landung inklusive Verankerung durch die Harpunen bekannt gegeben wurde, musste dies nach etwa einer Stunde vom Team im Landerkontrollraum am DLR in Köln wieder revidiert werden (Raumfahrer.net berichtete ebenfalls live).

Im Verlauf der Nacht und des heutigen Vormittags haben das Landerteam alle verfügbaren Daten gesichtet und die gestern etwas konfuse Situation um Philae stellt sich heute deutlich klarer da.
Nachdem es bereits in der Nacht vor der Landung Schwierigkeiten mit dem Kaltgastriebwerk zum Andrücken von Philae auf der Kometenoberfläche gegeben hatte und dieses dann zur Landung auch tatsächlich nicht zur Verfügung stand, hatten die Harpunen, die Philae eigentlich auf der Kometenoberfläche fest verankern sollten, auch nicht gezündet. Philae konnte sich somit frei bewegen. Es gab jedoch eine Funkverbindung über Rosetta zu Philae, dauernd wurden Telemetriewerte zum Gesundheitszustand des Landers und wissenschaftliche Daten der laufenden Experimente gesendet. Allerdings gab es Schwankungen in der Signalamplitude, die bei einer ruhigen, sich nicht ändernden Position relativ zur Kometenoberfläche nicht hätten auftreten sollen. Ein weiterer Indikator, dass sich Philae tatsächlich nicht einer stabilen Position verankert ist, war eine messbare Rotation um die Längsachse, welche durch das Herunterfahren des Drallrads ausgelöst wurde. Wäre Philae fest verankert gewesen, hätte es keine Drehung geben können.

Heute Nachmittag gab es dann die Bestätigung – Philae ist nicht nur einmal gelandet, sondern gleich dreimal. Stephan Ulamec beschrieb die mit einer „Inflation von Landungen.“ Aus Messungen des Magnetfelds konnten die jeweiligen Flugzeiten zwischen den drei Landungen bestimmt werden. Nach der Separation von Rosetta setzte Philae mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s exakt in der Mitte der vorausberechneten Landeellipse auf. Die wäre die perfekte Punktlandung gewesen. Aufgrund des Ausfalls des Kaltgastriebswerks und der nicht auslösenden Harpunen federte Philae mit einem inelastischen Stoß jedoch mit einer Geschwindigkeit von 48 cm/s wieder hoch und setze nach knapp 2 Stunden etwa 1 km entfernt vom Zielgebiet wieder auf. Die zweite Landung erfolgte vermutlich in der Gegend des ursprünglichen Zielgebiets B. Ein weiterer, kleiner Sprung erfolgte mit einigen cm/s. Nach 7 weiteren Minuten kam Philae endgültig zum Stillstand. Während der gesamten Zeit liefen die Experimente, zeichneten Daten auf und übertrugen sie.

Die weitere Analyse zeigt: die Oberfläche hat eine niedrige Dichte, sie ist porös und nicht hart. Unter diese Bedingungen ist ein Abprall unverständlich. Möglicherweise befindet sich unter einer nicht sehr dicken, porösen Staubschicht härteres Gesteinsmaterial.
„Eine Aufnahme der ROLIS-Kamera an Bord von Philae zeigt auf einem Foto 46 Sekunden vor dem ersten Kontakt eine aktive Oberfläche, die sich dauernd ändert“, erläutert Stefano Mottola, Principal Investigator der ROLIS Kamera. Die Ursache des Ausfalls der Harpunen ist nach wie vor unbekannt. Das Triggersignal erfolgte jedenfalls, auch die Seilwinden liefen an und stoppten regulär. Beide Treibladungen haben aber nicht gezündet.

„Die Signalübertragung verlief bisher fast problemlos. Heute Morgen gab es leichte Störungen im Linkaufbau, die jedoch relativ schnell gelöst werden konnten“, gibt Stephan Ulamec, Projektverantwortlicher des Philaelanders beim DLR an. Der Kontakt konnte um 07:01 Uhr MEZ wieder hergestellt werden. Je weiter Rosetta über den Horizont kam, desto stabiler wurde die Verbindung und es wurden Telemetrie und wissenschaftliche Daten übertragen. Typischerweise wird es aufgrund des Orbits von Rosetta jeden Tag zwei Kommunikationsfenster mit Philae geben. Koen Geurts, Leiter des Landeteams bestätigt die längere Landeprozedur und erläutert, dass aufgrund der momentanen Orientierung und Lage an einem Gesteinshang die Lichtverhältnisse deutlich bescheidener sind als geplant. Die Solarpanele schauen alle intakt aus, doch statt der geplanten 6 Stunden Sonnenlicht bei einer Umdrehung von 67P sind es nun lediglich anderthalb Stunden. „Eine gute Nachricht ist, dass während der nächtlichen Funkpause alle geplanten Experimente erfolgreich gelaufen sind und tolle Daten liefern.“

Planmäßig ging heute morgen um 10:58 Uhr MEZ der Kontakt wieder verloren.

Im Anschluss hebt Holger Sierks, Principal Investigator der OSIRIS-Kamera die Arbeit der Flugdynamiker hervor, die Rosetta mit einer Präzision von weniger 10 mm für die Abtrennung des Landers auf Kurs gebracht haben. OSIRIS hat während des Abstiegs von Philae pro Stunde ein Foto aufgenommen, das letzte etwas 6 Minuten vor dem ersten Touchdown. „Dies bisher angefertigten Aufnahmen des möglichen Landegebiets sind leider überbelichtet. Beim nächsten Umlauf wollen wir mit geänderten Belichtungsparametern dasselbe Areal erneut fotografieren und dort hoffentlich irgendwo Philae finden.

Jean-Pierre Bibring gibt eine etwas genauere Einschätzung der Lage, welche insbesondere die Ausrichtung von Philae und die daraus resultierenden Konsequenzen betrifft. Erste Fotos vom endgültigen dritten Landeplatz von den ÇIVA-Panorama-Kameras zeigen, dass Philae aufrecht steht, allerdings schräg. Zwei Beine haben Bodenkontakt, eines nicht. „Die genaue Lage ist noch unklar. Wir versuchen mit weiteren Panoramafotos in den nächsten Stunden diese besser feststellen zu können. Wir werden die Bilder auch auf Bewegungen untersuchen.“ so Bibring. Momentan wird überlegt, ob bei einem bekannten Neigungswinkel eine Aufrichtung möglicherweise mit dem Drallrad möglich ist. „Sollte sich dies als machbar und erfolgreich umsetzbar herausstellen, kann anschließend eventuell ein neuer Versuch gestartet werden, die Harpunen zu zünden.“ Die etwas unglückliche Ausrichtung des Kometenlanders bedingt allerdings, dass zur Zeit nur Experimente durchgeführt werden, die keine mechanische Bewegung erfordern. Das bedeutet, dass es erstmal keine Untersuchungen mit MUPUS und APXS geben wird. Ebenfalls wird kein Material zum Gaschromatographen gebracht werden. Dennoch, so Bibring weiter, ist seiner Meinung nach die Untersuchung von Bodenproben aus größerer Tiefe unverzichtbar – wörtlich „drilling ist not an option“. „Meiner Einschätzung nach ist das Bohren auch mit nur zwei Füßen am Boden machbar.“ zeigt die Jean-Pierre Bibring optimistisch.

Aufgrund des doch recht schattigen Landeplatzes wird voraussichtlich bereits übermorgen die Energieversorgung knapp. „Ein Teil des Equipments muss auf Temperaturen über -50 °C gehalten werden, um betrieben werden zu können“, gibt Bibring an. Momentan stehen aufgrund der umliegenden Hügel statt der geplanten 6 Stunden Aufladezeit nur anderthalb Stunden pro Umdrehungszeit von 12 Stunden zur Verfügung stehen. Dies ist eventuell zu wenig Energie, um die Batterien zu laden. Philae wurde allerdings derart konstruiert, dass es durchaus möglich ist, dass nach einem Standby-Zustand ohne Energie der Lander wieder aktiv werden kann. Dazu muss allerdings die Sekundärbatterie zunächst direkt aufgewärmt werden und sich dann laden. Anschließend kann sich Philae per Radioverbindung wieder melden und weiterarbeiten. Die nächsten Tage werden zeigen, ob dies möglich ist. Aktuell sind beide Batteriesystem, sowohl die Primär-, wie auch die Sekundärbatterie in guten Zustand. Für den morgigen Freitag steht genügend Energie zur Verfügung, ab Samstag wird es jedoch schwierig.

Rosetta ist nach dem Aussetzen von Philae wieder in einem Orbit um 67P/Tschurjumow-Gerassimenko eingeschwenkt und nach wie vor in ausgezeichnetem Zustand. Am Freitagmorgen wird es eine Kurskorrektur geben, um längeren Kontakt zu Philae zu haben. Es bleibt also weiterhin spannend…

Abschließend noch der augenzwinkernde Hinweis von einem heute sichtlich bewegten Andrea Accomazzo, Flugdirektor von Rosetta, wie sich ein Profi verhält: „Stephan [Ulamec] war nach der Landung schlafen.“

UPDATE Freitag, 14.11., 09:42 Uhr

Paolo Ferri, Leiter der Missionkontrolle am ESOC in Darmstadt, gibt ein kurzes Status-Update:
Es wird noch zwei Überflüge geben, während es Kommunikation gibt. Einer findet gerade jetzt statt, ein weiterer in der kommenden Nacht, bevor die Batterien entladen sind.

Man hat bisher alles durchgeführt, was ohne mechanische Bewegung möglich war. Heute Nacht wurde das Experiment MUPUS ausgefahren, es wird nun während des aktuellen Kommunikationslinks eventuell versucht zu Bohren. Dabei kann es passieren, dass die Lage von Philae destabilisiert wird und dabei der Kontakt verloren geht. „Das Risiko ist es aber wert, da wir alles andere bereits erfolgreich gemacht haben!“, so Paolo Ferri.

Wenn der nächste und möglicherweise letzte Kommunikationslink in der kommenden Nacht auch zustande kommt, wird man versuchen, Philaes Körper etwas zu rotieren, um das größte an Bord befindliche Solarpanel in Richtung Sonne auszurichten. „Sie wollen es wirklich versuchen! Dies wird das Minimum sein, was wir machen können. Es gibt auch noch weitere verrückte Ideen, aber ich bezweifel, dass wir dafür genügend Energie haben werden. Aber ich habe nicht die Hoffnung verloren, dass sich mit der sich ändernden Jahreszeit oder sogar der Kometenaktivität eine bessere Beleuchtungssituation einstellt und den Lander wiederbelebt.“

Weiterhin wurde die erste von zwei Messungen mit dem CONSERT-Instrument über Philae durchgeführt, um mittels Triangulation seine Position bestimmen zu können. Auf Fotos konnte er bisher nicht lokalisiert werden.

Soweit das Kurzupdate von Paolo Ferri. Die nächsten Informationen wird es wohl gegen 14:00 Uhr geben.

Schauen Sie nochmal in die Live-Berichterstattung von Spacelivecast und Raumfahrer.net:

• 12.11.2014 – Landung auf dem Komet 67P/Tschurjumow-Gerasimenko
• 12.11.2014 – Philae ist gelandet – live aus dem ESOC
• 12.11.2014 – Philae-Landung – der Plan und Updates aus dem DLR

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Der Beitrag Der Kometenhüpfer Philae – Update erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Erstellt von Oliver Karger. Quelle: Arno Hecker / Raumfahrer.net / ESA

Es weiß zwar nach wie vor niemand, wo sich Philae auf der Kometenoberfläche genau befindet, doch die Lage und Ausrichtung ist momentan auch ohne Verankerung stabil. Über die Nacht zum Freitag hinweg hat Philae jede Menge Daten der verschiedenen Experimente geliefert. Eine wahre Flut von Daten von ÇIVA, CONSERT, COSAC, ROLIS, ROMAP und SESAME traf auf der Erde im Missionskontrollzentrum ESOC in Darmstadt und im Landerkontrollzentrum am DLR in Köln ein. Gegen Ende des Kommunikationsfenster wurden APXS (Alpha X-ray spectrometer) aktiviert und MUPUS (Multi-Purpose Sensors for Surface and Subsurface Science) und SD2 (Sample and Distribution Device) ausgefahren, um ein erstes Loch zu bohren. „Da alle anderen Experimente erfolgreich mindestens einmal Messen konnten, versuchen wir nun Materialproben aus einer Tiefe von einigen cm unterhalb der Oberfläche zu erhalten“, erklärt Stephan Ulamec, Projektverantwortlicher des Philaelanders beim DLR. Bis zum geplanten Kontaktverlust hatte sich der Bohrer bis 25 cm unter die Basisplatte von Philae geschraubt, aber noch nicht die Oberfläche erreicht. Der Bohrvorgang war allerdings noch in vollem Gang, als die Funkverbindung zusammenbrach. Ulamec sieht jedoch keinen Hinderungsgrund, dass die Bohrung nicht weiterlief. Geplant ist eine Probenentnahme und das Abliefern der Probe in COSAC. Die Ergebnisdeutung ist aber bei Gaschromatographen langwierig und wird daher einige Zeit in Anspruch nehmen.

Valentina Lommats vom Lander Control Center am DLR berichtet von der Nacht, dass „alles so gelaufen ist wie erwartet, wir sind alle etwas müde, aber ansonsten war es bisher perfekt! Vom operationellen Standpunkt sind wir sehr zufrieden, jedes Instrument ohne mechanische Bewegung hatte bisher Gelegenheit Messungen vorzunehmen. Alle Systeme an Bord von Philae laufen so, wie sie laufen sollten.“

Zur Positionsbestimmung von Philae gibt es bisher keine Neuigkeiten. Es gibt zwei Fotos, eines vor der ersten Landung und eines danach, an denen eindeutig die Position zu erkennen ist, wo Philae aufgesetzt hat und dass die Abweichung vom durch die Flugdynamiker berechneten Aufsetzpunkt minimal ist. Holger Sierks erläutert, dass momentan die Übertragung der wissenschaftlichen Daten von Philae oberste Priorität hat, und daher momentan keine hochauflösenden Bilder mit OSIRIS angefertigt werden können. Es ist jedoch eine Serie von 18 Bildern mit der besten Auflösung geplant, welche in einem 1×1 km bzw. 2×2 km Raster westlich des ersten Landegebiets Aufnahmen erstellen sollen. Durch einen Vergleich mit bereits getätigten Aufnahmen will man versuchen, den aus dieser Entfernung nur 3 mal 3 Pixel messenden Lander zu finden. „Ich bin aber zuversichtlich, dass wir mit dem NavCam-Team, CONSERT und dem LCC-Team den Landeort bald bestimmt haben“, gibt er sich überzeugt. Matt Taylor, Rosettas Projektwissenschaftler der ESA, ergänzt, dass sich eventuell aus den Magnetfelddaten die Trajektorie von Philae rekonstruieren lässt. Weiter sagt er, dass „die vergangene Nacht großartig war und die Erwartungen nach der so nicht geplanten Landung doch übertroffen hat.“

Die nächste Kontaktaufnahme wird ab etwa 24:00 Uhr MEZ in der Nacht zum Samstag erwartet. Dann sollte das Ergebnis der Bohrung und der Messung von COSAC dabei sein. Allerdings sieht die Stromversorgungslage nicht rosig aus: Benötigt werden bis zur Übertragung 80 bis 90 Wh. In der Primärbatterie waren vor Ende des letzten Kontakts noch etwa 110 Wh vorhanden. „Daher gehen wir momentan davon aus, dass sich Philae wieder melden wird. Aber ob die 110 Wh tatsächliche 110 Wh sind, nach dem die die Batterie 10 Jahre in der Kälte des Alls verbracht hat, ist schwer vorauszusagen“, geben sowohl Stephan Ulamec wie auch Valentina Lommats zu bedenken.

Wenn der Kontakt zustande kommt soll daher auf jeden Fall eine neue Kommandosequenz hochgeladen werden, um alle vorhandenen Ressourcen auszunutzen. Falls genügend Energie vorhanden ist, soll als letztes Experiment PTOLEMY durchgeführt werden, mit dem die Isotopenverhältnisse leichter Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff gemessen werden sollen. Dass die Entscheidung für einen früheren Einsatz zugunsten von COSAC gegenüber PTOLEMY getroffen wurde, hat zweierlei Gründe: der primäre Grund liegt im technischen Argument begründet, dass COSAC weniger Energie braucht und damit die Erfolgswahrscheinlichkeit für positive Resultate und eine Rückmeldung von Philae höher ist. Der sekundären Grund ist, dass die möglichen Ergebnisse von PTOLEMY auch von Rosettas ALICE UV-Spektrometer erzielt werden können.

Sollte für weitere Aktivitäten noch genügend Energie zur Verfügung stehen, sind heute zwei mögliche Optionen diskutiert worden. Der Landerkörper kann etwas gedreht werden, um das größere Solarpanel besser zur Sonne auszurichten. Man kann auch das Drallrad kurz anlaufen lassen, um Philae – dann allerdings unkontrolliert – in Bewegung zu versetzen. Im Laufe des Abends sollte hier eine Entscheidung getroffen werden.

Man hat heute bereits versucht, Philae in einen Niedrigenergiemodus zu versetzen, bei dem 2 W weniger verbraucht worden wären. Die Umsetzung des Kommandos war allerdings nicht erfolgreich. „Daher wäre eine Rotation des Bodies hilfreich“, so Lommats, „damit auch Solarpanel 2 etwas mehr Sonne abbekommt. Momentan wird nur Panel 1 teilweise beschienen.“ Damit erhält Philae pro Tag für etwa 1:20 Stunde Licht, die anderen beiden Panel werden für gut 20 bis 30 Minuten beschienen.

Sollte kein Kontakt mehr hergestellt werden können, bedeutet das nicht automatisch, dass die bis dato erzielten wissenschaftlichen Daten verloren sind. Entweder wurden sie bereits zu Rosetta übertragen und können von dort abgerufen werden oder sie werden an Bord von Philae zwischengespeichert.

Wenn die Solargeneratoren von Philae keinen oder zu wenig Strom produzieren, wird er in einen Tiefschlaf verfallen. Das Design des Landers ist derart ausgelegt, dass keine Schäden durch die Auskühlung auftreten sollten. Wenn bei der Annäherung von 67P ans Perihelion später mehr Licht zur Verfügung steht, kann Philae wieder erwachen. „Die Hoffnung stirbt jedenfalls zuletzt. […] Zunächst wird die Sekundärbatterie geheizt bis eine Temperatur größer 0°C erreicht wird“, gibt Valentina Lommats einen Einblick in die mögliche Aufwachprozedur von Philae. Dann wird die Sekundärbatterie geladen. Zum Booten des Computers werden 5,1 W benötigt, ist mehr Energie vorhanden wird automatisch ein Radiolink aktiv der versucht, mit Rosetta Kontakt herzustellen. „Auch wenn die Energie während des heutigen Bohrvorgangs erschöpft worden ist, kann sich Philae wieder in den Grundzustand bringen, sobald genug Energie vorhanden ist.“ Auch ein Direktbetrieb ohne das Laden der Batterie ist möglich. Denkbar wäre dies im Bereich des Perihelions ab einem Abstand von etwa 1,5 Astronomischen Einheiten zur Sonne.

Rosetta wird derweil wie in der Anfangsphase an 67P/Tschurjumov-Gerasimenko aktiv auf einem hyperbolischen, nicht gebundenen Orbit in der Terminatorebene gehalten. „Die zunehmende Aktivität mit ausströmendem Gas macht einen stabilen Orbit nahezu unmöglich“, erklärt Andrea Accomazzo, Rosettas Flugdirektor. Durch ein bereits lange vor der Ankunft bei 67P festgestelltes Leck im Treibstoffsystem geht allerdings etwas vom dem Gas verloren, das den Treibstoff unter Druck setzen soll. Dadurch erzeugen die Triebwerke etwas weniger Schub bei gleichem nominellem Treibstoffdurchsatz. Es ist aber noch mehr Treibstoff übrig als zu dieser Missionsphase erwartet worden war, da weniger Kurskorrekturen notwendig waren. Eine verkürzte Missionsdauer durch die Leckage ist also nicht notwendig. Befragt, was sich Accomazzo wünschen würde, was passieren soll, wenn Rosettas Mission sich dem Ende zuneigt, gibt er an, Rosetta gern auf 67P landen lassen zu wollen. „Man könnte Philae suchen und dort landen oder noch spektakuläre Fotos gewinnen, indem man über den Kometenhals fliegt und dabei dort hängen bleibt.“ Doch bis dahin ist noch etwas Zeit und Rosetta wird noch einige Orbits um 67P/Tschurjumov-Gerasimenko ziehen.

Update vom Samstag, 15.11.2014

Nachdem Freitagabend über nicht sicher war, ob sich Philae nochmal meldet, begann die Nacht mit einer gewissen Vorsicht. Und es sollte eine spannende Nacht werden. Gegen 23:00 Uhr MEZ gab es dann die Verbindung zu Philae. Und was für eine – wissenschaftliche Daten von COSAC sprudelten herein. Da die Telemetrie immer wieder aussetzte, wurde versucht den Landerbody zu rotieren. Ein Telecommand wurde über Rosetta an Philae gesendet, um eine Drehung um 35° zu erzielen. Dies sollte eine bessere Ausleuchtung der Solarpanele bewirken.
Währenddessen konnte bestätigt werden, dass der Bohrer SD2 komplett herunter und wieder zurückgefahren wurde. Es ist aktuell anzunehmen, dass dabei auch Material aus einer Tiefe von gut 20 cm zur weiteren Analyse geborgen werden konnte.

Kurz darauf gab es die Bestätigung, dass die Drehung erfolgreich war, dass alle COSAC-Daten heruntergeladen wurden und auch PTOLMEY mit Bohrmaterial bestückt werden soll.
Stephan Ulamec bestätigt: „Wir haben die Landebeine um etwa 4 cm angehoben, sie gedreht und wieder abgesetzt. Vielleicht bekommen wir so mehr Licht und damit Energie in der nächsten Zeit. Weiterhin wurde das PTOLMEY-Karussel gedreht und es misst aktuell!“

Gegen 24:00 Uhr MEZ begann dann allerdings die Batteriespannung stark zu sinken. Die vorprogrammierte Sequenz lieferte jedoch weiterhin hervorragende Daten. Ein weiteres ROLIS-Bild wurde von der neuen Position übertragen, sodass nun insgesamt drei hochauflösende Bodenaufnahmen vorliegen.
Endlich kamen auch die für das PTOLEMY-Team erlösenden Messergebnisse an. Weiterhin sendete CONSERT einen laufenden Strom an wichtigen Daten, mit denen zum einen das Innere des Kometen untersucht werden kann, und, da die komplette Messung durchgeführt werden konnte, auch nun per Triangulation die Position von Philae bestimmt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt ist Stephan Ulamec sehr zufrieden: „Wir sind sehr glücklich und ein bisschen traurig. Wir können zuschauen, wie Philae einschläft und dadurch eine Menge lernen.“

Um 01:48 Uhr MEZ bestätigte Flight Director Elsa Montagnon dann das erwartet LOS – loss of signal, nachdem die Verbindung über mehrere Minuten immer schwächer geworden war.

Damit ist Philaes Primärmission beendet. Ob es eine Missionserweiterung gibt und sich der Lander von der Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumov-Gerasimenko nochmal melden wird, hängt vom Ladezustand der Sekundärbatterie ab. Die Sonne wird heute um 07:00 Uhr MEZ wieder über Philae aufgehen. Theoretisch ist es möglich, dass er dann wieder aufwacht. Der nächste Kommunikationslink könnte dann gegen 11:00 Uhr möglich sein. Elsa Montagnon gibt an, dass Rosettas Empfänger aktiv bleiben und nach Philae lauschen wird. Aber auch wenn Philae sich heute nicht melden sollte, kann die Batterie über einen längeren Zeitraum geladen werden, sodass sich Philae später meldet. Genau dafür wurde er designed. Aufgrund der Lichtverhältnisse am aktuellen Standort kann dies jedoch länger dauern als zunächst angenommen.

Emily Lakdawalla, die die Nacht unmittelbar am Main Control Room im ESOC verfolgen konnte, erinnert, dass diese Woche mit Philae sehr aufregend war. Doch auch Rosetta wird im nächsten Jahr noch spektakuläre Entdeckungen machen und vielleicht meldet sich auch Philae nochmal wieder.

Schließen möchte ich mit einem kleinen Gedicht, dass über Twitter heute Nacht die Runde machte:

Now Philae down to sleep
We pray a sunbeam soon to sweep
And if the hibernation break
We have more science yet to make

Gute Nacht, Philae!

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Ein Beitrag von Oliver Karger. Quelle: NASA.

Beobachtet von den beiden Koronagraphen an Bord von SOHO (Solar and Heliospheric Observatory, zu deutsch Sonnen- und Heliosphärenobservatorium) ist ein Eiskomet auf seinem hochelliptischen Orbit um die Sonne dieser so nahe gekommen, dass er durch die hohe Temperatur und Strahlung vermutlich komplett verdampft ist.

Kometen, die derart nah an der Sonne vorbeifliegen, weswegen sie auch „sungrazers“, zu deutsch Sonnenstreifer, genannt werden, sind nichts Ungewöhnliches. Bernhard Fleck, SOHO-Projektwissenschaftler, gibt an, dass dies der hellste Sungrazer war, den SOHO seit Weihnachten 1996 aufgenommen hat. Insgesamt konnte SOHO bisher über 1.000 derartige Kometen fotografieren.

Der nun beobachtete Komet stammte wahrscheinlich aus der Kreutz-Sonnenstreifer-Familie. Sonnenstreifer sind eine Gruppe von Kometen, die der Sonne extrem nahe kommen. Beim Vorbeiflug durchqueren sie die Sonnenkorona, in der sie einer hohen Strahlungsbelastung und hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Die Gesamtzahl derartiger Objekte wird auf über 200.000 geschätzt. Insbesondere durch die starken Gezeitenkräfte der Sonne, werden die Sonnenstreifer oft auseinander gerissen. Daher sind die meisten Sonnenstreifer kleine Bruchstücke mit einem Durchmesser von 10 m und weniger.

Parallel zeitgleiche Beobachtungen des Solar Dynamics Observatory, kurz SDO, mit dem AIA-Instrument (Atmospheric Imaging Assembly) zeigen das Vergehen des Kometen im extremen ultravioletten Licht bei einer Wellenlänge von 17,1 nm. Über einen Zeitraum von 15 Minuten konnte das Zerbrechen des Kometen beobachtet werden. Eine detaillierte Analyse der Daten wird mehr Hinweise auf das Schicksal des Kometen aufzeigen.

Raumcon:

• Unsere Sonne (ab Kometenbeitrag)
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• SDO

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Ein Beitrag von Oliver Karger. Quelle: Florida Today, NASA.

Das James-Webb-Weltraum-Teleskop (JWST), welches am L2-Punkt stationiert werden und im infraroten Wellenlängenbereich sensitiv sein soll, hätte nach anfänglichen Kalkulationen etwa 1,6 Milliarden US-Dollar kosten sollen. Der Start war für dieses Jahr vorgesehen. Aufgrund von technischen Schwierigkeiten kam es immer wieder zu Verzögerungen, welche die Kosten weiter in die Höhe steigen ließen. Unter Anderem wurden an einem CCD-Detektor eine steigende Anzahl an Hot-Pixeln festgestellt, welche die Verwendung des Sensors in Frage stellen.

Wissenschaftler erachten das Observatorium jedoch als die wichtigste Mission dieses Jahrzehnts. Daher wird das Projekt nun zum zweiten Mal innerhalb von fünf Jahren überholt. Die letzte Kostenschätzung belief sich auf 6,8 Milliarden US-Dollar. Die NASA gibt an, dass ein Start vor 2018 nicht als realistisch angesehen werden kann. Möglicherweise verschiebt sich der Flug auch bis 2020.

Die Startverzögerung wird die Kosten möglicherweise noch weiter in die Höhe treiben. Wissenschaftler, insbesondere projektferne, betrachten dies mit Sorge, da dies sowohl am amerikanischen Wissenschaftsbudget für den Bereich Astronomie wie auch am NASA-Budget möglicherweise Verschiebungen zu Lasten anderer Projekte verursacht. So könnte es sein, dass bereits diesen Sommer, nach der Projektumstrukturierung mehrere Milliarden US-Dollar dem JWST-Projekt zugesprochen werden, um den dann angepassten Fahrplan einhalten zu können.

Eine erste Ursache für die Kostenexplosion soll schon gefunden sein: Die NASA und ihre Aufragnehmer haben, wie bei den meisten Großprojekten die Kosten ursprünglich zu niedrig angesetzt und nicht genügend Reserven für auftretende technische Herausforderungen und Schwierigkeiten eingeplant. Inwieweit sich dies bewahrheitet, wird bei der Projektumstrukturierung im Sommer hoffentlich geklärt werden können.

Raumcon:

• JWST – James Webb Space Telescope

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• JWST – ESA Webseite

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