Kometenlander Philae: Zeitplan für die Landung steht

Der von der Raumsonde Rosetta mitgeführte Lander Philae soll am 12. November 2014 die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko erreichen.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESA, DLR.

Die Flugbahn von Rosetta während der derzeitigen "Global Mapping Phase".
(Bild: ESA)
Die Flugbahn von Rosetta während der derzeitigen
“Global Mapping Phase”.
(Bild: ESA)

Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem, bei dem eine Distanz von rund 6,4 Milliarden Kilometern zurückgelegt wurde, erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das Ziel ihrer Reise – den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als “67P” abgekürzt). Seitdem ‘begleitet’ Rosetta diesen Kometen auf seinem Weg in das innere Sonnensystem und untersucht dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten.

Während der letzten Wochen bewegte sich Rosetta dabei in einer Umlaufbahn um den Kometen, welche in einer Entfernung von etwa 30 Kilometern zu dessen Zentrum verläuft. Während dieser “Global Mapping Phase” (kurz “GMP”) werden die abbildenden Instrumente der Raumsonde dazu genutzt, um die Oberfläche von 67P zu verschiedenen ‘Tageszeiten’ und somit unter unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen abzubilden und zu charakterisieren. Überflüge über der ‘Nachtseite’ des Kometen dienten unter anderem dazu, die thermischen Eigenschaften von 67P zu untersuchen.

Bereits am 24. September führte eine kurze Zündung der Triebwerke dazu, dass sich Rosetta während des jetzigen Umlaufs der Oberfläche des Kometen noch weiter annähert. Am 29. September wird dabei eine Entfernung von lediglich noch 20 Kilometern zu dessen Zentrum erreicht. Eine weitere Triebwerkszündung soll an diesem Tag dazu dienen, um in dieser Entfernung eine etwa kreisförmig verlaufende Umlaufbahn einzunehmen, welche entlang der Terminator-Ebene – der Grenze zwischen ‘Tagseite’ und ‘Nachtseite’ – verläuft. Eine Woche später wollen die für die Flugplanung der Raumsonde Rosetta verantwortlichen Mitarbeiter der ESA eine Entscheidung darüber treffen, ob die Höhe der Flugbahn gefahrlos auf eine Entfernung von dann nur noch zehn Kilometern zum Kometenzentrum abgesenkt werden kann.

Diese Mosaikaufnahme besteht aus vier Einzelaufnahmen, welche die Navigationskamera der Raumsonde Rosetta am 24. September 2014 aus einer Entfernung von etwa 28,5 Kilometern zum Zentrum des Kometen 67P in einem Zeitraum von 20 Minuten angefertigt hat.
(Bild: ESA, Rosetta, NavCam)
Diese Mosaikaufnahme besteht aus
vier Einzelaufnahmen, welche die Navigationskamera
der Raumsonde Rosetta am 24. September 2014
aus einer Entfernung von etwa 28,5 Kilometern
zum Zentrum des Kometen 67P in einem Zeitraum
von 20 Minuten angefertigt hat.
(Bild: ESA, Rosetta, NavCam)

Kometenlander Philae: Landung am 12. November 2014

Die während der “Global Mapping Phase” gewonnenen Aufnahmen der Kometenoberfläche dienen den an der Mission beteiligten Wissenschaftler unter anderem dazu, um einen geeigneten Landeplatz für den von Rosetta mitgeführten und mit weiteren zehn Instrumenten ausgestatteten Kometenlander Philae auszuwählen. Nach einem mehrwöchigen Auswahlprozess ist hierfür gegenwärtig eine Stelle auf dem ‘Kopf’ des Kometen vorgesehen . Eine endgültige Entscheidung wird allerdings erst am 14. Oktober fallen.

Trotzdem waren die Mitarbeiter des für die Steuerung der Raumsonde verantwortlichen “Flight Dynamics and Operations Teams” der ESA während der vergangenen zwei Wochen damit beschäftigt, einen exakten Zeitplan für die Landung festzulegen.

Davon ausgehend, dass die derzeitig vorgesehene Landestelle “J” beibehalten wird, soll Philae demzufolge am Vormittag des 12. November 2014 um 09:35 MEZ von Rosetta abgetrennt werden. Die Raumsonde würde sich dabei in einer Entfernung von etwa 22,5 Kilometern zum Zentrum des Kometen befinden. Bei diesem Szenario würde Philae etwa sieben Stunden später die Kometenoberfläche erreichen. Telemetriedaten von Philae, welche die erfolgreiche Landung bestätigen sollen, würden aufgrund der Signallaufzeit von 28 Minuten und 20 Sekunden gegen 17:00 MEZ auf der Erde eintreffen.

Sollte die Wahl auf den alternativen Landeplatz “C” fallen, dann würden Abtrennung und Landung von Philae ebenfalls am 12. November erfolgen. Die ‘Abkopplung’ würde in diesem Fall um 14:04 MEZ in einer Entfernung von 12,5 Kilometern zum Zentrum des Kometen durchgeführt. Lediglich vier Stunden später würde die Landung von Philae erfolgen und die entsprechenden Signale sollten dann gegen 18:30 MEZ auf der Erde eintreffen.

“Jetzt haben wir einen Platz und einen detaillierten Ablauf für die erste Landung auf einem Kometen. Die Spannung steigt”, so Dr. Stephan Ulamec vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Projektleiter für den Kometenlander Philae.

Verantwortlich für die Steuerung und Überwachung von Philae ist das “Lander Control Center” (kurz “LCC”) des DLR. Alle Aktivitäten von Philae werden mit einem Bodenreferenzmodell des Landers im LCC getestet und vorbereitet. Zu den Aufgaben des LCC gehört auch die Programmierung der Landesequenz, welche von der Separation von Rosetta bis zur Landung auf dem Kometen automatisch ablaufen wird.

Die Kommandos für Philae und die an Bord befindlichen Instrumente werden vom Philae-Kontrollzentrum in Köln zum europäischen Raumflugkontrollzentrum ESOC in Darmstadt und von dort aus über die Bodenstationen des ESTRACK zunächst zu Rosetta geschickt. Die Raumsonde leitet diese Kommandos dann an den Lander Philae weiter, der nicht in der Lage ist, direkt mit der Erde zu kommunizieren. Telemetriewerte und wissenschaftliche Daten von Philae gelangen in umgekehrter Richtung über den Kometenorbiter, das ESTRACK und das ESOC zum LCC.

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