Ein Beitrag von Florian Stremmel. Quelle: ESA.

Das fortwährende Auseinanderbrechen des im Jahre 1930 entdeckten Kometen kann die europäische Raumfahrtagentur nun mit Hilfe der optischen Bodenstation in Teneriffa verfolgen, zu deren Ausstattung eine neue Kamera zählt. Diese ermöglichte es, Drehungen einzelner Fragmente des Kometen detailreich zu beobachten.

Bei der von der ESA entwickelten, supraleitenden Kamera SCAM (superconducting camera) handelt es sich um eine Photonen zählende Kamera, die fast bis auf den absoluten Nullpunkt (-273,15 °C), genauer gesagt, Dreihundert-Tausendstel Grad darüber, gekühlt wird. Dies ermöglicht ihren empfindlichen Elektronen-Detektoren (auch supraleitende Tunnel-Detektoren), beinahe jedes einzelne Licht-Teilchen (Photon) zu registrieren, das einfällt. Damit ist die Kamera ein sehr gutes Instrument, um schnelle und schwache Veränderungen der Komet-Fragmente zu entdecken.
Das nach seinen Entdeckern benannte Objekt 73P/Schwassmann-Wachmann, auch Schwassmann-Wachmann 3, ist ein kurz-periodischer Komet, der sich alle 5,4 Jahre der Sonne nähert. Vor zwei Annäherungen, sprich im Jahre 1996, zerbrach der Kometenkern in fünf Stücke (Fragmente A, B, C, D und E) von denen drei (B, C und E) bei seiner Wiederkehr 2001 immer noch sichtbar waren.

Als der Komet in diesem Jahr der Sonne wieder näher kam, waren anfangs sieben Bruchstücke zu sehen, folglich geht der Prozess des Auseinanderbrechens weiter. Und so konnten Astronomen beobachten, wie sich weitere Fragmente abtrennten; allein Fragment B produzierte mindestens sieben neue Einzelteile. Insgesamt sind zur Zeit ungefähr 40 Bruchstücke sichtbar, von denen die meisten sehr klein und von unregelmäßiger und kurzlebiger Aktivität sind.

SCAM wurde am 7. Mai 2006 an das Einmeter-Teleskop der optischen Bodenstation der Europäer angebracht, um kurz danach 73P/Schwassmann-Wachmann unter die Lupe zu nehmen. Alle paar Mikrosekunden wertet die Kamera die Anzahl der Photonen, die es berührt haben, sowie deren Farbe aus. Die ESA-Wissenschaftler nutzten die zuvor nicht da gewesene Genauigkeit des Instruments, um die Entwicklung von Staub- und Gashüllen in Verbindung mit jedem einzelnen Bruchstück zwei Stunden lang aufzuzeichnen. Nun müssen die Ergebnisse analysiert werden. Speziell wird nach Unterschieden hinsichtlich der Größe und Form sowie nach Farbdifferenzen der einzelnen Teilobjekte untereinander gesucht. Dies könnte Hinweise auf unterschiedliche Zusammensetzungen geben.

Die hohe Auflösung hinsichtlich der Zeit ermöglichte zusätzlich weitere Untersuchungen. Von jedem Fragment können Brüche und andere Aktivitäten verfolgt werden, bis hin zu Veränderungen, die sich innerhalb einer Minute ereignen. Zusätzlich ermöglichen es die Beobachtungen, Wechselwirkungen zwischen den Gas- und Staubströmen der zwei sich zueinander am nächsten befindlichen Fragmente zu studieren. Deren Partikel werden bei einer Geschwindigkeit zwischen 0,5 und einem Kilometer pro Sekunde freigesetzt.

73P/Schwassmann-Wachmann gehörte zur engeren Auswahl derjenigen Kometen, die als mögliches Ziel von ESA’s Rosetta-Mission betrachtet wurden. 1995, kurz vor dem ersten Auseinanderbrechen, fiel die Entscheidung gegen ihn und zu Gunsten von 46P/Wirtanen. Auch nach der Startverschiebung im Jahr 2003 wollte die Raumfahrtagentur 73P/Schwassmann-Wachmann nicht zum Ziel der Mission machen, weil sein Verhalten zu unbeständig war und damit ein zu großes Risiko dargestellt hätte. Im Jahr 2014 wird Rosetta den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko erreichen und das Landegerät Philae absetzen.

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Ein Beitrag von Eric Honstrass. Quelle: NASA. Vertont von Julian Schlund.

Im Jahre 1995 tat der Komet 73P/Schwassmann-Wachmann 3 etwas unerwartetes: Er zerbrach. Ohne offensichtlichen Grund zerfiel der Kometenkern in mindestens drei Minikometen, die nun einzeln durch den Weltraum fliegen. Astronomen betrachteten das mit Interesse, auch wenn die Sicht sogar mit großen Teleskopen nur verschwommen war. Der Komet 73P war seinerzeit etwa 240 Millionen Kilometer entfernt.

„Dies ist eine seltene Gelegenheit, einen Kometen in seinem Todeskampf zu beobachten – aus sehr geringer Entfernung,“ sagt Don Yeomans, Chef des Near Earth Object (NEO) Programmes der NASA am Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Die Gefahr einer Kollision mit der Erde besteht nicht. „Gott sei Dank, nicht,“ stellt Yeomans fest. „Das nächste Fragment wird etwa 9,5 Millionen Kilometer weg sein – also etwa 25 mal so weit weg, wie der Mond. Das ist zwar nahe, aber ohne dass man davor Angst haben müsste.“

Der Vorbeiflug ist eine großartige Sache. „Das Hubble-Weltraumteleskop wird spähen“, erklärt Yeomans. „Und auch das riesige Arecibo-Radioteleskop wird die Fragmente anpeilen, um Form und Umdrehung zu ermitteln“. Auch Hobbyastronomen werden die Minikometen fotografieren können, wenn sie am 12. 13. und 14. Mai durch die Sternbilder Schwan und Pegasus ziehen.
Ironischerweise werden die Kometenbruchstücke trotz ihrer Nähe nicht sonderlich hell sein. Die größten Fragmente werden voraussichtlich mit mag3 oder mag4 leuchten, für das bloße Auge also nur schemenhaft erkennbar.

„Vergessen Sie nicht, dass es sich hier um Mini-Kometen handelt“, erklärt Yeomans. „Sie sind nicht vergleichbar mit den Riesenkometen Hayakutake oder Hale-Bopp aus den Jahren 1996 und 1997. Jene konnte man sogar mit bloßem Auge in „lichtverschmutzten“ Großstädten sehen. Die Bruchstücke von 73P hingegen, sieht man sich am besten von ländlichen Gegenden aus an – und vergessen Sie nicht Ihr Fernglas!“

Die Anzahl der Bruchstücke verändert sich ständig. Zu Beginn, im Jahre 1995, gab es nur drei: A, B und C. Mittlerweile kommen die Astronomen auf acht: Die großen Fragmente B und C plus kleinerer Fragmente G, H, J, L, M und N. „Es sieht so aus, als ob sich einige der Bruchstücke ihre eigenen Sub-Bruchstücke schaffen,“ sagt Yeomans. Dies bedeutet, dass sich die Anzahl der Bruchstücke während der Annäherung von 73P weiter vervielfältigen könnte. Niemand kann bisher sagen, wie lang die „Perlenschnur“ werden wird, wenn sie letztlich ankommt.

Das gute daran: Es könnte auch einen Meteor-Schauer geben.

Tatsächlich ist das aber sehr unsicher, Prognosen sagen diesbezüglich eine geringe Wahrscheinlichkeit voraus. Aber eine sich ausdehnende Staubwolke aus dem Zerfall von 1995 könnte die Erde im Mai 2006 streifen und Meteore erzeugen.

Der Astronom Paul Wiegert von der Universität von Western Ohio hat diese Möglichkeit studiert: „Wir glauben, dass sich die Wolke zu langsam ausdehnt, als dass sie die Erde nach nur elf Jahren nach dem Zerfall erreichen könnte“, erläutert er, „aber alles hängt davon ab, was dazu führte, dass der Komet auseinanderflog – und genau das wissen wir nicht.“

„Die wahrscheinlichste Erklärung ist thermale Spannung – der eisige Kern zerbricht wie ein Eiswürfel, der in heiße Suppe fällt: Der Komet brach nach langem Aufenthalt in der Eiseskälte des äußeren Sonnensystems bei der Annäherung an die Sonne auseinander“, erklärt er. „Wenn es sich tatsächlich so ereignet hat, sollte sich die Trümmerwolke langsam ausdehnen, und wir werden keinen starken Meteorschauer bekommen.“

Andererseits: Was wäre, wenn „der Komet durch den Einschlag eines anderen, kleineren Brocken zertrümmert wurde?“ Eine gewaltsame Kollision würde sich viel schneller bewegende Trümmerteile erzeugen, die die Erde 2006 trefen könnten.

Wiegert erwartet nicht, etwas zu sehen, ermutigt aber Himmelsbeobachter, auf der Hut zu sein. Es wäre nicht das erste mal, dass ein sterbender Komet einen Meteorschauer verursacht.

„Ein hervorragndes Beispiel ist der Komet Biela, dessen Zerfall 1846 beobachtet wurde und der bis 1872 vollständig zerbrach“, meint Wiegert. „Durch diesen sterbenden Komet wurden mindestens drei intensive Meteorschauer (3.000 bis 15.000 Meteore pro Stunde) verursacht, nämlich 1872, 1885 und 1892.

Wiegert und dessen Kollegen unterstellten thermische Gründe für den Zerfall von 73P für Ihre Berechnungen der Flugbahn der Staubwolke. Das Ergebnis: Der Staub dürfte die Erde im Jahre 2022 erreichen und dabei einen kleinen Meteorschauer verursachen – nichts spektakuläres. „Jedoch“, fügt er hinzu, „bedeutet die weiter stattfindende Teilung des Kometen, dass neue Meteoroiten in neue Richtungen fliegen, so dass ein zukünftiger, starker Meteorschauer durch 73P eine reale Möglichkeit bleibt.“

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Autor: Karl Urban.

Der Missionstypus der neuen NASA-Sonde CONTOUR („Comet Nucleus Tour„) wurde bereits zweimal zuvor durchgeführt: Der Besuch eines Kometen. Sowohl die ESA-Sonde Giotto als auch die innovative NASA-Mission Deep Space 1 näherten sich bereits den „großen schmutzigen Schneebällen“, die wunderschöne Schweife entwickeln, wenn sie sich der Sonne nähern.
CONTOUR wird sogar zwei Kometen innerhalb weniger Jahre anfliegen. Sie soll bessere Bilder als ihre Vorgänger schießen, Staub einsammeln und analysieren und zudem viele offene Fragen beantworten. CONTOUR startet voraussichtlich am 3. Juli 2002 ins All.
 
Die Mission
Von allen größeren Objekten im Sonnensystem sind die Kometen am zahlreichsten. Ihre Zahl wird auf über eine Billion geschätzt. Sie spielen in der Geschichte unseres Sonnensystems und auch unseres Planeten eine wichtige Rolle. Teile der Grundbausteine des Wassers der Ozeane kamen höchstwahrscheinlich mit Kometen auf die Erde, die mit dieser in ihren jungen Jahren kollidierten. Zudem gibt es auch Spekulationen, wonach sogar die Bausteine des Lebens, langkettige organische Moleküle, mit Kometen auf die Erde gelangten. Somit gibt es vielfältigste Forschungsgebiete bei einem Kometen-Besuch einer Raumsonde. Die beiden anvisierten Ziele für CONTOUR sind die Kometen Encke und Schwassmann-Wachmann 3. Der erste zu besuchende, Encke, besitzt die kürzeste Umlaufzeit aller bekannten Kometen. Er umläuft die Sonne in nur 3,2 Jahren. Er wird seit 1786 bei jeder Erscheinung beobachtet. Ende 2003 soll die Sonde bei Encke eintreffen.
 
Das zweite Ziel von CONTOUR, der Komet Schwassmann-Wachmann 3, hat noch nicht so viel Eis verloren wie Encke, da er sich der Sonne weitaus seltener nähert. Im Jahr 1996 entdeckten Astronomen große Splitter des Kerns, die sich gelöst hatten. Somit hoffen die CONTOUR-Forscher beim Eintreffen der Sonde im Juni 2006 möglicherweise Gebiete mit Elementen aus dem Untergrund des Kometenkerns vorzufinden.
 
Besonders interessant am CONTOUR-Missionskonzept ist die Flexibilität: Erscheint in Reichweite der Sonde im Laufe ihrer Mission ein unbekannter Komet, wie Hale-Bopp 1997, so ist es möglich CONTOUR auch darauf auszurichten. Die Sonde nutzt nach ihrem Start das Erdschwerefeld mehrmals, um genug „Schwung“ für ihren Flug zu den Kometen zu erhalten.
 
Die Instrumente
• Der Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (NGIMS) wird den Anteil von vielen neutralen und ionisierten Gasen im Schweif des Kometen während des Vorbeiflugs messen. Dies soll gemeinsam mit den Ergebnissen des Gas-Experiments zum Verständnis der Zusammensetzung des Kometenkerns beitragen. Zudem möchte man darin auch Unterschiede der beobachteten Kometentypen finden.
• Der CONTOUR Remote Imaging Spectrograph (CRISP) wird beim dichtesten Vorbeiflug der Sonde am jeweiligen Kometen hochaufgelöste Bilder machen und eine infrarote Spektralkarte erstellen.
• Der CONTOUR Dust Analyzer (CIDA) soll den Staub des Schweifs der Kometen analysieren.
• CFI steht für CONTOUR Foward Imager und wurde für Aufnahmen bis zum ultravioletten Spektralbereich konstruiert. Das Instrument soll arbeiten, wenn sich CONTOUR dem Kometen bis auf 2.000 Kilometer genähert hat. CFI wird den Kometen kurz vor dem Eintreffen anvisieren und beim Vorbeiflug Bilder vom Kern, jeglichen Gas- und Staub-Jets und dem inneren Schweif machen.

Die ESA zieht nach
Nach der erfolgreichen Kometen-Mission Giotto der europäischen Raumfahrtbehörde ESA soll im Januar 2003 ein weiteres Raumfahrzeug wiederum einen Kometen besuchen. Die Sonde Rosetta wird dann Kurs auf den Kometen Wirtanen nehmen und dort neben vielfältigen Analysen auch einen Lander absetzen, der auf der Oberfläche von Wirtanen landen soll. Zum Start von CONTOUR wünscht auch die ESA der NASA gutes Gelingen ihrer Mission.
 
Fazit
Neben den vielen Vorteilen und Perspektiven, die die Mission von CONTOUR bietet, ist sie doch auch mit Risiken behaftet. Das Missionskonzept wurde unter dem Grundsatz entwickelt, es dürfe das Budget von nur 150 Mio. US-Dollar nicht überschreiten. Bei allen Entlastungen, die diese Einschränkung dem NASA-Etat bringen dürfte, erhöhen die geringen Mittel für die Mission doch auch das Risiko eines Totalverlustes. Noch nicht lange zurück liegt der bis heute nicht geklärte Verlust des Mars Climate Orbiter 1999 oder auch des Mars Observer 1993. In der Geschichte der Raumfahrt hat sich schon viel zu oft gezeigt, dass die Einsparung von Mitteln oft zu großen und sehr teuren Pannen geführt hat. Neben der Challenger-Katastrophe 1986 war auch der Jungfernflug der Ariane 5 nur durch ungünstige Einsparungen gescheitert.

Es bleibt zu hoffen, dass die Kalkulationen der NASA betreffend der Sonde CONTOUR trotz aller Befürchtungen und eines geringen Budgets aufgehen.
 
 
Nachtrag: Während einer Zündung des CONTOUR-Triebwerks am 15. August 2002, durch die die Raumsonde den Erdorbit verlassen sollte, ist CONTOUR aus bisher nicht geklärten Gründen auseinandergebrochen. Alle nachfolgenden Versuche, noch einmal Kontakt zur Raumsonde aufzunehmen, sind fehlgeschlagen. Nach einem letzten derartigen Versuch im Dezember 2002 wurde die Mission endgültig für gescheitert erklärt.
 

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