Quelle: ESA/Science&Exploration/SpaceScience, 7. Oktober 2025

Die beiden Mars-Orbiter hatten von allen ESA-Raumsonden den besten Blick auf den Kometen. Bei seiner größten Annäherung an den Roten Planeten am 3. Oktober war der interstellare Eindringling 30 Millionen Kilometer von ihnen entfernt.
Jedes Raumfahrzeug beobachtete den Kometen mit seiner speziellen Kamera. Beide Kameras sind dafür ausgelegt, die helle Oberfläche des Mars in einer Entfernung von nur wenigen hundert bis einigen tausend Kilometern zu fotografieren. Die Wissenschaftler waren sich nicht sicher, was sie von den Beobachtungen eines relativ schwachen Ziels in so großer Entfernung erwarten konnten.
ExoMars TGO hat mit seinem Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) die im folgenden GIF gezeigte Bilderserie aufgenommen. Der Komet 3I/ATLAS ist der leicht unscharfe weiße Punkt, der sich in der Bildmitte nach unten bewegt. Dieser Punkt ist das Zentrum des Kometen, bestehend aus seinem eisigen, felsigen Kern und der ihn umgebenden Koma.

CaSSIS konnte den Kern nicht von der Koma unterscheiden, da 3I/ATLAS zu weit entfernt war. Die Abbildung dieses kilometerbreiten Kerns wäre ebenso unmöglich gewesen wie das Betrachten eines Mobiltelefons auf dem Mond von der Erde aus.
Die Koma mit einem Durchmesser von einigen tausend Kilometern ist jedoch deutlich sichtbar. Die Koma entsteht, wenn sich 3I/ATLAS der Sonne nähert. Die Hitze und Strahlung der Sonne erweckt den Kometen zum Leben und bewirkt, dass er Gas und Staub freisetzt, die sich als Halo um den Kern sammeln.
Die volle Größe der Koma konnte von CaSSIS nicht gemessen werden, da die Helligkeit des Staubs mit zunehmender Entfernung vom Kern schnell abnimmt. Das bedeutet, dass die Koma im Bildrauschen verschwindet.
Typischerweise wird Material aus der Koma in einen langen Schweif geblasen, der bis zu Millionen von Kilometern lang werden kann, wenn sich der Komet der Sonne nähert. Der Schweif ist viel dunkler als die Koma. Auf den CaSSIS-Bildern ist der Schweif nicht zu sehen, aber er könnte bei zukünftigen Beobachtungen besser sichtbar werden, wenn sich der Komet weiter erwärmt und mehr Eis freisetzt.
Nick Thomas, leitender Forscher der CaSSIS-Kamera, erklärt: „Dies war eine sehr anspruchsvolle Beobachtung für das Instrument. Der Komet ist etwa 10 000 bis 100 000 Mal schwächer als unsere üblichen Beobachtungsobjekte.“

Die Arbeit geht weiter

3I/ATLAS ist auf den Bildern von Mars Express noch nicht zu erkennen, was zum Teil daran liegt, dass diese mit einer Belichtungszeit von nur 0,5 Sekunden (der maximalen Grenze für Mars Express) aufgenommen wurden, während ExoMars TGO eine Belichtungszeit von fünf Sekunden verwendet.
Die Wissenschaftler werden die Daten beider Orbiter weiter analysieren und unter anderem mehrere Bilder von Mars Express zusammenfügen, um zu sehen, ob sie den schwachen Kometen entdecken können.
Sie versuchten auch, das Lichtspektrum des Kometen 3I/ATLAS mit den Spektrometern OMEGA und SPICAM von Mars Express sowie dem Spektrometer NOMAD von ExoMars TGO zu messen. Derzeit ist noch unklar, ob die Koma und der Schweif hell genug für eine spektrale Charakterisierung waren.
Wissenschaftler werden die Daten in den nächsten Wochen und Monaten weiter analysieren, um mehr darüber herauszufinden, woraus 3I/ATLAS besteht und wie es sich bei seiner Annäherung an die Sonne verhält.
Colin Wilson, Projektwissenschaftler für Mars Express und ExoMars bei der ESA, sagt: „Obwohl unsere Mars-Orbiter weiterhin beeindruckende Beiträge zur Marsforschung leisten, ist es immer besonders spannend zu sehen, wie sie auf unerwartete Situationen wie diese reagieren. Ich bin gespannt darauf, was die Daten nach weiterer Analyse offenbaren werden.“

Ein seltener Besucher

Der Komet 3I/ATLAS stammt von außerhalb unseres Sonnensystems und ist nach 1I/Oumuamua im Jahr 2017 und 2I/Borisov im Jahr 2019 erst der dritte interstellare Komet, der jemals beobachtet wurde.“
Diese Kometen sind absolut fremdartig. Alle Planeten, Monde, Asteroiden, Kometen und Lebensformen in unserem Sonnensystem haben einen gemeinsamen Ursprung. Interstellare Kometen hingegen sind echte Außenseiter, die Hinweise auf die Entstehung von Welten weit außerhalb unseres Sonnensystems liefern.
Der Komet 3I/ATLAS wurde erstmals am 1. Juli 2025 vom Teleskop des Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) in Río Hurtado, Chile, entdeckt. Seitdem haben Astronomen mit Hilfe von bodengestützten und Weltraumteleskopen seine Entwicklung beobachtet und mehr über ihn herausgefunden.
Aufgrund seiner Flugbahn vermuten Astronomen, dass 3I/ATLAS der älteste jemals beobachtete Komet sein könnte. Er könnte drei Milliarden Jahre älter sein als das Sonnensystem, das selbst bereits 4,6 Milliarden Jahre alt ist.

Was kommt als Nächstes?

Nächsten Monat werden wir den Kometen mit unserem Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) beobachten. Juice wird zwar weiter von 3I/ATLAS entfernt sein als unsere Mars-Orbiter letzte Woche, aber er wird den Kometen kurz nach seiner größten Annäherung an die Sonne sehen, was bedeutet, dass er sich in einem aktiveren Zustand befinden wird. Wir rechnen nicht damit, vor Februar 2026 Daten von den Beobachtungen von Juice zu erhalten – warum das so ist, ist in diesem Auszug aus den FAQs zu 3I/ATLAS nachzulesen.
„Da sich Juice derzeit in der Nähe der Sonne befindet, nutzt es seine Hauptantenne mit hoher Verstärkung als Hitzeschild. Es verwendet seine kleinere Antenne mit mittlerer Verstärkung, um Daten mit einer viel geringeren Geschwindigkeit zur Erde zurückzusenden. Außerdem befindet es sich weit von der Erde entfernt, auf der anderen Seite der Sonne. Daher erwarten wir erst im Februar 2026 Daten von Juices Beobachtungen von 3I/ATLAS.„
Eisige Wanderer wie 3I/ATLAS bieten eine seltene, greifbare Verbindung zur weiteren Galaxie. Ein tatsächlicher Besuch würde die Menschheit in weitaus größerem Maße mit dem Universum verbinden. Zu diesem Zweck bereitet die ESA die Comet Interceptor Mission vor.
Comet Interceptor soll 2029 in eine Parkbahn gebracht werden, von wo aus er auf ein geeignetes Ziel warten wird – einen unberührten Kometen aus der fernen Oortschen Wolke, die unser Sonnensystem umgibt, oder, was zwar unwahrscheinlich, aber sehr reizvoll ist, ein interstellares Objekt wie 3I/ATLAS.
Michael Kueppers, Wissenschaftler des Comet Interceptor-Projekts, erläutert: „Als Comet Interceptor 2019 ausgewählt wurde, kannten wir nur ein einziges interstellares Objekt – 1I/Oumuamua, das 2017 entdeckt wurde. Seitdem wurden zwei weitere Objekte dieser Art entdeckt, die sich in ihrem Aussehen stark unterscheiden. Der Besuch eines solchen Objekts könnte einen Durchbruch im Verständnis ihrer Beschaffenheit bedeuten.“
Auch wenn es weiterhin unwahrscheinlich ist, dass wir ein interstellares Objekt entdecken werden, das für Comet Interceptor erreichbar ist, wird es als erste Demonstration einer Schnellreaktionsmission, die im Weltraum auf ihr Ziel wartet, ein Wegbereiter für mögliche zukünftige Missionen zur Abfangung dieser mysteriösen Besucher sein.

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• Interstellare Objekte

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Gemini-Observatorium.

Die Kometen sind Überreste aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems, welche sich auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Den Großteil ihrer Existenz fristen diese auch als ’schmutzige Schneebälle‘ bezeichneten Objekte fernab der Sonne als kalte, nahezu unveränderliche Brocken aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Erst wenn sich ein Komet auf seiner langgezogenen Umlaufbahn der Sonne bis auf eine Entfernung von etwa fünf Astronomischen Einheiten – dies entspricht in etwa 750 Millionen Kilometern – nähert, setzt eine zunächst langsam ablaufende ‚Verwandlung‘ ein.

Aufgrund der jetzt immer weiter steigenden Temperaturen sublimieren die leichtflüchtigen Bestandteile des Kometenkerns – in erster Linie handelt es sich dabei um gefrorenes Wasser, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ammoniak – und entweichen mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Metern in der Sekunde in das umgebende Weltall. Dabei reißen diese freigesetzten Gase regelrechte Fontänen aus Staub mit sich. Diese Teilchen formen zunächst eine Koma, welche den Kometenkern vollständig einhüllt. Aus dieser Kometenkoma entwickelt sich aufgrund des von der Sonne ausgehenden Strahlungsdrucks anschließend auch ein „Schweif“, welcher den Kometen ihr charakteristisches Aussehen verleiht.

Allerdings sind die dabei ablaufenden Prozesse längst noch nicht bis ins letzte Detail verstanden. Welche Faktoren setzen diesen Ausstoß von Gas und Staub in Gang? Wie entwickelt sich die Aktivität? Und welche Prozesse auf der Oberfläche und im Inneren des Kometenkerns spielen dabei welche Rolle? Antworten auf diese Fragen erhoffen sich die Planetenforscher durch die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta.
Die Kometensonde Rosetta
Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem erreichte die 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 weiteren Weg in das innere Sonnensystem und untersucht dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems dabei intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten.

Am 12. November 2014 erreichte schließlich auch der von Rosetta mitgeführte Kometenlander Philae die Oberfläche des Kometen 67P. Dort kam Philae schließlich nach einer dreifachen Landung an einem ungeplanten Standort zum Stehen, welcher aufgrund der dort gegebenen Beleuchtungsverhältnisse allerdings keine Möglichkeit bot, die begrenzten Energiereserven zu erneuern. Trotzdem konnte der Lander – mit der Energie aus seiner auf eine Einsatzdauer von etwa 60 Stunden ausgelegten Primärbatterie versorgt – in den folgenden Stunden mit seinen zehn Instrumenten eine Vielzahl an Messungen durchführen, bevor er sich in einen vermutlich bis zum Frühjahr 2015 andauernden „Schlafmodus“ versetzte.

Erdbasierte Beobachtungen
Allerdings wird 67P gegenwärtig nicht nur durch die Raumsonde Rosetta beobachtet. Auch diverse auf unserem Heimatplaneten stationierte Großteleskope haben den Kometen derzeit fest im Blick (Raumfahrer.net berichtete). Eines dieser Teleskope ist am Gemini-South-Observatorium stationiert, welches sich auf dem Berg Cerro Pacón in den chilenischen Anden befindet.

Dieses Acht-Meter-Teleskop war am 12. November 2014 auf den Kometen 67P gerichtet und fertigte dabei – lediglich neun Stunden vor der Landung von Philae – im Rahmen einer 26 Minuten andauernden Beobachtungssequenz insgesamt 15 Einzelaufnahmen an, welche über einen Zeitraum von jeweils einer Minute belichtet wurden.

Derartige aus großen Entfernungen gewonnene Aufnahmen können zwar keine geologischen Details auf der Oberfläche des Kometen enthüllen, sind aber trotzdem von großer wissenschaftlicher Bedeutung, da hierdurch die aktuelle Ausdehnung der den Kometen umgebenden Koma und die dadurch ableitbare Aktivität des Kometen dokumentiert werden kann. Auf lange Sicht ergeben sich dabei Einblicke in die auf einem Kometen ablaufenden Prozesse, welche bei der allmählichen Annäherung an das innere Sonnensystem ablaufen. Diese großskaligen Daten werden dazu in eine Verbindung zu den Daten gesetzt, welche die Raumsonde Rosetta derzeit aus Entfernungen von nur wenigen Dutzend Kilometern zu der Kometenoberfläche sammelt.

„Durch derartige vergleichende Studien können wir den gesamten Kometen aus unterschiedlichen Entfernungen untersuchen“, so Dr. Colin Snodgrass von dem in Göttingen beheimateten Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS). Speziell die Veränderungen in der Verteilung und Verbreitung der vom Kern des Kometen ausgehenden Staubpartikel und Gasmoleküle sind dabei von besonderem wissenschaftlichen Interesse.

Die von dem Gemini-South-Teleskop angefertigten Aufnahmen zeigen, dass die Koma von 67P am 12. November 2014 über eine Ausdehnung von mindestens 12.000 Kilometern verfügte. Weitere Aufnahmen von diesem und anderen Teleskopen, so die Planungen der Astronomen, sollen die zwischenzeitlich erfolgende weitere Ausdehnung dieser Koma dokumentieren.

„Amateurastronomen“ sind gefragt
Hierbei werden in den kommenden Monaten auch die mit einem auf die Beobachtung von Kometen spezialisierten Equipment ausgerüsteten Amateurastronomen eine immer bedeutende Rolle einnehmen. Beobachtungszeiten an professionellen Großteleskopen sind rar gesät, extrem teuer und müssen zudem im Normalfall mit einer langen Vorlaufzeit angekündigt und ‚gebucht‘ werden. Amateurastronomen sind in dieser Beziehung deutlich flexibler und können dabei trotz ihres bescheideneren Equipments trotzdem wissenschaftlich wertvolle Beiträge liefern.

Der Komet 67P wird sich der Sonne bis zum Sommer 2015 immer weiter annähern und dadurch bedingt auch eine immer größer werdenden Helligkeit erreichen. Zugleich bewegt sich der Komet dabei – von der Erde aus betrachtet – auch immer weiter in die Bereiche der nördlichen Himmelshemisphäre und kann somit von auf der nördlichen Erdhalbkugel gelegenen Beobachtungsstandorten aus immer besser betrachtet werden. Dadurch bedingt wird 67P in den kommenden Monaten ein Himmelsobjekt darstellen, welches auch von in Europa oder Nordamerika beheimateten Amateurastronomen ohne größere Probleme ‚erreicht‘ werden kann. Einen Beitrag über die sich dadurch ergebenden Möglichkeiten finden Sie in diesem Blog-Eintrag der ESA zur Rosetta-Mission.

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• Mission Rosetta
• Kometen

Der Beitrag Die Koma des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Am 12. November 2014 erreichte der von der Raumsonde Rosetta mitgeführte Kometenlander Philae die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als „67P“ abgekürzt). Dort kam Philae schließlich nach einer dreifachen Landung an einem ungeplanten Standort zum Stehen, welcher aufgrund der dort gegebenen Beleuchtungsverhältnisse keine Möglichkeit bot, die begrenzten Energiereserven zu erneuern. Trotzdem konnte der Lander – mit der Energie aus seiner auf eine Einsatzdauer von etwa 60 Stunden ausgelegten Primärbatterie versorgt – in den folgenden Stunden eine Vielzahl an Messungen durchführen. Die dabei gesammelten Daten der zehn Instrumente des Landers wurden regelmäßig bei jedem sich öffnenden Kommunikationsfenster an die Erde übertragen, bevor die Energiereserven am 15. November so weit erschöpft waren, dass sich Philae in einen „Schlafmodus“ versetzte.

CASSE zeichnete die Geräusche der ersten Landung auf
Bei einem der Instrumente von Philae handelt es sich um das akustische Seismometer CASSE (kurz für „Cometary Acoustic Surface Sounding Experiment“), welches zusammen mit zwei weiteren Einzelinstrumenten den SESAME-Instrumentenkomplex bildet. CASSE besteht aus drei in den Landerbeinen untergebrachten piezoelektrischen Wandlern zur Erzeugung von akustischen Signalen und einem Empfänger, welcher ebenfalls auf der Basis piezoelektrischer Elemente arbeitet. Dies entspricht dem Prinzip eines Lautsprechers und eines Mikrofons.

CASSE wurde bereits während des Landeanfluges an 67P aktiviert und hat dabei die Vibrationen eines Schwungrades wahrgenommen, welches den ‚Flug‘ von Philae während der Abstiegsphase zu der Kometenoberfläche stabilisierte. Bei der ersten von insgesamt drei Landungen auf dem Kometen registrierte das Instrument zudem deutlich den ersten Kontakt der Landerbeine mit der Kometenoberfläche. Diese lediglich etwa zwei Sekunden lange, aber wissenschaftlich und zudem auch historisch bedeutsame Audiosequenz dokumentiert den allerersten Bodenkontakt eines Raumfahrzeuges mit einem Kometen und kann auf dieser Internetseite des DLR abgerufen werden (MP3-Datei, 88 kB). Diese Sequenz ist für die Wissenschaftler deutlich aufschlussreicher, als es sich für den Laien anhört.

„Es war ein komplizierter Bodenkontakt, aber wir können die Daten wissenschaftlich auswerten“, so Dr. Martin Knapmeyer, Geophysiker am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und einer der Mitarbeiter des CASSE-Teams. „Erst setzt der Lander Philae auf einer mehreren Zentimeter dicken, weichen Schicht auf, dann treffen die Füße einige Millisekunden später auf eine harte, vielleicht eisige Schicht auf Tschurjumow-Gerasimenko“, erläutert Dr. Klaus Seidensticker vom DLR, der für das komplette SESAME-Instrument zuständige leitende Wissenschaftler, den hier hörbaren kurzen und scharfen Ton.

Nach dem ersten Bodenkontakt prallte Philae zunächst wieder von der Kometenoberfläche ab, da die beiden zur Verankerung des Landers auf der Oberfläche gedachten Harpunen nicht ausgelöst wurden. Aus den Daten des CASSE geht hervor, dass nach dieser ersten Landung innerhalb der folgenden 30 Minuten kein weiterer Bodenkontakt erfolgte. Dies deckt sich mit den Telemetriewerten des Landers und den Daten von anderen Instrumenten, welche belegen, dass Philae seinen endgültigen Standort vielmehr erst zwei Stunden nach dieser ersten Landung erreichte.

Nach dem Erreichen dieses finalen Landeortes wurde auch CASSE erneut aktiviert und registrierte dabei unter anderem das Hämmern der Thermalsonde MUPUS. Vermutlich führten die dabei aufgetretenen Vibrationen dazu, dass die Landefüße von Philae während dieses Vorgangs zeitweise den Kontakt mit dem Untergrund verloren, denn das MUPUS-Signal wurde von CASSE nicht in allen Füßen gleichzeitig registriert.

Kein Staub, dafür aber Wassereis
Auch die beiden anderen Instrumente des SESAME-Experiments konnten während der Betriebsphase von Philae aktiviert werden und Daten zur Erde übermitteln. Die Daten des DIM-Instruments (kurz für „Dust Impact Monitor“) lassen nach ersten Auswertungen darauf schließen, dass der Komet 67P am finalen Standort des Landers derzeit nicht aktiv ist, denn die Wissenschaftler konnten mit dem DIM kein einziges Staubteilchen registrieren. Das PP-Instrument (kurz für „Permittivity Probe“) schickte von einer der Fußsohlen der Landerbeine Wechselströme unterschiedlicher Frequenz durch den Kometenboden und konnte dabei feststellen, dass sich unterhalb von Philae offenbar eine größere Menge Wassereis befindet.

Als am 12. November 2014 bereits kurz nach dem ersten Aufsetzen klar war, dass die Harpunen den Lander nicht verankert hatten und Philae sehr wahrscheinlich von der Oberfläche abgeprallt war, befürchtete Dr. Seidensticker zunächst einen ungünstigen Ausgang der Mission. „Aber jetzt haben wir viel mehr Messdaten, als ich mir zu diesem Zeitpunkt auch nur erhofft hatte.“ Deren Auswertung wir die beteiligten Wissenschaftler noch lange Zeit beschäftigen.

Eis unter einer lockeren Staubschicht
Weitere Messdaten stammen von dem Instrument MUPUS. Diese Thermalsonde hat mit mehreren Sensoren die Oberflächentemperatur und oberflächennahen Temperaturprofile, die thermische Leitfähigkeit des Oberflächenmaterials sowie die Festigkeit und die Dichte der kometaren Materie ermittelt. In der Nacht vom 13. auf den 14. November 2014 wurde MUPUS dazu aus seiner Instrumentenbucht an der hinteren Seitenwand des Landers ausgefahren und sollte sich rund 40 Zentimetern tief in den Kometenboden ‚hämmern‘. Dies misslang jedoch, obwohl die Hammerleistung der Sonde schrittweise auf die höchstmögliche Stufe erhöht wurde.

„Aus Vergleichsmessungen im Labor haben wir abgeschätzt, dass die Thermalsonde wahrscheinlich unter einer zehn bis 20 Zentimeter dicken Staubschicht auf eine Schicht gestoßen sein muss, die eine Festigkeit wie die von Eis haben sollte“, so Prof. Tilman Spohn vom DLR, der das MUPUS-Team leitet. Der Infrarotsensor von MUPUS hat dabei eine geringe thermische Trägheit der aufliegenden Staubschicht festgestellt. Die Kometenforscher gehen davon aus, dass sich unter einer die Oberfläche bedeckenden sehr porösen Staubschicht Eis befindet. Dieses Eis enthält wahrscheinlich ebenfalls Staub und könnte ursprünglich ebenfalls porös gewesen sein. Über Zeiträume von Jahrhunderten bis Jahrmillionen wurde dieses Eis jedoch durch auftretende Temperaturschwankungen immer mehr gesintert und dabei zunehmend verfestigt und ‚zusammengebacken‘.

Temperaturmessungen
Des weiteren konnte MUPUS eine Temperaturmessung durchführen. Im Bereich der Landestelle des Landers herrscht demzufolge eine Oberflächentemperatur von circa minus 170 Grad Celsius, was die ‚Härte‘ des im Untergrund befindlichen Eises erklären könnte.

„Das ist eine Überraschung! Mit solch hartem Eis im Boden haben wir nicht gerechnet“, so Prof. Tilman Spohn. „Wir sind sehr glücklich darüber, dass viele Messungen möglich waren und werten die Daten derzeit aus. MUPUS könnte wieder zum Einsatz kommen, wenn wir ausreichend Energie aufladen können. Dann können wir die Schicht untersuchen, auf der die Sonde steht, und beobachten, wie sich der Komet auf dem Weg näher zur Sonne entwickelt.“

Es besteht durchaus die eventuelle Möglichkeit, dass der Lander seinen derzeitigen Schlafmodus beendet, sobald sich die an seinem derzeitigen und im Detail immer noch unbekannten Aufenthaltsort gegebenen schlechten Lichtverhältnisse verbessern. Im Frühjahr oder spätestens im Sommer 2015 könnten sich dabei eine Beleuchtungs- und Temperatursituation ergeben, welche ein Aufladen der Batterien und damit eine Weiterführung der Philae-Mission ermöglicht.
Neuer Missionsschwerpunkt: Die Arbeiten des Orbiters
Bis auf weiteres werden sich die an der Mission beteiligten Wissenschaftler jedoch mit den Daten zufrieden geben müssen, welche die elf wissenschaftlichen Instrumente der Raumsonde Rosetta liefern. Dank voll funktionsfähiger Systeme und Instrumente befindet sich der Kometenorbiter auch weiterhin in einem hervorragenden Zustand. Rosetta soll den Kometen 67P auch weiterhin umkreisen und dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems dabei bis mindestens zum Ende des Jahres 2015 auf seinem Weg in das innere Sonnensystem begleiten und auch weiterhin intensiv untersuchen.

„Nun, da Rosetta ihren Lander abgesetzt hat, wird sie ihre wissenschaftliche Beobachtungsroutine wieder aufnehmen und zur Kometen-Begleitphase übergehen. Diese wissenschaftliche Datenerfassungsphase wird bis ins nächste Jahr andauern, wobei sich Sonde und Komet immer weiter an die Sonne annähern und am 13. August 2015 ihren Periheldurchgang, das heißt ihre engste Sonnenannäherung mit 186 Millionen Kilometern, bestreiten werden“, so der für die Rosetta-Mission verantwortliche Flugdirektor Andrea Accomazzo von der ESA.

Nachdem die Flugbahn von Rosetta seit deren Ankunft bei 67P am 6. August 2014 zunächst ganz auf die Anforderungen des Landers ausgerichtet war, wird diese ab der kommenden Woche ganz darauf ausgelegt sein, die wissenschaftlichen Untersuchungen der elf Instrumente des Orbiters zu unterstützen. In den letzten Tagen wurden bereits mehrere kleinere Kurskorrekturmanövern durchgeführt, mit denen die Flugbahn der Kometensonde für den zukünftigen Einsatz der dort befindlichen Instrument optimiert wurde. Durch zwei weitere Zündungen der Triebwerke, welche am 22. und am 26. November erfolgen werden, soll Rosetta auf eine Flugbahn befördert werden, welche in einer Höhe von etwa 30 Kilometern über 67P verläuft.

20 Kilometer über der Oberfläche
Am 3. Dezember 2014 wird Rosetta dann für einen Zeitraum von etwa zehn Tage auf eine Höhe von 20 Kilometern ‚absinken‘ bevor erneut ein in etwa 30 Kilometern Höhe verlaufender Orbit eingenommen werden soll.

„Das Ziel ist es, die Sonde so nah wie möglich an den Kometen heranzubringen, bevor die Aktivität so hoch wird, dass kleine [enge] Orbits nicht mehr aufrechtzuerhalten sind“, so Laurence O’Rourke von der ESA. „Die wissenschaftlichen Teams werden die Flugbahnsenkung auf 20 Kilometer dazu nutzen, große Teile des Kometenkerns in hoher Auflösung zu kartieren und bei ansteigender Aktivität Gas, Staub und Plasma zu untersuchen.“

Zunehmende Aktivität des Kometen
Kometen sind Überreste aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems, welche sich auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Den Großteil ihrer Existenz fristen diese auch als ’schmutzige Schneebälle‘ bezeichneten Objekte fernab der Sonne als kalte, nahezu unveränderliche Brocken aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Erst wenn sich ein Komet auf seiner langgezogenen Umlaufbahn der Sonne bis auf eine Entfernung von etwa fünf Astronomischen Einheiten – dies entspricht in etwa 750 Millionen Kilometern – nähert, setzt eine zunächst allerdings noch sehr langsam ablaufende Verwandlung ein.

Aufgrund der steigenden Temperaturen sublimieren die leichtflüchtigen Bestandteile des Kometenkerns – in erster Linie handelt es sich dabei um gefrorenes Wasser, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ammoniak – und entweichen mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Metern in der Sekunde in das umgebende Weltall. Dabei reißen diese freigesetzten Gase regelrechte Fontänen aus Staub mit sich. Diese Teilchen formen zunächst eine Koma welche den Kometenkern vollständig einhüllt. Aus dieser Kometenkoma entwickelt sich aufgrund des von der Sonne ausgehenden Strahlungsdrucks anschließend auch ein ‚Schweif‘, welcher den Kometen ihr charakteristisches Aussehen verleiht.

Rosetta wird die erste Sonde in der Weltraumgeschichte der Menschheit sein, welche die Entwicklung einer Koma und des daraus resultierenden Kometenschweifs, der sich gegebenenfalls Millionen von Kilometer durch das Weltall ziehen kann, ‚direkt‘ mitverfolgen wird. Im weiteren Missionsverlauf wird Rosetta während des Jahres 2015 deshalb wohl auch einen größeren Abstand zu dem Kometen einnehmen müssen, um zu verhindern, dass ihre Flugbahn durch die Koma beeinträchtigt wird oder dass mit der Raumsonde kollidierende Staubpartikel deren Instrumente beschädigen.

Die gegenwärtigen Planungen der zukünftigen Umkreisungen des Kometen beinhalten deshalb zwei verschiedene Flugbahnen – „Bevorzugt“ und „Hoch aktiv“. Zwar wird von den Beteiligten angestrebt, in Zukunft so lange wie möglich die ‚bevorzugte‘ Flugbahn einzuhalten, doch für den Fall, dass die Kometenaktivität zu sehr ansteigt und es damit für Rosetta zu ‚riskant‘ wird, kann die Raumsonde gegebenenfalls in die für das Szenario „Hoch aktiv“ vorgesehene, in größerer Entfernung zum Kometen verlaufende Umlaufbahn ausweichen.

Hoffnung für Philae
Ein ‚Nebeneffekt‘ der zunehmenden Aktivität des Kometen besteht darin, dass sich mit einer zunehmenden Annäherung an die Sonne auf dessen Oberfläche in Zukunft auch die derzeit gegebenen Beleuchtungs- und Temperaturbedingungen verbessern werden. Hierdurch bedingt könnte in Zukunft wieder ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung stehen, damit der Lander Philae aus seinem Winterschlaf erwacht und sich reaktiviert. Dieses Szenario könnte allerdings frühestens ab dem Frühjahr 2015 eintreten. Unabhängig von den ungewissen Erfolgsaussichten wird Rosetta bereits Anfang des nächsten Jahres in einen Modus versetzt, in dem die Raumsonde automatisch in regelmäßigen Abständen nach Funksignalen von Philae lauschen wird.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: NASA, ESA, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, CIOC, The Planetary Society, Wikipedia.

Eigentlich handelt es sich bei dem bereits am 3. Januar 2013 von dem australischen Astronomen Robert H. McNaught entdeckten Kometen „C/2013 A1 (Siding Spring)“ um einen eher unspektakulären Kometen, welcher derzeit eine scheinbare Helligkeit von lediglich etwa 10,5 bis 11 mag erreicht. Für eine erfolgreiche Beobachtung ist also ein leistungsstarkes Teleskop nötig. Erschwert wird eine solche Beobachtung zudem durch die Position, welche der Komet von Mitteleuropa aus betrachtet derzeit am Himmel einnimmt. Er bewegt sich gegenwärtig zwischen den Sternbildern Schütze und Skorpion und befindet sich somit am abendlichen Himmel nur sehr tief über dem südlichen Horizont. Für Amateurastronomen stellt der Komet Siding Spring somit kein verlockendes Beobachtungsziel dar.

Vollkommen anders gestaltet sich die Situation dagegen für die professionellen Astronomen und Wissenschaftler, deren Augenmerk zur Zeit mit wachsender Spannung auf den Kometen Siding Spring gerichtet ist. Der Grund hierfür ist die Bahn, auf der sich dieser Komet gegenwärtig durch das innere Sonnensystem bewegt.

Kometen sind Überreste aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems, welche sich auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Die langperiodischen Kometen, zu denen auch C/2013 A1 (Siding Spring) zählt, entstammen der sogenannten Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Weit entfernt von der Sonne haben sich die dort befindlichen Kometen seit der Geburtsstunde unseres Sonnensystems kaum verändert. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen der dortigen Kometen allerdings gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Den Großteil ihrer Existenz fristen diese auch als ’schmutzige Schneebälle‘ bezeichneten Objekte jedoch fernab der Sonne als kalte, nahezu unveränderliche Brocken aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Erst wenn sich ein Komet auf seiner langgezogenen Umlaufbahn der Sonne bis auf eine Entfernung von etwa fünf Astronomischen Einheiten – dies entspricht in etwa 750 Millionen Kilometern – nähert, setzt eine zunächst langsam ablaufende Verwandlung ein.

Aufgrund der steigenden Temperaturen sublimieren die leichtflüchtigen Bestandteile des Kometenkerns – in erster Linie handelt es sich dabei um gefrorenes Wasser, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ammoniak – und entweichen mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Metern in der Sekunde in das umgebende Weltall. Dabei reißen diese freigesetzten Gase regelrechte Fontänen aus Staub mit sich. Diese Teilchen formen zunächst eine Koma, welche den Kometenkern vollständig einhüllt. Aus dieser Kometenkoma entwickelt sich aufgrund des von der Sonne ausgehenden Strahlungsdrucks anschließend auch ein ‚Schweif‘, welcher den Kometen ihr charakteristisches Aussehen verleiht.

Allerdings sind die dabei ablaufenden Prozesse längst noch nicht bis ins letzte Detail verstanden. Welche Faktoren setzen diesen Ausstoß von Gas und Staub in Gang? Wie entwickelt sich die Aktivität? Und welche Prozesse auf der Oberfläche und im Inneren des Kometenkerns spielen dabei welche Rolle? Durch die Untersuchung des Kometen Siding Spring erhoffen sich die Wissenschaftler Antworten auf einige dieser Fragen. Hierbei kommt ihnen ein Zufall zu Hilfe.

Der Mars bekommt Besuch
Am Abend des 19. Oktober 2014 wird der Komet C/2013 A1 (Siding Spring) auf seinem Weg durch das innere Sonnensystem den äußeren Nachbarplaneten der Erde – den Mars – um 20:27 MESZ in einer Entfernung von lediglich 139.500 Kilometern passieren. Dies entspricht weniger als einem Drittel der Entfernung, welche zum Beispiel den Mond von der Erde trennt. Bei diesem Ereignis handelt es sich zugleich um die engste jemals beobachtete Passage eines Kometen an einem Planeten.

Zum Vergleich: Die dichtste jemals beobachtete Passage eines Kometen an der Erde erfolgte in einer Entfernung von etwa 2,2 Millionen Kilometern. Allerdings standen den Astronomen damals – diese Passage des Kometen Lexell erfolgte bereits am 1. Juli 1770 – nur sehr begrenzte Möglichkeiten zur Beobachtung dieses Himmelskörpers zur Verfügung.

Ganz anders gestaltet sich die Situation allerdings in der Gegenwart. Trotz der großen Entfernung von rund 240 Millionen Kilometern, in der sich der Komet derzeit von der Erde befindet, kann dieser sowohl mit erdgestützten Großteleskopen als auch mit verschiedenen Weltraumteleskopen eingehend untersucht werden. Ein nochmals deutlich besserer Blick auf Siding Spring bietet sich für die Wissenschaftler dagegen direkt vom Mars aus. Gegenwärtig befinden sich gleich fünf aktive Orbiter in Umlaufbahnen um unseren Nachbarplaneten. Außerdem sind zwei Rover auf der Marsoberfläche aktiv. Diesen Marsorbitern und -rovern bietet sich die einzigartige Gelegenheit, dieses seltene Schauspiel ganz aus der Nähe zu verfolgen. In den kommenden Tagen sollen deshalb die Messinstrumente, mit denen die ‚Mars-Kundschafter‘ ausgestattet sind, dazu genutzt werden, um den Kometen Siding Spring eingehender zu untersuchen.

Der Komet ist derzeit mit einer mehrere zehntausend Kilometer durchmessenden Koma umgeben. Es wird erwartet, dass während der Passage des Kometen Gaspartikel und Staubteilchen aus der Koma und dem Schweif des Kometen in die Marsatmosphäre eintreten und dabei mit dieser interagieren. Außerdem erhoffen sich die Wissenschaftler Erkenntnisse über den vermutlich nur wenige Kilometer durchmessenden Kern des Kometen.

Geplante Untersuchungen der NASA
Die beiden von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrover Opportunity und Curiosity werden so zum Beispiel versuchen, mit ihren Kameras Aufnahmen des Kometen anzufertigen. Obwohl die dichteste Annäherung des Kometen von diesen beiden Rovern aus betrachtet während des Tages erfolgt erscheint diese Absicht erfolgversprechend. Der Komet soll – vom Mars aus betrachtet – eine Helligkeit von bis zu minus sechs Magnitude erreichen. Damit wäre er heller als der Planet Venus, der – von der Erde aus betrachtet – eine Helligkeit von bis zu -4,6 mag erreichen kann. Außerdem soll von diesen beiden Rovers der Nachthimmel über den jeweiligen Operationsgebieten abgebildet werden. Auf diesen Aufnahmen, so die Erwartungen der beteiligten Wissenschaftler, sind dann eventuell Meteore zu erkennen, bei denen es sich um in die Marsatmosphäre eintretende Staubteilchen des Kometen handeln könnte.

Die besten Aufnahmen des Kometen Siding Spring sind allerdings von der HiRISE-Kamera, einem der sechs wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) zu erwarten. Dieser ebenfalls von der NASA betriebene Marsorbiter konnte zuletzt im Herbst 2013 den Kometen C/2012 S1 (ISON) abbilden, welcher sich zu diesem Zeitpunkt in einer Entfernung von etwa 11 Millionen Kilometern zum Mars befand. Auch die ebenfalls auf dem MRO befindlichen, allerdings deutlich niedriger auflösenden Kamerasysteme CTX, MARCIE und MCS sollen zur Abbildung der Koma des Kometen genutzt werden.

Weitere Daten soll zudem das CRISM-Spektrometer (kurz für „Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars“) des MRO liefern. Das CRISM ist ein abbildendes Spektrometer, welches eigentlich für die Untersuchung von auf der Marsoberfläche abgelagerten Mineralien ausgelegt ist. Allerdings – so die Erwartung der Marsforscher – sollte dieses Instrument auch in der Lage sein, Informationen über die in der Koma und dem Schweif von Siding Spring enthaltenen Gas- und Staubpartikel zu liefern.

„Mit etwas Glück werden wir die Verteilung der verschiedenen Gase messen können und zudem auch etwas über die Natur des Staubes lernen“, so David Humm vom Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHU/APL) in Laurel im US-Bundesstaat Maryland, einer der am CRISM-Spektrometer beteiligten Wissenschaftler.

Auch der NASA-Marsorbiter Mars Odyssey, welcher sich bereits seit dem 24. Oktober 2001 in einer Marsumlaufbahn befindet und somit der derzeit ‚dienstälteste‘ Marsorbiter ist, wird seine zwei noch einsatzfähigen Instrumente nutzen, um zusätzliche Daten über die Koma des Kometen zu gewinnen.
Bei dem dritten für die Untersuchung von Siding Spring einzusetzenden NASA-Orbiter handelt es sich um die auf die Untersuchung der Marsatmosphäre spezialisierte Raumsonde MAVEN, welche den Mars erst am 22. September 2014 erreicht hat. Derzeit befindet sich die Raumsonde noch in einer „Check-Out-Phase“, in deren Verlauf der allgemeine Zustand überprüft und die Einsatzfähigkeit der Instrumente bestätigt werden soll. Sofern dabei keine unvorhergesehenen Probleme auftreten sollen auch drei der insgesamt acht Instrumente von MAVEN genutzt werden, um den Kometen und speziell dessen Interaktion mit der Marsatmosphäre zu untersuchen. Mit einem abbildenden UV-Spektrometer sollen dabei Spektraldaten des Kometen gewonnen werden. Außerdem soll MAVEN ermitteln, ob und – wenn ja – in welchem Umfang Methan und Wasserstoff von dem Kometen in die Marsatmosphäre transferiert wird und ob sich durch diese Prozesse deren Zusammensetzung verändert.

Europa hat ebenfalls einen Logenplatz
Ein weiterer ‚Veteran‘ in der derzeitigen Flotte der Marsorbiter ist die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express, welche sich bereits seit dem 25. Dezember 2003 in einer Umlaufbahn um den Mars befindet und unseren Nachbarplaneten seitdem mit sieben wissenschaftlichen Instrumenten untersucht. Neben der High Resolution Stereo Camera soll in den kommenden Tagen unter anderem der Teilchendetektor ASPERA-3 eingesetzt werden. Dieses Instrument dient der Analyse der Wechselwirkung der Marsatmosphäre mit dem interplanetaren Medium und misst dabei geladene und ungeladene Teilchen in der Atmosphäre und der Umgebung unseres Nachbarplaneten.

„ASPERA-3 wird während des gesamten Vorbeifluges aktiv sein“, so Dr. Markus Fränz vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen/Niedersachsen. „Wir erwarten, dass sich der Kometenschweif und die Marsatmosphäre zum Teil vermischen werden.“ Die Wissenschaftler gehen aufgrund von Computersimulationen davon aus, dass der Komet Siding Spring während der Phase des Vorbeifluges an dem Mars pro Sekunde rund 100 Kilogramm fremden Materials in die Marsatmosphäre einbringen wird. „Diese geringen Teilchendichten machen die Messungen zu einer großen Herausforderung“, so Dr. Fränz weiter.

Dennoch erwarten die Wissenschaftler, dass sie verfolgen können, wie sich die Zusammensetzung der Marsatmosphäre durch das von dem Kometen freigegebene Material geringfügig verändern wird. Neben anderen Ionen und Molekülen müsste das ASPERA-Instrument zum Beispiel Wassermoleküle aufspüren können, welche in den obersten Schichten der Marsatmosphäre normalerweise nur in einem geringen Umfang vorkommen. Durch die ASPERA-3-Messungen sollen die Bestandteile des Kometenschweifs identifiziert werden. „Die Zusammensetzung des Schweifs von Siding Spring auf diese Weise zu entschlüsseln, liefert uns ein weiteres Puzzleteil zum Verständnis der Entstehung unseres Sonnensystems“, so Dr. Fränz.

Der indische Marsorbiter Mangalyaan
Bei dem fünften für die Untersuchung des Kometen „C/2013 A1 (Siding Spring)“ einzusetzenden Marsorbiters handelt es sich um die Raumsonde Mangalyaan, welche den Mars am 24. September 2014 und somit lediglich zwei Tage nach der Raumsonde MAVEN erreichte. Die Mars Orbiter Mission (kurz MOM) – so der offizielle Name dieser Mission – ist eine Raumsonde der indischen Raumfahrtbehörde ISRO.
Die Mars Orbiter Mission wird von der ISRO als ‚Technologiedemonstrations-Mission‘ bezeichnet, mit der nachgewiesen werden soll, dass Indien über das Wissen und die technischen Fähigkeiten verfügt, eine Raumsonde in den Orbit eines anderen Planeten zu entsenden. Vorlage für MOM war der indische Mondorbiter Chandrayaan-1, welcher den Mond unseres Heimatplaneten von November 2008 bis zum August 2009 umkreiste. MOM soll den Mars über einen Zeitraum von mindestens sechs Monaten umkreisen und dabei mit insgesamt fünf Instrumenten die Atmosphäre und das Wetter des Mars untersuchen. Als ‚wissenschaftliche Zugabe‘ erhoffen sich die indischen Wissenschaftler Erkenntnisse über den Verbleib des einstmals flüssigen Wassers auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten und über das eventuell in der Atmosphäre enthaltene Methan.

Die ISRO will den Kometen mit der an Bord des Orbiters befindlichen „Mars Color Camera“ abbilden und zudem Messungen bezüglich der in der Koma enthaltenen Gase durchführen. Die diesbezüglichen wissenschaftlichen Messungen sollen mit den Messungen des NASA-Orbiters MAVEN koordiniert werden.

„Jeder Komet ist ein wenig anders“, so Dr. Fränz. „Indem wir möglichst viele genau untersuchen, können wir uns ein immer besseres Bild von ihrem Entstehungsort machen.“ Die Untersuchung des Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) bei seiner Marspassage könnte dabei helfen, die Natur dieser immer noch rätselhaften Himmelskörper weiter zu entschlüsseln. Besonders interessant ist dabei die Tatsache, dass der Komet Sinding Spring der erste durch Raumsonden untersuchte Komet sein wird, welcher direkt aus der Oortschen Wolke stammt.

Gefahr für die Raumsonden
Allerdings birgt diese dichte Begegnung zwischen dem Mars und dem Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) für die Wissenschaftler nicht nur eine einmalige Gelegenheit für die Untersuchung des Kometen – sie beinhaltet zugleich auch ein gewisses Gefahrenpotential für die Marsorbiter. Hierfür verantwortlich sind die Staubpartikel, welche von der Oberfläche des Kometenkerns in das umgebende Weltall entweichen und dabei entlang der Kometenbahn einen sich langsam immer weiter ausdehnenden Staubschweif bilden.

Etwa 90 Minuten nach der dichtesten Annäherung des Kometenkerns an den Mars wird sich unser Nachbarplanet der Bahn des Kometen bis auf eine Entfernung von etwa 28.000 Kilometern nähern. Ungefähr zu diesem Zeitpunkt ist die Gefahr am größten, dass Staubpartikel des Kometen, welche sich dabei mit einer Geschwindigkeit von 56 Kilometern pro Sekunde relativ zum Mars und den ihn umkreisenden Raumfahrzeugen bewegen, mit den Orbitern kollidieren. Selbst diese normalerweise nur mikroskopisch kleinen und entsprechend massearmen Partikel könnten dabei aufgrund der hohen Aufprallgeschwindigkeiten zu ernsthaften Beschädigungen führen. Neben den empfindlichen Optiken der Messinstrumente sind dabei besonders die großflächigen, für die Energieversorgung benötigten Solarzellenausleger einem erhöhten ‚Trefferrisiko‘ ausgesetzt. Im schlimmsten Fall könnten solche Kollisionen zum Ausfall einer Raumsonde führen.

Modellrechnungen führten Ende des vergangenen Jahres zu dem Schluss, dass der Mars während der Kometenpassage pro Quadratmeter im Durchschnitt von einem Staubteilchen getroffen werden könnte. Für den ESA-Orbiter Mars Express, welcher selbst in einer optimalen Lageausrichtung immer noch eine ‚Angriffsfläche‘ von etwa drei Quadratmetern bietet, hätte dies zum Beispiel bedeutet, dass er von bis zu drei Staubteilchen getroffen werden könnte.
Um dieses Risiko so weit wie möglich zu minimieren haben die für die Steuerung der Raumsonden verantwortlichen Mitarbeiter der beteiligten Weltraumagenturen die Umlaufbahnen der Marsorbiter durch gezielte Schubmanöver so weit verändert, dass diese sich während der Phase der dichtesten Annäherung an den Staubschweif des Kometen auf der anderen Seite des Planeten befinden werden und den Mars dabei als eine Art ’natürlichen Schutzschild‘ nutzen. Der NASA-Orbiter MRO hat entsprechende Orbitkorrekturmanöver bereits am 2. Juli und am 27. August durchgeführt, Mars Odyssey am 5. August. Bei dem erst kürzlich eingetroffene Orbiter MAVEN erfolgte ein entsprechendes Orbitkorrekturmanöver am 9. Oktober.

Bereits zwei Tage zuvor wurde der Orbit der Raumsonde Mangalyaan so verändert, dass sich diese zum Zeitpunkt der dichtesten Annäherung des Kometen an den Mars auf der von dem Kometen abgewandten Seite des Planeten in einer Höhe von rund 400 Kilometern über der Marsoberfläche bewegen wird. Und auch der ESA-Marsorbiter Mars Express absolvierte im Sommer ein Korrekturmanöver, durch welches er sich in dem betreffenden Zeitraum hinter dem Mars befinden wird.

Im Sommer dieses Jahres wurde dann auch der Wert bezüglich der zu erwartenden ‚Trefferraten‘ korrigiert. Basierend auf neuen Berechnungen, welche die aktuelle Aktivität des Kometen und die Verteilung des Staubschweifes mit einbeziehen, wird die Trefferwahrscheinlichkeit für Mars Express derzeit mit einem Wert von nur noch 1:300.000 angegeben. Die Phase der ‚größten Gefahr‘ für die Flotte der Marsorbiter wird außerdem nur wenige Minuten andauern. Bereits nach etwa 20 Minuten wird die Teilchendichte des Staubschweifes wieder deutlich abfallen, da sich der Mars aufgrund seiner Umlaufbewegung um die Sonne immer weiter von dem Zentrum des sich langsam ausbreitenden Schweifs entfernt.

Keine Gefahr für die Rover
Die beiden Marsrover Opportunity und Curiosity sind dagegen vor dem Kometen Siding Spring und dessen Staubschweif gut geschützt. Trotz ihrer geringen Dichte bietet die dünne Marsatmosphäre einen ausreichenden Schutz und wird verhindern, dass die von C/2013 A1 (Siding Spring) ausgehenden Staubpartikel die Marsoberfläche erreichen.

Die nächsten Tage bleiben auf jeden Fall spannend. Werden die den Mars umkreisenden Raumsonden die Marspassage von Siding Spring – wie erhofft – unbeschadet überstehen? Die folgenden Monate werden die an den einzelnen Missionen beteiligten Wissenschaftler dann mit der Auswertung der Daten verbringen. Erste Erkenntnisse dieses einmaligen Ereignisses sollen bereits im Dezember 2014 während der diesjährigen Herbsttagung der American Geophysical Union in San Francisco/Kalifornien präsentiert werden.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: EPSC 2014, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das finale 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.

Bei einem dieser Instrumente handelt es sich um das Mikrowellenradiometer MIRO (kurz für „Microwave Spectrometer for the Rosetta Orbiter“), welches sich aus einem 30-Zentimeter-Teleskop und zwei Heterodyn-Empfängern, die in den Frequenzbereichen 190 beziehungsweise 562 GHz arbeiten, zusammensetzt. Das MIRO kam bereits bei den Vorbeiflügen von Rosetta an den Asteroiden (2867) Steins und (21) Lutetia erfolgreich zum Einsatz. Diese beiden Asteroiden-Flybys fanden am 5. September 2008 und am 10. Juli 2010 statt.

Das Instrument soll im Verlauf der weiteren Mission bei dem Kometen 67P folgende Fragestellungen beantworten:

• In welchen Mengen entweichen flüchtige Gase wie Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Ammoniak oder Methanol aus dem Kometenkern in das umgebende Weltall?
• Welche Wasserisotope werden dabei freigesetzt?
• Wie verändert sich die Freisetzungsrate dieser Gase bei zunehmender Annäherung an die Sonne?
• Mit welchen Geschwindigkeiten bewegen sich die Gaspartikel innerhalb der Koma des Kometen?
• Welche Temperaturen herrschen innerhalb der Koma?
• Welche Temperaturen herrschen direkt auf der Kometenoberfläche bis zu einer Tiefe von wenigen Zentimetern?
• Wie verändern sich diese Temperaturwerte bei zunehmender Annäherung des Kometen an die Sonne?

Die Identifizierung der einzelnen Gase erfolgt dabei anhand der Auswertung der für jede Gasart typischen Emissionen beziehungsweise Absorptionen, welche sich durch das Lichtspektrum erkennen lassen und die durch die Änderung des Rotationszustandes der einzelnen Gasmoleküle beeinflusst werden.

Die von dem durch das MIRO in den Frequenzbereichen 190 und 562 GHz empfangene Strahlung des Kometen wird dabei zuerst auf eine niedrigere Zwischenfrequenz heruntergerechnet. Die so erzeugten Zwischenfrequenz-Signale werden anschließend von einem Echtzeit-Spektrometer – dem so genannten „Chirp Transformations Spektrometer“ (kurz „CTS“) – weiterverarbeitet. Das CTS-Spektrometer rechnet die Spektren der empfangenen Signale aus und ermittelt im Rahmen einer erfolgenden Messperiode pro Sekunde den Mittelwert aus 50.000 solcher Spektren.

Aus den Intensitäten sowie aus den Dopplerverschiebungen der Spektren werden die vorherrschenden Temperaturen bestimmt. Die gemessenen Gase ermöglichen einen Einblick in die chemische Zusammensetzung des Kometenkerns. Aus den gemessenen Oberflächentemperaturen und deren Veränderung mit zunehmender Tiefe sowie den gemessenen Ausgasungsraten sollen in Kombination mit Modellrechnungen zudem konsistente Angaben über die physikalische Eigenschaften des Kometenkerns ermittelt werden. Zudem können durch das MIRO-Experiment Schlüsselprozesse, welche das Ausgasungsverhalten und die damit verbundene Entwicklung der Kometenkoma beeinflussen, untersucht werden.

Erste Ergebnisse
Bereits im Juni 2014 gelang dem MIRO-Instrument der Nachweis, dass 67P Wasserdampf freisetzt (Raumfahrer.net berichtete). Weitere Resultat wurden am heutigen Tag im Rahmen des diesjährigen European Planetary Science Congress, einer gegenwärtig in Portugal stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, vorgestellt.

Demzufolge nahm die Aktivität des Kometen nach der ersten Detektion von Wasserdampf am 6. und 7. Juni 2014 weiter zu. Am 6. Juli 2014 wurde dabei pro Sekunde bereits eine Menge von 500 Gramm Wasser freigegeben, welches mit einer Geschwindigkeit von etwa 600 bis 700 Metern pro Sekunde von der Kometenoberfläche entwich. Ersten Analysen zufolge konnten dabei drei verschiedene Wasserisotope nachgewiesen werden.

Des weiteren gelang mit dem MIRO der Nachweis von Ammoniak und Methanol. Kohlenmonoxid konnte dagegen noch nicht eindeutig detektiert werden. Samuel Gulkies, der für das MIRO-Experiment zuständige wissenschaftliche Leiter vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena/Kalifornien, weist allerdings darauf hin, dass sich die wissenschaftliche Untersuchung noch in einer sehr frühen Phase befindet. Viele der bisher erhaltenen Daten, welche durch die Anfertigung von bisher mehr als 20.000 Spektren gewonnen wurden, müssen noch ausgewertet und in einen Kontext versetzt werden.

Das MIRO-Experiment für die Kometensonde Rosetta wurde von einem Konsortium von verschiedenen Instituten aus Deutschland, Frankreich und den USA unter Leitung des wissenschaftlichen und instrumentellen Projektleiters Dr. Samuel Gulkis vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA entwickelt. Für die Entwicklung des „Chirp Transformations Spektrometers“, welches im Rahmen dieses Instruments einen entscheidenden Rolle spielt, war das mittlerweile in Göttingen beheimatete Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) verantwortlich. Weitere CTS-Partner sind das JPL, das CIT, das Observatoire de Paris, das Observatoire de Bordeaux, die National Central University in Taiwan, das DLR und die University of Massachusetts.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, University of Maryland.

Die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde Deep Impact hat am 17. und 18. Januar 2013 mit einer ihrer beiden für wissenschaftliche Untersuchungen bestimmten Kameras, dem Medium-Resolution Imager (MRI), den Kometen C/2012 S1 (ISON) abgebildet, wobei in einem Zeitraum von etwa 36 Stunden rund 150 Aufnahmen angefertigt wurden. Die Distanz zwischen der Raumsonde und dem Kometen betrug dabei etwa 793 Millionen Kilometer.

Obwohl sich der Komet zum Aufnahmezeitpunkt in einer Entfernung von über 763 Millionen Kilometern zur Sonne und somit noch außerhalb der Umlaufbahn des Planeten Jupiters befand ist auf den Aufnahmen erkennbar, dass C/2012 S1 (ISON) aktiv ist und bereits einen ausgeprägten Schweif aufweist, welcher über eine Länge von fast 65.000 Kilometern verfügt.

„Dies ist bereits der vierte Komet, bei dem wir [mit der Raumsonde Deep Impact] wissenschaftliche Beobachtungen durchgeführt haben und der am weitesten von der Erde entfernte Punkt, von dem wir jemals versucht haben, Daten von einem Kometen zu gewinnen“, so Tim Larson, der Projektmanager der Deep Impact-Mission am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien. „Die Entfernung schränkt dabei die Datenübertragungsrate erheblich ein. Es ist in etwa so, als würden wir wieder ein Intenet-Modem benutzen, nachdem wir zuvor DSL genutzt haben. Wir werden die wissenschaftlichen Beobachtungen und die Datenübertragung jedoch so koordinieren, dass wir eine maximale Ausbeute bei diesem spektakulären Kometen erreichen werden.“
Diese Beobachtungen sollen dazu genutzt werden, um Infrarotbilder und Lichtkurven des Kometen aufzuzeichnen. Aus diesen Daten wollen die Wissenschaftler der NASA unter anderem die Rotationsperiode des Kometenkerns ableiten.

Der Komet C/2012 S1 (ISON) gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich aus der Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen dieser Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die bisherigen Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet sich jetzt – mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – möglicherweise das erste Mal der Sonne nähert. Aus diesem Grund gehen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügt, welche große Mengen an leichtflüchtigen Stoffen wie gefrorenes Kohlendioxid oder Wassereis enthalten dürfte.

„Hier bietet sich uns eine seltene Gelegenheit um zu untersuchen, wie sich die seit der Entstehung unseres Sonnensystems unverändert in diesem Kometen gebundenen Gase und Staubpartikel während der Sonnenpassage und der damit verbundenen Erwärmung verändern und entwickeln werden“, so Tony Farnham von der University of Maryland/USA, einer der Mitarbeiter des wissenschaftlichen Teams der Deep Impact-Mission.

Der Komet wurde am 21. September 2012 von den beiden russischen Amateurastronomen Vitali Njewski und Artjom Nowitschonok auf Aufnahmen entdeckt, welche mit einem automatischen Durchmusterungsteleskop des International Scientific Optical Network (ISON) in der Nähe der Stadt Kislowodsk/Russland gewonnen wurden. Auf den Aufnahmen präsentierte sich der Komet als ein schwacher Nebelfleck im Sternbild Krebs, welcher eine scheinbare Helligkeit von lediglich 18,8 mag erreichte.

Bereits wenige Wochen später konnten verschiedene Astronomen bestätigen, dass der Komet eine Koma ausbildet (Raumfahrer.net berichtete). Derzeit ist der Komet etwa 600 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und erreicht mittlerweile eine Helligkeit von 15,8 mag.

Momentan gehen die Astronomen davon aus, dass der Komet den irdischen Betrachtern gegen Ende des Jahres 2013 ein eindrucksvollen Anblick liefern wird. Am 28. November wird sich C/2012 S1 (ISON) auf seiner Umlaufbahn der Sonne bis auf eine Distanz von lediglich 1,8 Millionen Kilometern nähern, was nur wenig mehr als dem Durchmesser der Sonne – dieser beträgt rund 1,4 Millionen Kilometer – entspricht. Dabei wird der überwiegend aus Eis und Staub bestehende Kern des Kometen extrem aufgeheizt. Diese dabei freigesetzten Kometenbestandteile bilden letztendlich die charakteristischen Schweife, welche Längen von bis zu mehrere Millionen Kilometern erreichen können.

Sollte der Komet die extreme Sonnenhitze überstehen, so könnte er nach dem Passieren des sonnennächsten Punktes im Dezember 2013 von der Erde aus am Nachthimmel eventuell sogar mit dem bloßen Auge gut zu beobachten sein. Optimistische Prognosen über den zukünftigen Helligkeitsverlauf lassen sogar die Möglichkeit zu, dass der Komet Ende Dezember 2013 auch während des Tages als ein sogenannter „Tageslichtkomet“ zu sehen sein wird. Es ist allerdings nicht auszuschließen, dass der Komet bereits vor dem Erreichen des sonnennächsten Punktes seiner Bahn wieder schwächer wird oder beim Passieren der Sonne sogar in mehrere Bruchstücke zerbricht.

Eine Gefahr für die Erde stellt C/2012 S1 (ISON) übrigens nicht dar. Beim Passieren des erdnächsten Punktes auf seiner Umlaufbahn wird der Komet am 26. Dezember 2013 immer noch rund 60 Millionen Kilometer von der Erde entfernt sein.

Aus den Beobachtungen von C/2012 S1 (ISON) durch die Raumsonde Deep Impact haben die an der Mission beteiligten Wissenschaftler ein kurzes Video erstellt, welches von der interessierten Öffentlichkeit auf der Webseite des Jet Propulsion Laboratory betrachtet werden kann. Hier ist zu sehen, wie sich der Komet vor dem Sternenhimmel bewegt.

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• Kometen

Der Beitrag Deep Impact fotografiert den Kometen ISON erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Associatione Friulana di Astronomia i Meteorologia.

Demnach findet sich ein Maximum des durch Staubpartikel reflektierten Sonnenlichts bei etwas unter 8.000 Kilometern Abstand vom Kernzentrum. Dies konnte bei verschiedenen Messungen am Majdanak-Observatorium (1.500/12.000) in Usbekistan sowie mit dem Faulkes Telescope North auf Hawaii (2.000/20.000 RC) festgestellt werden.
Der Komet C/2012 S1 (ISON) war am 21. September aus Daten eines automatischen Durchmusterungsteleskops entdeckt und seine Flugbahndaten bestimmt worden. Er wird sich im November 2013 der Sonne bis auf eine vergleichsweise geringe Distanz um 2 Millionen Kilometer nähern. Dabei wird er einen großen und hellen Schweif entwickeln, der unter Umständen sogar am Tage zu sehen sein könnte.

Derzeit ist der Komet allerdings noch mehr als 6 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt und bildet offenbar gerade eine Koma aus. Diese besitzt im Augenblick eine Helligkeit von 17,7 mag und hat von der Erde aus gesehen etwa eine Größe von 6 mal 9 Bogensekunden.

In der Vergangenheit gab es immer wieder helle Kometen. Zuletzt erfreuten Hyakutake (Helligkeitsmaximum im März 1996) und Hale-Bopp (April 1997) Astronomen und die interessierte Öffentlichkeit. Spektakulär waren auch die Armada von Raumsonden, die in den 1980er Jahren den Halleyschen Kometen ansteuerte und der Einschlag der Bruchstücke von Shoemaker-Levy 9 auf dem Jupiter im Jahre 1994.

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• Kometenthema ab 25. September 2012

Der Beitrag Koma von C/2012 S1 unter Beobachtung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Hans J. Kemm. Quelle: Universe today.

Bisher, seit er am 21. Februar 1906 von August Kopff in Heidelberg entdeckt wurde, war der 113 km große Brocken (596) Scheila eindeutig als Asteroid eingestuft. Auf neuesten Aufnahmen zeigt sich aber ein ganz anderes Bild: klar erkennbar sieht man eine relativ große Koma.

Nun kommen die Astronomen ins Grübeln. Gab es im Asteroidengürtel einen Crash zwischen (596) Scheila und einem anderen Raumkörper oder handelt es sich hier um einen Ausbruch von Staub- und Eispartikeln? Die jetzt sichtbaren Staubbögen sind schon merkwürdig, sie zeigen sich in einer ungefähren Größe von 2′ (Bogenminuten) nach Norden und 5′ nach Westen.

Dass Raumkörper im Hauptgürtel solch eine Veränderung durchmachen, ist ja nicht neu. Der Asteroid 1979 OW7, der 1996 nach längerer Unsichtbarkeit als Asteroid 1996 N2 wiederentdeckt wurde, zeigte plötzlich im Jahr 2002 einen Staubschweif. Astronomen haben auch hier angenommen, dass es sich um einen Asteroiden-Impact handelte. In der jetzigen Situation könnte es eine Aufklärung geben, wenn (596) Scheila im Mai 2011 einen Stern bedecken wird, leider ist dieser sehr leuchtschwach.

Verwandte Webseiten:

• Asteroid Scheila Sprouts a Tail and Coma

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Ein Beitrag von Michael Stein. Vertont von Dominik Mayer.

Doch natürlich gibt es viel mehr über diese Himmelskörper zu erzählen, zu denen sich die europäische Raumsonde Rosetta am 2. März 2004 auf den Weg gemacht hat.

Wider die himmlische Ordnung

Aufgrund ihrer optisch auffälligen Erscheinung sind Kometen seit Urzeiten den Menschen bekannt. Zu den ältesten Aufzeichnungen gehören schriftliche Hinweise auf das Erscheinen des berühmten Halleyschen Kometen aus dem Jahr 240 v.Chr in China. Eine andere äußerst bekannte Darstellung desselben Kometen findet sich auf dem so genannten Bayeux-Gobelin, der an die Eroberung Englands durch die Normannen im Jahre 1066 erinnert. Vor dem Beginn der Neuzeit haftete Kometen gerade im christlichen Europa lange Zeit ein schlechtes Image an, da sie die ansonsten als ewig angenommene göttliche Ordnung des Himmels durch ihr Erscheinen erschütterten – immerhin legitimierte sich die christliche Kirche unter anderem auch durch Hinweis auf die gottgewollte Ordnung des Lebens, in der sie und ihre Würdenträger demnach einen ebenso gottgewollten und nicht in Frage zu stellenden Platz innehatten, und da konnten die himmlische Ordnung störende und dazu noch optisch überaus prominente Himmelskörper wie Kometen kaum etwas Gutes bedeuten.

Diese Wahrnehmung begann sich wie in vielen anderen Bereichen auch mit dem Beginn der Neuzeit zu ändern, als zunehmend rationale Erklärungen für vorher mystisch gedeutete Naturphänomene gesucht wurden. So beobachtete der dänische Astronom Tycho Brahe (1546-1601) nur mit dem bloßen Auge – das Fernrohr wurde erst 1609 durch Galileo Galilei erfunden – Kometenbahnen mit erstaunlicher Genauigkeit und schloss aus seinen Beobachtungen, dass die griechische Einteilung des Himmels in verschiedene Sphären nicht richtig sein konnte. Der englische Astronom und Mathematiker Edmond Halley (1656-1742) wies in einer Veröffentlichung des Jahres 1705 nach, dass sich Kometen auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Berühmt wurde er vor allem deshalb, weil er auf Basis seiner Berechnungen die Wiederkehr des nach ihm benannten Kometen für das Jahr 1758 korrekt vorhersagte. (Mit einer Umlaufdauer von 76 Jahren ist der Halleysche Komet so etwas wie eine menschliche Generationen zählende „Uhr“ – ein Teil seiner Popularität mag auch daher stammen.)

Ursprung und Bahnen der Kometen
Es gibt zwei Quellen für die in unserem Sonnensystem auftretenden Kometen: Der Kuiper-Gürtel und die Oorthsche Wolke. In beiden Fällen handelt es sich um riesige Ansammlungen unzähliger Überreste aus der Entstehungszeit des Sonnensystems vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Der Kuiper-Gürtel ist nach dem holländischen Planetenforscher Gerard Kuiper (1905-1973) benannt, der 1951 die Existenz eines solchen Rings aus Asteroidenähnlichen Himmelskörpern jenseits der Neptun-Umlaufbahn postulierte. Ein Jahr früher bereits hatte der Astronom Jan Hendrik Oort (1900-1992) durch Analyse von Kometenbahnen auf die Existenz einer kugelförmigen Sphäre aus vergleichbaren Überresten der Entstehung unseres Sonnensystems geschlossen, die weit jenseits der Pluto-Umlaufbahn beginnen und sich neuesten Berechnungen zufolge bis zu 1,5 Lichtjahre in das Weltall hinaus erstrecken soll. (Bisher konnten aufgrund der gigantischen Entfernungen jedoch noch keine Mitglieder der Oorthschen Wolke beobachtet werden, noch also ist sie nur ein theoretisches Konstrukt – das allerdings die hyperbolischen Kometenbahnen gut erklären kann.)
 
Während der Kuiper-Gürtel als Ursprung der meisten Kometen angesehen wird, die auf elliptischen Bahnen mit Orbitperioden von bis zu 200 Jahren die Sonne umlaufen, gilt die Oortsche Wolke als Quelle der nur einmal in die Nähe der Sonne fliegenden Kometen auf hyperbolischen Umlaufbahnen: Nach der Passage der Sonne fliegen sie wieder in das Weltall hinaus, ohne noch einmal in das innere Sonnensystem zurückzukehren. Wieso aber verlassen die in der Oorthschen Wolke vorhandenen Himmelskörper überhaupt ihre Position und fliegen in das Zentrum des Sonnensystems? Man nimmt an, dass Störungen durch in der „Nähe“ des Sonnensystems vorbeiziehende Sterne die Hauptursache dafür sind. Wenn ein solches Ereignis stattfindet kann es allerdings gleich ganze Kometenschwärme auslösen, die dann bei ihrem Flug durch das Sonnensystem durchaus auch Zusammenstöße mit den dortigen Planeten und Monden provozieren können. Glücklicherweise sind solche Ereignisse nur sehr selten, andernfalls wären die Konsequenzen für die Entwicklung des Lebens auf der Erde wohl katastrophal gewesen.
 
Heutzutage werden Kometen häufig durch die Raumsonde SOHO entdeckt, die permanent unsere Sonne beobachtet. Schon eine dreistellige Anzahl dieser Himmelskörper sind auf SOHO-Aufnahmen identifiziert worden, die sie beim Vorbeiflug oder auch beim Sturz in die Sonne zeigen.
 
Zusammensetzung
Kometen sind wie zu Beginn bereits angedeutet meist einige hundert Meter bis zu einigen Kilometern groß und von unregelmäßiger Gestalt. Sie sind außerhalb des Asteroidengürtels, wenn sie noch nicht aktiv sind – also noch keinen Schweif zeigen -, nur sehr schwer zu entdecken, da sie nicht nur äußerst klein sondern auch extrem dunkel sind: ihre Oberfläche ist oftmals dunkler als Steinkohle. Nach heutigen Erkenntnissen bestehen Kometen aus einer Mischung von Gestein und Eis, was bei Annäherung an die Sonne zum Ausgasen der flüchtigen Elemente und damit zur Bildung des oft mehrere Millionen Kilometer langen Schweifs führt.
 
Der vergleichsweise kleine und feste Kometenkern ist von einer Koma umgeben, die sich aus Wasser und verschiedenen Gasen zusammensetzt, die vom Kern abgegeben werden. Diese Koma ist vergleichsweise dicht, was die Beobachtung des Kometenkerns durch erdgebundene Teleskope sehr erschwert. Der Schweif setzt sich aus Staubteilchen und ionisierten Atomen zusammen und zeigt unabhängig von der Flugrichtung des Kometen immer von der Sonne weg, da er durch den von der Sonne ausgehenden „Sonnenwind“ erst verursacht wird.
 
Die Astronomen interessieren sich vor allem deswegen für Kometen, weil ihre Zusammensetzung im Vergleich zu der von Planeten oder Monden seit Entstehung des Sonnensystems kaum verändert worden ist. Natürlich sind sie selbst in den ungeheuren Entfernungen jenseits der Pluto-Umlaufbahn nicht frei von äußeren Einflüssen – Beispiele sind die energiereiche kosmische Strahlung oder auch das permanente Bombardement durch kosmischen „Sternenstaub“ -, aber im Vergleich zu den Einflüssen, die sämtliche Himmelskörper im inneren Sonnensystem alleine durch unser Zentralgestirn erfahren, ist diese Beeinträchtigung doch geringer.
 
Bisherige Forschungsmissionen
Die europäische Forschungsmission Giotto des Jahres 1986 war ein Pionier, da die Raumsonde bei einem Vorbeiflug in knapp 600 Kilometern Entfernung erstmals den Kern des Halleyschen Kometen detailliert fotografieren konnte. Zur selben Zeit waren zwei russische und zwei japanische Raumsonden mit gleichem Ziel unterwegs, doch am bekanntesten sind wohl die Aufnahmen der europäischen Raumsonde. Im Juli 1992 gelang der Sonde dann noch ein Vorbeiflug an dem Kometen Grigg-Skjellerup, dieses Mal in der bis heute unerreichten Distanz von weniger als 200 Kilometern. Da jedoch die Kamera während des Halley-Vorbeiflugs durch Staubpartikel des Kometen beschädigt worden war konnten von Grigg-Skjellerup keine Aufnahmen angefertigt werden.
 
Im Jahr 2001 flog dann die kleine amerikanische Raumsonde Deep Space 1 in nur 2.200 Kilometern Entfernung an dem Kometen Borrelly vorbei und machte faszinierende Aufnahmen dieses Himmelskörpers. Dieser Erfolg war umso erstaunlicher, als vorher während des Fluges von Deep Space 1 massive technische Probleme auftraten. Außer fotografischen Aufnahmen konnte die Raumsonde auch Ionen- und Elektronenmessungen im Umfeld des Kometen vornehmen und die Zusammensetzung des Kometenkerns mit einem Infrarot-Spektrometer analysieren. Wie schon Giotto mussten alle Messungen und Aufnahmen jedoch während eines relativ kurzen Zeitrahmens gemacht werden, da die Sonde mit hoher Geschwindigkeit an dem Kometen vorbeiflog.
 
Vor wenigen Wochen erst, am 2. Januar 2004, passierte dann die amerikanische Raumsonde Stardust ihren Zielkometen Wild 2 in nur 240 Kilometern Entfernung und machte dabei mit ihrer Navigationskamera beeindruckende Bilder des kartoffelförmigen Kometenkerns. Das eigentliche Ziel aber war das Sammeln von Kometenstaub mit Hilfe eines Tennisschlägergroßen Auffanggerätes, das anschließend in einer Kapsel versiegelt wurde und im Januar 2006 zur Erde zurückgebracht werden soll, um den Kometenstaub intensiv untersuchen zu können. Bisher ist die Mission trotz eines vergleichsweise kleinen Budgets exzellent gelaufen.
 
Die ebenfalls amerikanische Raumsonde Deep Impact wird zwar erst nach Rosetta Ende 2004 starten, ihren Zielkometen Tempel 1 jedoch bereits im Juli 2005 erreichen. In einem Aufsehen erregenden Experiment soll dann ein 350 Kilogramm schwerer Einschlagskörper von der Raumsonde gelöst werden und mit hoher Geschwindigkeit auf dem Kometen aufschlagen. Der dabei entstehende rund 25 Meter tiefe Krater soll zum einen aufgrund seiner Form und Größe Aufschluss über die Zusammensetzung des Kometenkerns geben, zum anderen sollen spektroskopische Untersuchungen des Auswurfmaterials ebenfalls etwas darüber preisgeben. Unabhängig von diesen wissenschaftlichen Zielen soll dabei auch gleich untersucht werden, inwieweit sich die Flugbahn eines solchen Himmelskörpers durch technische Mittel verändern lässt – „Armageddon“ und ähnliche Filme lassen grüßen.
 
Mit Rosetta ist nun erstmals der Orbit um einen Kometen und die Landung auf ihm geplant. Wenn diese anspruchsvolle Mission wie geplant ablaufen sollte wird unser Wissen über diese eindrucksvollen Boten aus den Tiefen des Weltalls deutlich anwachsen – und damit auch das Wissen über die Ursprünge unseres Sonnensystems.

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