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Landen, wo Komet 67P aktiv ist

Fünf Gebiete auf der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko kommen als Landestellen für Philae, die Landeeinheit von Rosetta, in Frage.

25. August 2014

Flugtechnisch erreichbar, möglichst eben, nicht zu schattig, nicht zu sonnig - und wissenschaftlich reizvoll: Diese Bedingungen soll das Gebiet auf der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko erfüllen, das zur Landestelle für Philae, der Landeeinheit der ESA-Raumsonde Rosetta, gekürt wird. In einer Vorauswahl hat das Lander-Team unterstützt von Kollegen aus dem Rosetta Science Team und von der ESA nun fünf mögliche Kandidaten benannt. Drei der potentiellen Landestellen liegen auf dem „Kopf“, die anderen beiden auf dem größeren „Körper“ des Kometen. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte es für Philae von dort aus möglich sein, die Aktivität von 67P aus der Nähe zu beobachten. In den nächsten Wochen sollen die fünf Landestellen näher charakterisiert werden.



F&uuml;nf Gebiete auf dem Kometen 67P kommen als Landestellen in Frage. In diesen drei Ansichten des Kometen ist die ungef&auml;hre Lage der Landestellen eingetragen. Die Bilder wurden mit Hilfe des wissenschaftlichen Kamerasystems OSIRIS am 16. August 2014 aus einer Entfernung von etwa 100 Kilometern aufgenommen. <br />Die 5 Landestellen wurden aus einer Vorauswahl aus zehn Landestellen ausgew&auml;hlt. Sie sind mit den Buchstaben A, B, C, I und J bezeichnet. Die Bezeichnung enth&auml;lt keine Rangfolge der Landestellen. Bild vergrößern
Fünf Gebiete auf dem Kometen 67P kommen als Landestellen in Frage. In diesen drei Ansichten des Kometen ist die ungefähre Lage der Landestellen eingetragen. Die Bilder wurden mit Hilfe des wissenschaftlichen Kamerasystems OSIRIS am 16. August 2014 aus einer Entfernung von etwa 100 Kilometern aufgenommen.
Die 5 Landestellen wurden aus einer Vorauswahl aus zehn Landestellen ausgewählt. Sie sind mit den Buchstaben A, B, C, I und J bezeichnet. Die Bezeichnung enthält keine Rangfolge der Landestellen. [weniger]

„Es waren schwierige Beratungen, aber wir haben einige Stellen identifizieren können, mit denen sowohl die Flugingenieure, als auch die Wissenschaftler sehr zufrieden sind“, sagt Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), wissenschaftlicher Leiter der Landemission, der die Gebiete mitausgewählt hat. Kein leichtes Unterfangen, denn die „perfekte“ Landestelle muss nicht nur sicher erreichbar sein und einen reibungslosen Betrieb von Philae ermöglichen, sondern auch die notwendigen Voraussetzungen für die geplanten wissenschaftlichen Untersuchungen bieten. Fünf Landestellen haben die Wissenschaftler nun in die engere Wahl gezogen.

M&ouml;gliche Landestelle A. Dieses und die folgenden Bilder wurden von der Tele-Kamera des wissenschaftlichen Kamerasystems OSIRIS am 16. August 2014 aus einer Entfernung von etwa 100 Kilometern aufgenommen. Das Bild zeigt ein Gebiet mit einer Gr&ouml;&szlig;e von einem Quadratkilometer, das um den Mittelpunkt der Landeellipse zentriert ist.&nbsp; Die Aufl&ouml;sung betr&auml;gt 1,85 Meter pro Pixel. <br /><br />
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Mögliche Landestelle A. Dieses und die folgenden Bilder wurden von der Tele-Kamera des wissenschaftlichen Kamerasystems OSIRIS am 16. August 2014 aus einer Entfernung von etwa 100 Kilometern aufgenommen. Das Bild zeigt ein Gebiet mit einer Größe von einem Quadratkilometer, das um den Mittelpunkt der Landeellipse zentriert ist.  Die Auflösung beträgt 1,85 Meter pro Pixel.

 

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67P/Churyumov-Gerasimenko ist ein ungewöhnlich geformter Brocken: Ein kleiner Teil, der „Kopf“, ist über eine Halsregion mit dem größeren Körper verbunden. „Wenn man die außergewöhnliche Form und die globale Topographie des Kometen sieht, es ist sicherlich keine Überraschung, dass viele Gebiete gleich aus der Auswahl herausfielen“, so Philae-Projektleiter Stephan Ulamec vom DLR. Aussichtsreiche Kandidaten finden sich nach Ansicht der Forscher dennoch auf beiden Teilen: drei auf dem Kopf, zwei auf dem Körper. Die Halsregion, die vielen Wissenschaftlern wegen ihrer auffälligen hellen Färbung besonders interessant erscheint, bietet nicht die nötigen Voraussetzungen für eine sichere Landung und den anschließenden, erfolgreichen Betrieb von Philae.

„Das wichtigste Kriterium war natürlich, dass die Gebiete für Philae überhaupt erreichbar sind“, so Böhnhardt. Schließlich treffe dies nicht auf alle Regionen des Kometen zu. Selbst wenn man alle denkbaren Geschwindigkeiten, Flugbahnen und Orientierungen der Raumsonde im Moment des Abdockens von Philae berücksichtigt sowie die verschiedenen möglichen Ablösegeschwindigkeiten der Landeeinheit selbst, bleiben schwarze Flecken auf der Karte des Kometen.

M&ouml;gliche Landestelle B. Bild vergrößern
Mögliche Landestelle B.

Ebenso wichtig: Von der Landestelle muss es einen regelmäßigen Funkkontakt zur Raumsonde geben, um Betriebskommandos und Daten auszutauschen. Eine möglichst ebene Oberfläche soll zudem eine sichere Landung garantieren; mindestens sechs Stunden Sonnenlicht pro Kometenumdrehung für mindestens sechs Monate nach der Landung das Aufladen der Solarzellen von Philae zur Energieversorgung. Allerdings darf die Sonne auch nicht zu lange scheinen. Sonst könnte Philae überhitzen. Wie die Beratungen ergaben, sind diese Voraussetzungen für die gesamte Unterseite des Kometen nicht gegeben.

Aus wissenschaftlicher Sicht wiegen weitere Kriterien schwer. Wo etwa lässt sich die Aktivität des Kometen gut beobachten? Auf seiner Reise in Richtung Sonne erwärmt sich die Oberfläche des Kometen zunehmend. Schon jetzt verdampfen von einigen Stellen, so genannten aktiven Regionen, leicht flüchtige Gase und reißen Staubteilchen mit sich. Diese zu untersuchen, ist beispielsweise Aufgabe des Instrumentes DIM (Dust Impact Monitor), das von Forschern des MPS geleitet wird. „Wir haben bevorzugt Landestellen ausgewählt, die nach unserem momentanen Kenntnisstand die Möglichkeit bieten, die Kometenaktivität quasi hautnah zu untersuchen“, so Böhnhardt.

M&ouml;gliche Landestelle C. Bild vergrößern
Mögliche Landestelle C.

Ihre Entscheidung gründen die Mitglieder der Auswahlkommission, die von weiteren Ingenieuren und Wissenschaftlern unterstützt wurden, auf erste Messdaten, die die Instrumente an Bord von Rosetta seit der Ankunft am Kometen am 6. August dieses Jahres aufgenommen haben. Eine entscheidende Rolle spielten dabei die Bilder des wissenschaftlichen Kamerasystems OSIRIS. Aus einer Entfernung von etwa 100 Kilometern geben sie ersten Aufschluss über die Topographie des Körpers und machen Oberflächenstrukturen von zwei Metern Größe sichtbar.

„In den nächsten Wochen werden wir uns die fünf Landestellen-Kandidaten besonders genau und aus der Nähe anschauen“, so Holger Sierks vom MPS, wissenschaftlicher Leiter des Kamerateams. Dabei wird eine Auflösung von 50 Zentimeter pro Pixel erreicht. „Zudem werden wir die lokale Aktivität näher untersuchen, die wir schon jetzt in abströmenden Jets erkennen können“, ergänzt Sierks.

M&ouml;gliche Landestelle I. Bild vergrößern
Mögliche Landestelle I.

Andere Forscher erhoffen sich von den nächsten Wochen auch Erkenntnisse darüber, wo sich organische Stoffe auf der Oberfläche des Kometen finden. Das Instrument COSAC (Cometary Sampling and Composition Experiment) etwa benötigt eine Landestelle, die reich an organischen Verbindungen ist. Dort soll der Gaschromatograph mit angeschlossenem Massenspektrometer unter anderem nach den Bausteinen des Lebens suchen. Dieses Kriterium könnte Mitte September eine wichtige Rolle spielen, wenn die Auswahlkommission erneut zusammentritt. Dann sollen von den fünf jetzt benannten Landestellen zwei in die engere Wahl gezogen und priorisiert werden. „Der Prozess, eine Landestelle auszuwählen, ist extrem komplex und dynamisch. Während wir uns dem Kometen nähern, werden wir mehr und mehr Details sehen, die unsere Entscheidung beeinflussen werden“, sagt Rosetta-Missionsleiter Fred Jansen von der ESA.

M&ouml;gliche Landestelle J. Bild vergrößern
Mögliche Landestelle J.

Rosetta ist eine Mission der Europäischen Weltraumagentur ESA mit Beiträgen der Mitgliedsstaaten und der amerikanischen Weltraumagentur NASA. Rosettas Landeeinheit Philae wurde von einem Konsortium unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der französischen und italienischen Weltraumagentur (CNES und ASI) zur Verfügung gestellt. Rosetta wird die erste Mission in der Geschichte sein, die einen Kometen anfliegt, ihn auf seinem Weg um die Sonne begleitet und eine Landeeinheit auf seiner Oberfläche absetzt.

 
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