Eine Kamera navigiert durchs All

Das Gerät vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung bereitet die Raumsonde Rosetta auf ihre Begegnung mit einem Asteroiden vor.

28. August 2008

Die ESA-Raumsonde Rosetta fliegt am Freitag, 5. September, an einer besonderen "Sehenswürdigkeit" vorbei: Nur etwa 800 Kilometer werden die Sonde vom Asteroiden Steins trennen. Die Begegnung bietet Forschern erstmals die Gelegenheit, einen Asteroiden dieses Typs aus der Nähe zu untersuchen. Die dafür nötigen Bilder liefert das Kamerasystem OSIRIS, das unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) von einem europäischen Konsortium entwickelt und gebaut wurde. Schon jetzt hilft das Instrument, Rosetta sicher zu ihrem Ziel zu navigieren. Es ist das erste Mal, dass eine wissenschaftliche Kamera diese Aufgabe bei einer ESA-Mission übernimmt.

Obwohl die meisten Messgeräte an Bord der Raumsonde erst kurz vor der Ankunft am Asteroiden in Betrieb gehen, ist OSIRIS bereits am 4. August aus seinem Schlaf erwacht. Seitdem spielt die Kamera eine entscheidende Rolle dabei, die Bahn des Asteroiden zu bestimmen und die eigene Flugroute anzupassen. Am 14. August etwa korrigierte die ESA den Kurs der Raumsonde allein an Hand von Kamerabildern. Weitere Manöver dieser Art sind geplant.

Eine Zeichnung der Raumsonde Rosetta. Die beiden Teile des Kamerasystems OSIRIS sind rot markiert.

Für die ESA ist dies ein Novum. Denn bisher setzte die europäische Weltraumagentur Bordnavigation und Radiosignale ein, um im All zu navigieren. "Die außergewöhnliche Qualität der OSIRIS Kamera, speziell ihre räumliche Auflösung, hat unsere Berechnung in dieser Präzision ermöglicht", sagt Andrea Accomazzo vom Kontrollzentrum der ESA in Darmstadt mit Hinblick auf die Kurskorrektur.

Aus den etwa 50 Kamerabildern, die bisher vorliegen, haben die Wissenschaftler zudem bereits erste Eigenschaften von Steins ablesen können: "Der Asteroid braucht etwa sechs Stunden, um sich um die eigene Achse zu drehen, und hat eine unregelmäßige Form", sagt OSIRIS-Projektleiter Dr. Horst Uwe Keller. Der Durchmesser von Steins wird auf etwa fünf Kilometer geschätzt.

Erste Bilder der OSIRIS-Kamera vom Asteroiden Steins.

Auf genauere Informationen müssen die Forscher noch bis zum 5. September warten. Dann wird OSIRIS auch Aufschluss über Helligkeit und Gestalt des Asteroiden geben. Mit einer Auflösung von 15 Metern pro Pixel erlaubt es die Kamera sogar, die Oberflächenbeschaffenheit von Steins im Vorbeiflug genau zu untersuchen.

Um ihren sehr unterschiedlichen Aufgaben gerecht zu werden, besteht OSIRIS aus zwei Instrumenten: einer Weitwinkel- und einer Tele-Kamera. Während die eine die Umgebung von Steins nach Monden absucht, kann die andere dank ihres großen Gesichtsfeldes den gesamten Asteroiden mit hoher Auflösung kontinuierlich beobachten.

Auf dem zehn Jahre dauernden Weg der Sonde zum Kometen Churyumov/Gerasimenko hat sich das Kamerasystem bereits bei Vorbeiflügen an Mars und Erde bewährt. Die anstehende Aufgabe bei der Begegnung mit Steins ist jedoch auch für OSIRIS Neuland. "Steins gehört zu einer seltenen Klasse von Asteroiden", erklärt Dr. Holger Sierks, Leiter des OSIRIS-Teams am MPS.

Steins Flyby. (AVI)

Anders als bei den meisten Asteroiden gibt es bei Steins Hinweise darauf, dass seine Oberfläche Enstatit enthält. Dieses Mineral setzt sich aus Magnesium, Silizium und Sauerstoff zusammen. Da Asteroiden ebenso wie die Planeten vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entstanden sind, erhoffen sich die Wissenschaftler von Steins neue Erkenntnisse über das frühe Sonnensystem.

Neben dem Kamerasystem OSIRIS ist das MPS an sechs weiteren Instrumenten an Bord von Rosetta beteiligt. Bei der anstehenden Begegnung mit Steins werden auch ein Massenspektrometer sowie ein Mikrowelleninstrument die Umgebung des Asteroiden untersuchen. Die Raumsonde Rosetta startete im März 2004 ins All. Erst 2014 wird sie ihr eigentliches Ziel, den Kometen Churyumov/Gerasimenko, erreichen.

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