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Irgendwo anders zwischen den Planeten treibt gerade eine Raumsonde im Tiefschlaf auf einen nichts ahnenden Kometen zu. ESA-Sonde Rosetta ist etwa in der Größe eines Kleinwagens, die Solarpanels sind 32 Meter lang.

Stardust brachte Proben eines Kometen zur Erde zurück, damit sie hier nach wirklich allen Regeln der wissenschaftlichen Kunst in modernsten Laboren untersucht werden konnten.

Rosetta dreht das Ganze herum, hier wird ein komplettes Labor zu einem Kometen geschickt, um vor Ort das Teil zu untersuchen.

Beide Herangehensweisen haben Vor- und Nachteile. Sample-Return erlaubt es, die Proben in den besten Laboren der Welt zu untersuchen, ohne Zeitdruck. Und man kann Material aufheben, um es später mit noch besseren Techniken zu untersuchen. Andererseits müssen die Proben erst mal zur Erde zurückgebracht werden, was gerne mit Problemen verbunden ist, siehe Genesis und Hayabusa. Hinkommen ist noch (relativ) einfach, die Komplikationen beginnen mit der Probennahme (siehe Hayabusa) oder dem Rückweg (Hayabusa und Genesis). Nichts ist enttäuschender, als wenn die Proben sich im letzten Augenblick in den Boden rammen.

Analysen vor Ort (In Situ) vermeiden das Problem der Rückkehr. Dafür muss man halt die ganze Laboraustattung hinfliegen. Und ein ferngesteuertes Labor ist natürlich nie so gut wie ein irdisches. Es muss an jedem Gramm gespart werden, die Instrumente sind also mundgeblasene Einzelstücke, die natürlich schweineteuer sind. Irdische Laborgeräte sind in der Regel Seriengeräte, so daß jede Menge Messerfahrung mit diesen vorhanden ist. Ein hochkomplexes Einzelgerät in einer laboruntypischen Umgebung birgt trotz der wahrlich intensiven Tests vor dem Start immer Risiken, man kann einfach nicht alles vorhersehen. Und wenn was schiefgeht steht halt nicht der treue Labortechniker/Doktorand zur Verfügung, um das Ding über Nacht zusammenzuflicken.

Rosetta trägt die ganze Hoffnung europäischer Kometenforschung mit sich. Schiefgehen kann viel, es handelt sich nicht nur um einen ohnehin schon sehr komplexen Orbiter, der Komet 67P/Tschurjumow-Gerasimenko begleiten/umkreisen soll. Novum ist ein Lander (Philae), der sich mittels Harpunen regelrecht in die Oberfläche des Kometen bohren soll. Viel hängt natürlich von der Oberflächenbeschaffenheit des Kometen ab. Bei einer zu geringen Stabilität könnte der Lander sich nicht festkrallen, oder schlimmstenfalls auf Nimmerwiedersehen im Kern versinken …

Um die Gelegenheit optimal zu nutzen, trägt die Sonde ein veritables Labor in sich. Dazu gehören nicht ein, nein gleich zwei Massenspektrometer. Diese Geräte sind in der Regel der (teure) Stolz eines jeden Labors. Sie dienen dazu, die chemische, molekulare und isotopische Zusammensetzung von Material dadurch zu analysieren, indem die ionisierten Atome/Moleküle anhand ihrer Masse identifiziert werden. Eines (ROSINA) untersucht vor allem die Gaszusammensetzung des Schweifs. Das zweite Massenspektrometer, COSIMA, setzt noch einen drauf: Es erlaubt eingefangene Kometenpartikel im Detail mit hoher räumlicher Auflösung zu untersuchen. Noch besser, der Lander enthält mit COSAC und Ptolemy ebenfalls zwei solcher Geräte. Dies wird die direkte Untersuchung wichtiger Isotopenverhältnisse eines Komenetkerns erlauben. Die Verhältnisse von Isotopen (Atomkerne desselben Elements mit unterschiedlicher Masse) sind charakteristische ‚Fingerabdrücke‘ extraterrestrischer Materialien. Dadurch lassen sich verschiedene Objekte miteinander vergleichen. Ein Beispiel wäre die Isotopenzusammensetzung kometaren Eises mit der irdischen Wasser zu vergleichen, um Kometen als mögliche Quelle unseres Wassers zu identifizieren (oder auszuschließen).

Die Massenspektrometer sind natürlich nur ein Teil einer viel umfangreicheren Austattung. Dazu später mehr.

Ein weiterer Faktor ist natürlich der menschliche. Raumsonden sind in der Regel längerfristige Angelegenheiten. Die Arbeit an Rosetta im engeren Sinne (es gab ambitionierte Vorgängerpläne) begann 1993. Der Start war 2004, und 2014 wird die Sonde dann am Ziel eintreffen. Leute, die an der Entwicklung mitgearbeitet haben, sind seitdem zu anderen Horizonten aufgebrochen, bauen Ihre eigenen Geräte oder befinden sich im Ruhestand. Dafür beschäftigen sich jetzt durchaus Leute mit der Sonde, die bei der Entwicklungsphase gerade mal zur Schule gingen. Die Technologie hat sich in der letzten Dekade natürlich auch weiterentwickelt.

Rosetta ist also (noch) im Tiefschlaf. Am 20.Januar 2014 wird sie aus ihrem Schlummer erweckt (nicht indem ein Ingenieur dramatisch einen großen, roten Knopf drückt, das Ganze ist programmiert). Einen schweißtreibenderen Moment kann man sich wohl kaum vorstellen, nicht vorzustellen wenn das Ding keinen Laut von sich gibt …

3 Kommentare zu “Kosmische Kühlschränke (3): Rosetta

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