Die Raumsonde „Rosetta“ soll das Landemodul „Philae“ im November auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko“ absetzen. Visualisierung: ESA, ATG medialab
Kometen-Durchleuchter der „Rosetta“-Sonde wurde an TU Dresden mitentwickelt
Dresden, 25. März 2014: Vorbeiziehende Kometen haben die Menschheit seit Anbeginn unserer Geschichte fasziniert, haben sie zu religiösen Geschichten, Prophezeiungen und wissenschaftlichen Durchbrüchen inspiriert. Wie diese uralten kosmischen Wanderer jedoch aus der Nähe aussehen, was sie im Innern bergen, ist noch wenig erforscht. Dies soll sich durch die ESA-Mission „Rosetta“ ändern. Und wenn die gleichnamige Raumsonde im Spätsommer den fernen Kometen „67P/Churyumov-Gerasimenko“erreicht, wird auch Technik und Know-How aus Dresden dabei helfen, erstmals solch einen Wandelstern zu durchleuchten – und möglicherweise eine Antwort auf die alte Frage zu finden, wie das Leben auf der Erde entstanden ist.
Kosmische Tomografie durch den Kometen-Kern
„Wir haben mit Kollegen aus Grenoble ein Experiment entwickelt, das ähnlich einer Tomografie, wie man sie aus Krankenhäusern kennt, die innere Struktur des Kometenkerns ermittelt“, berichtet Prof. Dirk Plettemeier vom Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik der TU Dresden. Zunächst wird die „Rosetta“-Sonde dafür im August in eine Umlaufbahn um den unförmigen, bis zu fünf Kilometer dicken Kometen einschwenken und im November das Landemodul „Philae“ auf der Kometenoberfläche absetzen. Hockt „Philae“ erst einmal auf der einen Seite und schwebt „Rosetta“ auf der anderen Seite, sendet das Landemodul Radarimpulse durch den Kometenkern, die dann von der Sonde im Orbit aufgefangen werden. Ausgewertet wird diese Radar-Tomografie aus dem Kometeninnern durch die Apparatur „CONSERT“ („Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission“), die von den Forschern aus Dresden und Grenoble entwickelt wurde.
Computervideo von der Rosetta-Mission (ESA):
Vorab-Simulation am Supercomputer
Am TU-Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik ist man schon auf die Befunde gespannt. „Die gängige Hypothese ist, dass wir Eis und Staub im Kern finden werden“, sagt Prof. Plettemeier. „Aber hat der Komet zum Beispiel auch eine Kruste, ist er wie eine Zwiebel in Schalen aufgebaut? Verliert er auf seiner Reise Material?“ Die Dresdner haben den Ablauf des Experiments im superkalten Kosmos zuvor auf dem TU-Supercomputer „Taurus“ immer wieder durchgerechnet und simuliert – und harren nun der praktischen Resultate.
Sind Aminosäuren einst durch Kometen-Einschläge auf Erde gelangt?
Die Visualisierung zeigt die geplante Annäherung von Rosetta an den Kometen. Abb.: ESA
Zusammen mit weiteren Experimentalanlagen an Bord von „Rosetta“ und „Philae“, die zum Beispiel auch die stoffliche Zusammensetzung des Kometen ermitteln sollen, steht eine große Frage im Zentrum der Mission: „Finden wir im Kometen vielleicht Wasser oder sogar Aminosäuren? Sind Wasser und Grundbausteine des Lebens vielleicht erst durch Kometen-Einschläge auf unseren Planeten gelangt?“, fragen sich Plettemeier und viele andere Wissenschaftler.
Dresdner Hochfrequenz-Experten rüsten auch Marsmissionen mit Radar aus
Plettemeiers Lehrstuhl arbeitet im Übrigen auch an anderen Raumfahrt-Missionen mit: Zum Beispiel bauen die Dresdner TU-Forscher das Boden-Radar für den „Exomars“-Rover der europäischen Raumfahrtagentur ESA, der wahrscheinlich ab 2018 ähnlich wie sein bekannter amerikanischer Kollege „Curiosity“ über den Mars rollen soll. Ähnliche Antennen aus Dresden wünscht sich ebenfalls die NASA für ihre im Jahr 2020 geplante bemannte Mars-Mission. Auch eine Jupiter-Sonde, die die ESA 2017 zum größten Planeten unseres Sonnensystems schickt, wird wohl von Plettemeier und seinem Team mitausgerüstet.
In Raumfahrt muss alles superleicht und haltbar sein
Dabei birgt die Raumfahrt ganz besondere Herausforderungen an die Technik und verwendeten Materalien, wie der Professor betont: „Alles muss sehr leicht sein und große Temperaturschwankungen zwischen plus und minus 120 Grad Celsius aushalten“, sagt er. „Auch müssen unsere Instrumente die Vibrationen wegstecken können, die beim Raketenstart entstehen und sie auch im Vakuum funktionieren.“ Autor: Heiko Weckbrodt
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