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Entdeckungsreise im All – die Rosetta-Mission

An die Grenzen gehen und darüber ­hinaus

von Prof. Dr.-Ing. Johann-Dietrich Wörner

Das Wesen des Menschen ist von bemerkenswerter Natur. Als Kinder sind ­alle Menschen neugierig, wenn die Neugier bleibt, nennen wir diese ­Menschen Forscherinnen und Forscher. Offensichtlich werden wir oder zumindest viele von uns getrieben von unserer Neugier, unserem Streben nach immer neuem Wissen und dem Verlangen, ­immer wieder Grenzen zu überschreiten. Was wir wissen, ist uns nicht genug. Ein dauerhafter Zustand der geistigen Sättigung wurde dem Menschen auf seinem Weg durch die ­Evolution nicht mitgegeben. Wissen macht Lust auf mehr. Der moderne Mensch behauptet sich heute durch sein gezieltes Einwirken auf seine Umwelt, eine immer rasantere kulturelle Weiterentwicklung sowie sein historisches Bewusstsein, das ihn zum Entwurf von Zukunftsvisionen befähigt – resultierend aus dem über Generationen entstandenen Wissen. Ergo: Uns Menschen zeichnen ­Kreativität und Selbstreflexion aus.

Dass der Mensch Wissen schafft, liegt also in seiner Natur. Wissenschaftlicher Ehrgeiz ist auch der Antrieb des „homo astronauticus“, der danach strebt, die Geheimnisse und Möglichkeiten der letzten Terra incognita zu erkunden: das Weltall. Jahrhunderte lang wurde über das ­Wesen des Alls philosophiert, erst seit Mitte des 20. Jahrhunderts agiert der Mensch dort physisch. Raumfahrt eröffnet eine Vielzahl von gänzlich neuen oder deutlich verbesserten Anwendungen. Sie eröffnet uns Möglichkeiten wie keiner ­Generation zuvor. Ein wichtiger Teil der Raumfahrt beschäftigt sich mit elementaren Fragen der Grundlagen­forschung: Wie entstand das Leben? Wie ent­wickelte sich unsere Erde? Was ist die Beschaffen­heit des Universums?

Rosetta – auf der Suche nach den Ursprüngen

Der Name der ESA-Kometenmission Rosetta, ­eine der faszinierendsten und zugleich anspruchsvollsten Unternehmungen der europäischen Raumfahrt, bezieht sich auf den Stein von Rosetta, mit dessen Hilfe die Hieroglyphen entschlüsselt werden konnten. 1799 fanden Archäologen in der ägyptischen Stadt Rashid (Rosetta) einen dreisprachig beschrifteten Stein (Altgriechisch, Demotisch, Hieroglyphen). Zusammen mit den Inschriften eines Obelisken aus dem Tempel von Philae gelang es Jean Françoise Cham­pollion 1822, die bis dahin völlig rätselhafte Hie­roglyphenschrift zu entziffern. Mit diesen E­rkenntnissen konnten bisher unverständliche Inschriften übersetzt und eine längst vergangene Kultur erschlossen werden. Ähnlich erhellende Einsichten wie in der Archäologie erwarten die Kometenforscher von der ersten gründlichen Erforschung eines Kome­ten durch die Raumsonde Rosetta mit ihrem Landegerät Philae. Erstmals wird eine Raumsonde nicht nur an einem Kometen vorbeifliegen, sondern ihn auf seinem Weg zur Sonne begleiten. Damit nicht genug: Ebenfalls wird zum ersten Mal in der Geschichte der Erforschung des Weltalls ein Landegerät auf einem Kometen aufsetzen und so vor Ort Experimente ermöglichen. Elf Instrumente an Bord des Rosetta-Orbiters und zehn an Bord des Philae-Landers werden die Zusammensetzung des Kometenkerns sowie das Aktivwerden des Kometen auf dem Weg zu seinem sonnennächsten Punkt unter­suchen. Die Fragen, ob sich die Kometenoberfläche tatsächlich in einer Art „Urzustand“ befindet und ob Kometen präbiotische Moleküle und Wasser zur Erde gebracht und somit eine Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben könnten, sollen mithilfe dieser Mission beantwortet werden. Philae wurde von einem internationalen Konsortium unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR entwickelt und gebaut.

Rosetta – auf dem Weg

Nach ihrem Start am 2. März 2004 trat die Sonde ihre zehnjährige Reise zum Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko an. Auf ihrem Weg dorthin führte sie mehrere komplexe Flugmanöver durch - dreimal an der Erde und einmal am Mars vorbei -, die ihr den ausreichenden „Schwung“ für den langen Weg verliehen. Außerdem flog sie an den Asteroiden Steins im September 2008 und Lutetia im Juli 2010 vorbei, nahm Bilder von ihnen auf und führte umfangreiche physikalische Messungen durch. Um den weiten Weg zum Kometen zurücklegen zu können, wurde Rosetta im Juli 2011 in einen Ruhemodus versetzt, weil die Flugbahn die Sonde bis jenseits der Jupiterbahn führte. Dort, in einer Entfernung von fast 800 Millionen Kilometern zur Sonne, hätten die Solarzellen nicht mehr ausreichend Strom für wichtige Funktionen erzeugen können. Am 20. Januar 2014 wurde sie wieder „geweckt“. Freude und Begeisterung im ESOC, dem ESA-Kontrollzentrum in Darmstadt, von wo aus die Mission geführt wird. Nun ist man dem Ziel nähergekommen – Rosetta befindet sich „nur“ neun Millionen Kilometer von Churyumov-Gerasimenko entfernt und wird seinem Ziel in jeder Sekunde 800 Meter näher kommen.

Rosetta – am Ziel

Im Mai 2014 wird sich Rosetta dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko auf 934.000 Kilometer genähert haben. Es folgt ein über mehrere Wochen dauerndes Rendezvousmanöver. Im August 2014 beginnt in 100 Kilometer Entfernung vom Kometen dessen globale Kartierung, um einen geeigneten Landeplatz für Philae zu bestimmen. Der tatsächliche Landeplatz wird dann im Oktober 2014 festgelegt. Für den 11. November 2014 ist die Landung von Philae vorgesehen – eine Premiere in der Geschichte der Raumfahrt. Ein Komet ist ein relativ kleiner Körper und hat wenig Schwerkraft. Das Problem ist nicht, bei der Landung zu zerschellen – die auf der Erde 100 Kilogramm schwere Landesonde wiegt auf dem vier Kilometer großen Kometen nur wenige Gramm. Die Schwierigkeit besteht vielmehr darin, dass der Philae-Lander nicht wieder vom Kometen abprallt. Deshalb werden sofort nach dem ersten Kontakt mit dem Kometen zwei Harpunen vom Lander abgeschossen, die ihn am Kometen verankern. Philae ist so konzipiert, dass für fast alle wichtigen Funktionen im Fall eines Fehlers eine oder mehrere Ersatz­lösungen existieren. So besitzt Philae zwei Harpunen und außerdem eine kleine Düse, die beim Auftreffen gezündet wird, um eventuelle Rückprallimpulse zu kompensieren. Es ist sehr wahrscheinlich, dass der Komet zum Zeitpunkt der Landung bereits aktiv ist und Gas sowie Staub ausstößt. Das verschärft die Bedingungen weiter, dürfte die Mission jedoch hoffentlich nicht gefährden. Die Landung wird komplett automatisch geschehen, denn eine direkte Steuerung von der Erde ist aufgrund der großen Entfernung und der damit verbundenen Zeitverzögerung von etwa einer halben Stunde für die mit Lichtgeschwindigkeit ausgesendeten Signale nicht möglich. Das Kontrollzentrum des Landegeräts Philae der Rosetta-Mission befindet sich im Nutzerzentrum für Weltraumexpe­rimente (MUSC – Microgravity User Support ­Center) des DLR in Köln.

Rosetta – Faszination Raumfahrt

Natürlich, ein Risiko bleibt. Raumfahrt ist immer Technik und Technologie am Rande des Möglichen. Doch genau das ist es, was uns antreibt – das scheinbar Unmögliche zu wagen, gar zu schaffen. Deshalb bleibt Raumfahrt auch 50 Jahre nach Sputnik eine große Faszination. Sie begeistert Jung und Alt. Denn Raumfahrt zeigt, was möglich ist. Wer Raumfahrt kann, kann alles. Diese Überzeugung hilft unserer Gesellschaft, um den dringend benötigten Nachwuchs für Natur- und Ingenieurwissenschaften, aber auch für Staats- und Verwaltungswissenschaften zu gewinnen. Raumfahrt bietet ein attraktives, abwechslungsreiches und hoch dynamisches Arbeitsumfeld für eine Vielzahl von Berufen. Sie fordert zu Mut, Neugier und Lust an Erneuerungen heraus. So bietet Raumfahrt dieser und künftigen Generationen ein weites Feld ungehobener Innovationsschätze. Raumfahrt bleibt eine der bedeutendsten Entdeckungsreisen unserer Zeit, vergleichbar mit den großen Expeditionen eines Chris­toph Kolumbus, Ferdinand Magellan oder James Cook. Wie diese erweitert die Raumfahrt unser Wissen über die uns umgebene Welt auf fundamentale Weise und eröffnet vielfältigen ­Nutzen für unser tägliches Leben. Raumfahrt ist eine der großen Leistungen und Chancen unserer Zeit. Sie bietet die Chance, an die Grenzen zu gehen, gar darüber hinaus.

Foto: ESA, image by AOES Medialab