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Spektakel am Himmel

Die europäische Weltraummission »Rosetta« ist den Geheimnissen der Kometen auf der Spur

  • Von Hans-Arthur Marsiske
  • Lesedauer: 6 Min.

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Das Objekt kam aus südlicher Richtung. Und es kam sehr schnell. Doch das war nicht gleich zu erkennen. Am 13. Mai 1861 fiel dem australischen Astronomen John Tebbutt zunächst nur ein Lichtpunkt im Sternbild Eridanus auf, der sich in den folgenden Tagen nicht zu bewegen schien. Erst eine gute Woche später war eine leichte Positionsverschiebung zu erkennen. Tebbutt begriff, dass er einen Kometen entdeckt hatte, der direkt auf die Erde zuraste.

Kometen sind die großen Störenfriede am Himmel. Sie erscheinen, wann und wo sie wollen, ohne sich um die seit Jahrtausenden unveränderten, regelmäßigen Bewegungen von Sternen und Planeten zu kümmern. Kein Wunder, dass die Schweifsterne lange Zeit als Ankündigung besonderer Ereignisse angesehen wurden. Und im zeitlichen Umfeld des Erscheinens eines Kometen ließen sich immer Begebenheiten finden, die damit in Zusammenhang gebracht werden konnten. Im Falle des Kometen von 1861, der heute unter der Bezeichnung C/1861 J1 (Tebbutt) gelistet wird, bot sich der gerade beginnende Bürgerkrieg in Amerika an. So verpasste die Zeitschrift »Vanity Fair« dem Kometen in einer Karikatur das Gesicht des Nordstaaten-Generals Winfield Scott, einen Schweif aus Bajonetten und nannte ihn den »Great War Comet of 1861«.

Auch heute noch gelten Kometen als Boten. Allerdings künden sie in der Regel nicht von zukünftigen Geschehnissen auf der Erde, sondern von der kosmischen Vergangenheit. Astronomen gehen davon aus, dass sie aus Materie bestehen, die seit der Entstehung des Sonnensystems weitgehend unverändert geblieben ist. In der Kälte des Alls, bis zu 10 000-mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde, haben sie die Zusammensetzung des Urnebels konserviert, aus dem sich vor über vier Milliarden Jahren Sonne und Planeten formten. Kugelförmig um unser Zentralgestirn verteilt, bilden sie die »Oortsche Wolke«, benannt nach dem niederländischen Astronomen Jan Hendrik Oort, der diese Theorie 1950 erstmals formulierte. Schwerkraftwirkungen, etwa durch einen nahe vorbeiziehenden Stern, schleudern gelegentlich einen von ihnen in Richtung Sonne. Deren Hitze sorgt dann dafür, dass Materie von der Kometenoberfläche verdampft und den charakteristischen Schweif entstehen lässt.

Die verdampfende Materie sorgt für schöne, gelegentlich spektakuläre Himmelserscheinungen, hüllt aber den Kometen selbst in eine undurchsichtige Staub- und Gaswolke. Erst im März 1986 gelang es erstmals, einen flüchtigen Blick auf einen Kometenkern zu werfen, als die europäische Raumsonde »Giotto« mit fast 70 Kilometern pro Sekunde am Kometen Halley vorbei flog. Schon diese kurze Begegnung warf manche Vorstellungen über den Haufen: So erschien der Komet viel dunkler als erwartet. Es war nicht, wie bis dahin angenommen, ein »schmutziger Schneeball«, sondern eher ein »vereister Dreckklumpen«, der erstaunlich viel und komplexe organische Materie enthielt.

Vorbeiflüge weiterer Raumsonden übermittelten in den folgenden Jahren schärfere Bilder von Kometen, die aber allesamt Momentaufnahmen blieben. Doch jetzt haben Forscher zum ersten Mal die Gelegenheit, einen Kometenkern ganz in Ruhe und aus nächster Nähe zu beobachten. Seit dem 6. August befindet sich die europäische Sonde »Rosetta« in der Umlaufbahn um den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko und hat bereits Bilder übermittelt, die sehr unterschiedliche Geländeformationen mit Details von weniger als einem Meter Ausdehnung zeigen. Im Lauf des kommenden Jahres, während sich der Komet mehr und mehr der Sonne nähert, werden die Wissenschaftler insbesondere auf die Gebiete achten, von denen die Aktivität ausgeht, die zur Herausbildung des Schweifs führt.

Zunächst aber halfen die Bilder bei der Suche nach einem geeigneten Landeplatz für die Tochtersonde »Philae«, die von »Rosetta« auf der Kometenoberfläche abgesetzt werden soll. Dabei mussten unterschiedliche Gesichtspunkte abgewogen werden: Während die Astronomen »Philae« am liebsten an eine Stelle dirigieren würden, die möglichst viele Daten und wissenschaftliche Erkenntnisse verspricht, achten die Raumfahrtingenieure vor allem darauf, dass das Landegerät sicher abgesetzt werden kann und die Solarzellen genügend Licht auffangen können, um die Batterien immer wieder aufzuladen. Ununterbrochene Sonneneinstrahlung wäre aber auch nicht recht. Denn dann droht zum einen die Gefahr der Überhitzung, zum anderen bietet ein Landeplatz mit Tag-Nacht-Rhythmus bessere Möglichkeiten, den Kometen unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen.

Der unregelmäßig geformte Himmelskörper macht es den Kometenjägern nicht leicht. »Wenn man die außergewöhnliche Form und die globale Topographie des Kometen sieht, ist es sicherlich keine Überraschung, dass viele Gebiete gleich aus der Auswahl herausfielen«, sagt Stephan Ulamec, Projektleiter für den Lander »Philae« beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Hinzu kommt, dass die Landung nicht punktgenau erfolgen kann. Da Funksignale von der Erde zur Sonde etwa eine halbe Stunde unterwegs sind, muss »Philae« autonom auf dem Kometen aufsetzen. Dabei kann die Abweichung vom vorgesehenen Landeplatz bis zu 500 Meter betragen.

Zunächst grenzten die Forscher die möglichen Landeplätze daher auf fünf Regionen ein, die alle »zumindest teilweise flaches Terrain und bei jeder Rotation des Kometen mindestens sechs Stunden Tageslicht« bieten, so Ulamec. Sie liegen durchweg auf den beiden Hauptteilen des Kometen, die durch ein schmales Verbindungsstück aneinander gekoppelt sind, was dem gesamten Gebilde aus einem bestimmten Blickwinkel Ähnlichkeit mit einer Ente verleiht. Das Verbindungstück ist gewissermaßen der Hals dieser Ente und dürfte zu den aktivsten Regionen zählen. Bereits jetzt wurde dort die Freisetzung von Gasen beobachtet. Eine Landung dort wäre riskant, eine Beobachtung der Aktivitäten aus nächster Nähe andererseits ausgesprochen interessant. Ein Landeplatz auf dem größeren Kometenteil (dem »Körper«) mit Blick auf den kleineren Teil (den »Kopf«) verspricht eine gute und zugleich einigermaßen geschützte Beobachtungsposition. Höher aufgelöste Aufnahmen aus der Umlaufbahn sollen nun helfen, das Risiko durch Unebenheiten sowie die Beleuchtungsbedingungen hier wie auch an den übrigen Stellen besser einzuschätzen. Anfang dieser Woche gaben die Missionsleiter den Landeplatz bekannt. Mitte Oktober soll die Entscheidung noch einmal überprüft werden. Voraussichtlich am 11. November wird es dann ernst: Zum ersten Mal nähert sich eine von Menschen gebaute Sonde einem Kometen, um auf ihm zu landen.

Wenn alles glatt geht, könnten kurz darauf zehn Instrumente ihre Arbeit aufnehmen und die geheimnisvolle Kometenmaterie aus nächster Nähe untersuchen - und dabei sogar ins Innere des Schweifsterns vordringen: Ein am Politecnico di Milano gebauter Bohrmechanismus soll Proben aus bis zu 30 Zentimetern Tiefe nehmen und das vom Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble beigesteuerte System CONSERT den Kometen durchleuchten, indem es Radiosignale vom Orbiter empfängt. Nicht ausgeschlossen, dass die von »Rosetta« und »Philae« übermittelten Daten Antworten auf einige der ganz großen Fragen ermöglichen: Stammt das Wasser auf der Erde von Kometen? Haben Kometen die chemischen Bausteine des Lebens auf die Erde gebracht? Oder gar das Leben selbst?

Auf der Hitliste der spektakulärsten Kometen belegt bislang C/1861 J1 (Tebbutt) unangefochten Platz 1. Das hat damit zu tun, dass seine Annäherung von Australien aus zwar gut zu beobachten war. Auf der Nordhalbkugel dagegen blieb der Komet, dessen Bahn fast senkrecht zur Umlaufbahn der Erde verlief, zunächst unsichtbar. Die australischen Zeitungen, in denen über ihn berichtet wurde, waren noch unterwegs nach Europa und Amerika, als er die Erdbahn kreuzte und am Abend des 30. Juni dort auf einmal unvermittelt am Himmel stand - ach was, den Himmel beherrschte: Vom Großen Wagen bis zum Sternbild Kassiopeia war sein Schweif aufgefächert, und er leuchtete so hell, dass er Schatten warf. C/1861 J1 (Tebbutt) ist bis heute das größte Objekt, das jemals Menschen am Himmel gesehen haben.

67P/Tschurjumow-Gerasimenko wird fürs bloße Auge unsichtbar bleiben. Dennoch hat er reelle Chancen, C/1861 J1 (Tebbutt) von seinem Spitzenplatz zu verdrängen.

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