Rosetta wird gecrasht. Aber warum?

Raumfahrtmissionen sind nicht nur relativ kostspielig. Sie müssen auch von langer Hand geplant werden. Nicht selten vergehen Jahrzehnte von der neuen Idee bis zum Missionserfolg. Es ist also nicht verwunderlich, wenn man aus allen Missionen das maximal Mögliche herausholen möchte, was die Lebensdauer der Instrumente, aber natürlich auch, was Umfang und Qualität der Ergebnisse angeht. Deshalb mutet es auf den ersten Blick etwas seltsam an, dass die Kometensonde „Rosetta“, der rein technisch betrachtet eigentlich noch eine gewisse Lebenszeit beschieden wäre, am Freitag dieser Woche auf ihrem Zielkometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko abstürzen soll – und zwar gewollt und geplant, obwohl ihre Instrumente noch funktionieren.

In den sogenannten Sozialen Medien hat dies zu einigen Fragen geführt. Insbesondere danach, warum man Rosetta nicht eine andere, neue Mission gibt, wenn sie doch noch funktionstüchtig ist? Diese Frage hat Michael Khan in seinem Blog bereits ausführlich und anschaulich beantwortet.

Eine weitere Frage drehte sich darum, aus welchem Grund man Rosetta nicht einfach weiter um den Kometen kreisen und Daten liefern lässt, bis sie nicht mehr funktioniert. Die Antwort darauf ergibt sich aus der aktuellen Lage der Sonde bzw. des Kometen: Tschurjumow-Gerassimenko und Rosetta entfernen sich zunehmend von der Sonne. Daher wird Rosetta bald nicht mehr genug Energie erhalten, um irgendwelche Daten an uns zurück zu funken. Je mehr die Sonde dabei auch noch auskühlt, desto wahrscheinlicher ist es außerdem, dass ihre Elektronik daran unwiderruflich Schaden nimmt. Einen erneuten „Winterschlaf“, wie während des zehnjährigen Anfluges an den Kometen, geben die aktuellen Energiereserven leider auch nicht mehr her. Darüber hinaus verschwindet Rosetta derzeit samt dem Kometen auch noch hinter der Sonne. Damit würde der Funkkontakt ohnehin abbrechen, selbst wenn Rosetta warm und funktionstüchtig bliebe. Die Mission hat also in jedem Fall sehr bald ihr Ende erreicht.

Leitet man Rosetta jedoch noch rechtzeitig in einen Orbit, der am Ende zum Absturz*) auf des Kometen Oberfläche führt, kann man aber immerhin bis kurz vor ihrem Verschwinden auf noch detailliertere Bilder hoffen als man bisher schon erhalten hat. Mit etwas Glück führen diese dann zu noch mehr Erkenntnissen über Ursprung und Beschaffenheit des Kometen. Quasi ein letztes Geschenk der Sonde an die Wissenschaftler, bevor sie unbrauchbar wird.
Genau dieser Prozess wurde in den letzten Monaten und Wochen auch vorbereitet und in die Wege geleitet.

Schön und gut, aber warum versucht man dann nicht, Rosetta am Ende vorsichtig zu landen und wirklich noch den allerletzten Rest ihrer Lebensdauer auszunutzen? Statt sie abstürzen zu lassen und damit sicher zu zerstören? Hierfür gibt es mehrere Gründe:

Erstens ist Rosetta darauf technisch nicht ausgelegt. Sie war von vornherein nur als Transportmittel und Relais für den Lander Philae gedacht. Sie für eine halbwegs sanfte Landung auszulegen, hätte einiges mehr an Aufwand und auch Gewicht nach sich gezogen. Gerade in der Raumfahrt gilt aber: „So komplex wie nötig, aber so einfach wie möglich.“ Damit minimiert man a) Kosten und b) das Risiko für Fehlfunktionen.
Dass Rosetta gegen Ende ihrer Mission nun noch derart nah an den Kometen heran geführt werden kann, ist im Grunde ohnehin schon als Bonus zu betrachten.

Zweitens müsste man damit rechnen, dass die Sonde auch bei einem Landeversuch schwer beschädigt wird und dann ohnehin nicht mehr funktioniert. Zumindest die Solarpanele sowie zahlreiche auf der Unterseite angebrachte Instrumente würden mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit großen Schaden nehmen.

Drittens würde Rosetta bei einem derartigen Versuch ziemlich sicher nicht auf einem bestimmten gewünschten Punkt zu stehen kommen, sondern umher rutschen oder sich gar überschlagen. Selbst wenn dabei das gesamte Instrumentarium inklusive der Solarpanele unbeschädigt bliebe – was extrem unwahrscheinlich ist -, wäre es schon ein großes Glück, wenn sie obendrein noch an einem sonnenbeschienenen Ort zu liegen käme. (Wir erinnern uns: Philae, der sogar explizit für eine Landung ausgelegt war, prallte eben dabei mehrfach von der Kometenoberfläche ab und kam in einer Felsspalte zu liegen, in die viel weniger Sonnenlicht drang, als der Lander benötigt hätte, um seine Mission voll zu erfüllen.) Doch selbst in diesem Fall wäre das Glück nicht von Dauer, denn der Komet rotiert mit einer Periode von nur ca. 12 Stunden um seine eigene Achse und würde so die Energiezufuhr durch die Sonne immer wieder unterbrechen. Das reicht nicht aus, um Rosettas Funktionen aufrecht zu erhalten. Aber auch wenn all das kein Problem darstellen sollte, wäre es sehr unwahrscheinlich, dass Rosettas Antenne noch präzise genug augerichtet wäre, um Daten an die Erde zurück zu funken. Schon bei einer Abweichung um ein halbes Grad würden ihre Daten die Erde nicht mehr erreichen.

Viertens kann man ein Raumfahrzeug auf diese Entfernung ohnehin nicht mal eben spontan einparken wie ein Auto in eine unverhofft gefundene Parklücke. Das ging auch schon bei Philae nicht. Die Befehlssequenz für seine Landung war schon beim Start der Mission vorprogrammiert und wurde vor Ort automatisch ausgeführt. Für alles andere sind die Reaktionszeiten auf diese Distanz schlicht zu lang. Bis der Lagebericht der Sonde hier einträfe, hätte sich deren Situation vor Ort längst schon wieder weiter verändert. Eine auf ihrem Bericht basierende Kurskorrektur durch das Kontrollzentrum bräuchte noch einmal so lange und käme erst recht zu spät an.

Auf jedes „Aber wenn X nun doch nicht passiert …?“ folgt also unweigerlich ein „… dann passiert aber höchstwahrscheinlich immer noch Y und Z.“ Vergleicht man die Möglichkeiten mit den Chancen auf Erfolg, ist ein Crash auf dem Kometen das Szenario mit dem besten Verhältnis zwischen Aufwand und Ergebnis. Ein Landungsversuch hat in diesem Fall schlicht keinen Sinn.

Hals- und Beinbruch, Rosetta! Und ein dickes, herzliches Dankeschön an alle, die an dieser Mission beteiligt waren. Sie war einfach großartig!

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*) Ein Absturz auf den Kometen ist natürlich aufgrund der viel geringeren Schwerkraft nicht vergleichbar mit einem Crash auf die Erdoberfläche. Dennoch ist zu erwarten, dass Rosetta dabei erheblich beschädigt wird.

Curiosity killed the… microbes?

Tantalos hätte seine helle Freude an dieser Meldung: Da hat man auf dem Mars Regionen entdeckt, die eventuell Spuren von Leben beherbergen könnten – und dann darf der Rover Curiosity nicht mal in deren Nähe.

Die Rede ist von den sogenannten Recurring Slope Lineae (RSL), zu Deutsch etwa „wiederkehrende Hanglinien“, die man seit ca. 5 Jahren auf dem Mars beobachtet. Das sind, wie der Name schon andeutet, dunkle Streifen an steilen Hängen auf dem Mars, welche periodisch verblassen und dann wiederkehren; zum Teil Hunderte von Metern lang und immerhin einige Meter breit. Die meisten dieser RSL wurden im Valles Marineris entdeckt. Insgesamt zählte man marsweit allerdings schon über 450. Die Forscher vermuten unter anderem, dass es sich dabei um Wasser handelt, welches bei Wärme taut und die Hänge hinab sickert, um bei Kälte wieder zu gefrieren. Es kommt eventuell aber auch Wasserdampf aus der Atmosphäre als Ursache für das Phänomen in Frage.

Sei es, dass man frühere Wasservorkommen nachweisen kann, sei es, dass sie aktuell noch vorhanden sind: Wasser in sämtlichen Aggregatzuständen ist bekanntlich ein entscheidendes Kriterium bei der Suche nach Leben oder dessen Überresten auf anderen Himmelskörpern. Alles prima, könnte man also denken. Wo ist denn bitte das Problem? Hier ein vielversprechendes Gebiet, dort ein Rover, der es analysieren könnte. Da kann man doch gleich mal graben gehen!

Ganz so einfach ist es aber leider nicht. Ähnlich wie bei Star Treks „Oberster Direktive“ verbieten auch irdische Planetary-Protection Protocols, abgestuft nach Ziel und Art der Mission, Leben von der Erde auf anderen Himmelsköpern dauerhaft einzuführen, dortiges Leben zu verändern, zu stören oder gar zu vernichten. Genau das ist aber leider die Gefahr bei Curiosity: Er wurde seinerzeit nur teilweise sterilisiert. Vollständiges Sterilisieren hätte Strahlung erfordert, welche die Elektronik irreparabel beschädigt. Dass er nicht in die Nähe der Lineae darf, war natürlich von vornherein klar. Dass er sich aber, wie geschehen, unverhofft dennoch in der Nähe von ein paar Dutzend zumindest potenzieller RSL wiederfinden würde, ahnte bei den Vorbereitungen für die Mission niemand.

Ob die von Curiosity fotografierten Streaks nun tatsächlich RSL sind, muss sich erst noch herausstellen. Wenn dies jedoch der Fall sein und sich in den RSL auch nur Spuren von Leben befinden sollten, wäre es möglich, dass der kleine irdische Rover die Gegend unabsichtlich kontaminiert. Dafür müsste er nicht einmal direkt auf den RSL herumfahren, sondern es reicht eventuell schon aus, wenn er sich in der Nähe befindet und der Wind in die falsche Richtung bläst.

Doch wie wahrscheinlich ist es, dass der Rover nach mittlerweile über vier Jahren auf dem Planeten überhaupt noch irdische Mikroben an sich hat? Wie wahrscheinlich wäre wiederum deren Übertragung durch zum Beispiel den Wind? Die Experten versuchen momentan, die Werte für diese Faktoren zu bestimmen und daraus die bestmögliche Strategie abzuleiten. Momentan erkundet Curiosity auf dem Weg zum Aeolis Mons die Murray formation, ca. 5 Kilometer von den nächsten potenziellen Streaks entfernt. Auf seinem bisher geplanten Kurs würde er ihnen allerdings bis auf zwei Kilometer nahe kommen. Möglicherweise also also zu nah für die Protection Protocols. Aus diesen Grund könnte es sein, dass der Rover demnächst zu einem Kurswechsel bzw. mehreren hundert Metern Umweg gezwungen ist. Diese Strecke klingt zunächst nach einem Klacks. Ein gesunder Mensch schafft das auch im Gebirge in relativ kurzer Zeit. Wenn man sich aber verdeutlich, dass Curiosity selbst auf topfebenen Strecken nur mit 0,14 km/h unterwegs ist und seit seiner Landung 2012 überhaupt erst ca. 14 Kilometer zurückgelegt hat, kann man sich vorstellen, dass die NASA alleine schon aus diesem Grund von einer Kursänderung nicht begeistert wäre.

Als sei das noch nicht genug, hat die Sache aber noch einen weiteren Haken: Nicht jeder Um- bzw. Ausweg kommt für den Rover in Frage. Leider kennt man derzeit nur eine wirklich gut befahrbare Strecke zu der Gruppe von Sulfatgesteinen, die er am Ende seiner Mission untersuchen soll. Denn mehr als 25% Steigung schafft Curiosity nicht, und seit einigen Jahren ist zudem eines seiner Räder beschädigt. Das stellt auf steinigen Pfaden ein weiteres Handicap dar.

Bei größtmöglichem Pech kann Curiosity sein eigentliches Ziel, auf das die Forscher seit Jahren hinfiebern, womöglich also überhaupt nicht mehr erreichen. Es bleibt wie immer spannend, und ich drücke die Daumen!

Septembermond

Längere Zeit hatte ich mein 127/1500er Maksutov-Cassegrain nicht zur Verfügung. Das kleine 70/400er Reiseteleskop ist zwar auch nett, aber bei Fotos nicht so recht zufriedenstellend. Und für das 200/1000er Newton fehlt mir noch die passende Montierung.

Heute Abend war es aber wieder soweit: Ich besitze wieder ein MC, ein schöner Mond stand am Himmel, und endlich hatte ich mal wieder Freizeit zur passenden Uhrzeit:

Mond, Dortmund 09.09.2016, 20:11h UTC+2, Skywatcher MC 127/1500, Canon EOS1200D, ISO 6400, 1/1000s

Mond, Dortmund 09.09.2016, 20:11h UTC+2, Skywatcher MC 127/1500, Canon EOS1200D, ISO 6400, 1/1000s

Als ich als Kind das erste Mal mit dem Fernglas den Mond anschaute, kam ich mir vor wie auf einer Reise. Das hat sich bis heute nicht geändert, und die Reise wird mit jedem Objekt, das ich im Teleskop betrachte, noch spannender…