11.03.2015, 13:23 Uhr | 0 |

Erster Versuch der Kontaktaufnahme Mit viel Glück meldet sich Philae vom Kometen Tschuri

Eine bange Frage beschäftigt das DLR-Kontrollzentrum mit Blick auf den 12. März: Hat das Mini-Labor Philae auf dem Kometen Tschuri bereits genügend Sonnenergie getankt, um aus seinem Winterschlaf aufzuwachen? Philae steht auf einem schattigen Platz, aber seit vier Monaten nutzt es jedes bisschen Sonne, um sich aufzuheizen.

Philae: Landung auf einem Kometen
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Am 12. November 2014 setzte das Landegerät Philae auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko auf. Die erste Landung auf einem Kometen hat das Ziel, mehr über die Entstehung unseres Sonnensystems zu erfahren. 

Foto: ESA/AOES Medialab

Mit dem Aufwecken von Raumsonden aus dem Winterschlaf kennen sich die Wissenschaftler im Darmstädter Kontrollzentrum der europäischen Raumfahrtagentur ESA bereits aus. Vor einem Jahr hatten sie Rosetta aus ihrem zweieinhalbjährigen Tiefschlaf geholt und auf die letzte Etappe zum Kometen Churyumov-Gerasimenko, kurz Tschuri, geschickt. Dann lief alles nach Plan, aber nur fast, denn als Philae im November letzten Jahres von Rosetta aus auf der Oberfläche von Tschuri landete, erwischte das Mini-Labor eine ausgesprochen schattige Stelle.

Wahrscheinlich ist es noch zu kalt für Philae

Die aufladbaren Batterien bekamen zunächst nicht genügend Sonnenenergie ab, um das Labor zu unterhalten. Seither schläft Philae und versucht, jedes bisschen Sonne zu erwischen. „Philae erhält zurzeit ungefähr doppelt so viel Sonnenenergie wie im November vergangenen Jahres“, sagt Lander-Projektleiter Stephan Ulamec vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Immerhin ist der Komet nur noch 300 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt.

Am 12. März wollen die Wissenschaftler einen Versuch wagen und die Kommunikationseinheit am Rosetta-Orbiter, der über Tschuri kreist, einschalten. Mit sehr viel Glück kann Rosetta dann Kontakt mit Philae aufnehmen. „Wahrscheinlich wird es trotzdem noch zu kalt für den Lander sein, um aufzuwachen“, meint Ulamec. „Aber ein Versuch ist es wert. Die Chancen steigen mit jedem Tag.“

Philae merkt von selbst, wenn genügend Energie zum Aufwachen da ist

Gleich mehrere Bedingungen müssen passen, damit Philae wieder in Betrieb geht und im Kontrollzentrum die Arbeit mit dem Lander aufgenommen werden kann. Zunächst muss es im Inneren von Philae wärmer als minus 45 Grad Celsius werden. An seinem neuen Landeplatz Abydos waren die Temperaturen aber bisher deutlich niedriger als notwendig. Das reichte nicht für die 5,5 Watt, mit denen die Solarpaneele versorgt werden müssen.

Allerdings ist Philae so clever, dass die Kometensonde von selbst „merkt“, wenn sie mehr als 5,5 Watt Energie erhält und ihreTemperatur über minus 45 Grad liegt. Dann schaltet Philae sich ein, heizt sich weiterhin auf und versucht zusätzlich ihre Batterie zu laden. Einmal aufgewacht, schaltet der Lander Philae alle 30 Minuten seinen Empfänger ein und lauscht, ob er Rosettas Signale hört. Auch das kann er bei einem noch sehr niedrigen Energiestand durchführen.

Bis zum 20. März wird die Kommunikation kontinuierlich versucht

„Zu diesem Zeitpunkt wissen wir aber noch nicht, dass er wach ist“, sagt DLR-Ingenieur Koen Geurts. „Um uns eine Antwort zu schicken, muss Philae nämlich auch seinen Sender einschalten und dafür benötigt er zusätzliche Energie.“ Es könnte also sein, dass der Lander zwar in 500 Millionen Kilometern Entfernung bereits aus seinem Winterschlaf aufgewacht ist, seine Kraft aber noch nicht ausreicht, um sein Team auf der Erde darüber zu informieren. Insgesamt 19 Watt benötigt Philae, damit er in Betrieb gehen und die Kommunikation aufnehmen kann.

Zunächst einmal bis zum 20. März wird Rosetta den Lander anfunken und auf eine Reaktion horchen. Am wahrscheinlichsten ist der Kontakt bei elf Vorbeiflügen, bei denen der Orbiter in einer besonders günstigen Konstellation zum Lander während eines Kometentages seine Bahn zieht – denn nur dann steht Philae im Sonnenlicht und wird über seine Solarpaneele mit Energie versorgt. Versucht wird die Kommunikation trotzdem kontinuierlich, weil Philaes Umgebung sich seit der Landung im November 2014 geändert haben könnte.

„Blindes Kommandieren“ ohne Rückmeldung

Die DLR-Ingenieure senden immer wieder neue Kommandos an den Lander, die das Heizen optimieren und den so gesparten Energieaufwand für seine Kommunikation zur Erde zur Verfügung stellen. Selbst wenn Philae noch nicht genügend Energie hat, um zu antworten, könnte er diese Kommandos empfangen und ausführen. „Blindes Kommandieren“ nennen die Ingenieure das, denn der Lander wird ihnen zunächst sehr wahrscheinlich keine Rückmeldung geben.

Erst wenn Philae nicht nur aufwacht, sondern auch senden kann, schickt er erste Daten zu seinem Gesundheitszustand zur Erde. Von den Ergebnissen ist dann auch die wissenschaftliche Arbeit mit den zehn Instrumenten an Bord von Philae abhängig. Kann die Batterie keine Energie speichern oder nur wenig, bestimmt die Sonnenenergie während des Kometentages, ob man eine abgespeckte Version der Messungen durchführen kann.

Je näher Tschuri der Sonne kommt, desto größer wird die Energie für Philae

Zurzeit gehen die Wissenschaftler davon aus, dass Philae 1,3 Stunden lang im Sonnenlicht steht. Lädt die Batterie hingegen wie geplant auf, kann auch in der Kometennacht gearbeitet und es könnten beispielsweise Langzeitmessungen durchgeführt werden. „Sollten wir bis zum 20. März keinen Kontakt zu Philae aufbauen können, werden wir dies bei der nächsten Gelegenheit wiederholen“, sagt Philae-Projektleiter Stephan Ulamec. Mit zunehmender Annäherung an die Sonne wird auch die Energie größer, die der Lander über seine Solarpaneele erhält. 

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Von Gudrun von Schoenebeck
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