Rosetta: Auf dem Weg zu Šteins

28. August 2008

Die europäische Kometensonde Rosetta passiert in der kommenden Woche den Asteroiden Šteins in sehr geringem Abstand. Forscher erwarten sich neue Erkenntnisse über eine seltene Art von Objekten.

Šteins am Morgen des 4. August 2008 gesehen von Rosetta. Während die helleren Punkte Sterne darstellen, sind die kleineren weißen Punkte Artefakte der CCD-Kamera.

Šteins am Morgen des 4. August 2008 gesehen von Rosetta. Während die helleren Punkte Sterne darstellen, sind die kleineren weißen Punkte Artefakte der CCD-Kamera. (ESA)

Unter den vielen Himmelskörpern, die Nikolai Stepanowitsch Tschernych am Krim-Observatorium entdeckte, war der 1969 entdeckte Šteins kein herausragender. Der russische Astronom konnte in seinem Leben 537 Asteroiden und viele Kometen entdecken. Der im Durchmesser etwa fünf Kilometer messende Šteins im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter gehörte eher zu den kleineren und wurde von Tschernych nach Karlis Šteins benannt, einem wichtigen sowjetisch-lettischen Astronomen des 20. Jahrhunderts.

In Kürze wird Šteins berühmt sein. Gegen 22.30 Uhr am Freitag, den 5. September erwarten die ESA-Mitarbeiter im Europäischen Weltraumkontrollzentrum in Darmstadt erste Signale vom Vorbeiflug von Rosetta an dem kleinen Asteroiden. Spätestens am folgenden Tag wird die ESA erste Bilder veröffentlichen. Der Flyby der Sonde gilt als wichtiger Test für die Mission. Auf dem Weg zu ihrem Zielkometen 67P/Churyumov-Gerasimenko (C-G), den sie 2014 erreichen soll, ist Šteins der erste Asteroid, der noch dazu in einem besonders geringen Abstand von nur 800 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 8,6 km/s passiert wird. Um die nötige Geschwindigkeit für das Rendezvous mit C-G zu erreichen, musste Rosetta zuvor bereits zweimal das Erdschwerefeld und einmal das des Mars nutzen. Nach ESA-Angaben arbeitet Rosetta während des Vorbeiflugs an seinem Limit. So ist eine schnelle Rotation direkt vor der Annäherung notwendig, um die Instrumente zum Asteroiden auszurichten. Die Distanz zu Šteins stellt das absolute Minimum für eine sinnvolle Beobachtung dar.

Bis vor kurzem wusste man nur wenig über Šteins. Wegen der herannahenden europäischen Sonde wurde er jedoch etwas näher untersucht. Mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO gelang es einem Forscherteam um den italienischen Astronomen Fornasier im Jahr 2006, den Asteroiden anhand seines Spektrums und seines Albedos, also dem Anteil reflektierten Lichts relativ zum eingestrahlten, zu klassifizieren. Er gehört zu den E-Typ-Asteroiden, die zwar nur einen kleineren Teil aller Objekte des Asteroidengürtels ausmachen, in seinen äußeren Regionen aber mit bis zu 60% die Mehrheit stellen. Sie bestehen aus basaltischen Silikatmineralen, überwiegend Enstatit, das auch im Erdmantel besonders häufig ist. Der Schluss liegt also nahe, dass Šteins ein Vertreter von Asteroiden ist, die während der Kollision mit differenzierten planetenartigen Körpern entstand, die zumindest Ansätze eines Schalenaufbaus besaßen. Solche Kollisionen dürften im jungen Sonnensystem häufig vorgekommen sein, als deutlich mehr kleine Objekte unterwegs waren, als das heute der Fall ist.

Berühmte und für die unbemannte Raumfahrt einzigartige Aufnahme: Lander Philae fotografiert ein Solarpaneel der Muttersonde Rosetta und dahinter Planet Mars während des Vorbeiflugs im Februar 2007.  (ESA)

Berühmte und für die unbemannte Raumfahrt einzigartige Aufnahme: Lander Philae fotografiert ein Solarpaneel der Muttersonde Rosetta und dahinter Planet Mars während des Vorbeiflugs im Februar 2007. (ESA)

Zuletzt hatte Rosetta selbst Informationen über den in Sichtweite kommenden Asteroiden gesammelt. Um die von der Erde aus nur ungenau bestimmbare Flugbahn von Šteins zu spezifizieren, hatten die ESA-Techniker die Sonde mehrmals pro Woche ein Bild des Zielobjekts mit der optischen Kamera gemacht. Dadurch gelang es ihnen, die Genauigkeit bisheriger Daten deutlich zu verbessern.

“Je näher wir Steins kommen, desto präziser wird unsere Kenntnis seiner Position relativ zu Rosetta sein,” sagte Trevor Morley, Leiter des Rosetta Flugdynamik-Teams im Europäischen Weltraum-Kontrollzentrum ESOC in Darmstadt. “Dank der Rosetta-Kameras werden wir immer präzisere Messungen bekommen, die uns erlauben, Rosettas Orbit gegebenenfalls noch einmal zu justieren, um einen optimalen Vorbeiflug am Asteroiden zu gewährleisten.”

“Obwohl wir das nicht erwartet hatten, war der Asteroid bereits zu Beginn der aktuellen Bahnberechnung ständig zu sehen und das trotz der großen Distanz”, sagte Andrea Accomazzo, Rosetta-Flugleiter im ESOC. “Die außergewöhnliche Auflösung der Osiris-Kamera ermöglichte ausgesprochen scharfe Aufnahmen, was eine exakte Bahnberechnung von Šteins zuließ.”

Die Navigation über optische Aufnahmen ist nicht neu, sie wurde erstmalig im Jahr 1961 von Eugene F. Lally vom Jet Propulsion Laboratory unter dem Namen Mosaic Guidance for Interplanetary Travel beschrieben. Für die ESA bedeutet der Einsatz bei Rosetta aber eine Premiere, deren Erfolg vor allem auf die hohe Auflösungseigenschaften der Hauptkamera an Bord zurückzuführen ist. Zuletzt unternahm Rosetta am 14. August eine Kurskorrektur, welche die Geschwindigkeit der Sonde um 12,8 cm/s relativ zu Šteins veränderte und die sich anhand der neu berechneten Bahndaten des Asteroiden empfohlen hatte.

Šteins bekommt zum ersten Mal Besuch von einer Raumsonde. Es ist vermutlich ein gewöhnlicher Tag für den Himmelskörper, der kaum etwas vom vorbeischießenden Technikgeschoss spüren dürfte. Auf dem blauen Planeten rund zwei astronomische Einheiten entfernt wird das Ereignis aber einigen Wirbel erzeugen. Raumfahrer.net berichtet natürlich zeitnah darüber.

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