Rosetta-Komet verliert Wasserdampf
67P emittiert bereits jetzt etwa zwei Gläser voll Wasser pro Sekunde. Das zeigen Messungen des Mikrowellen-Instruments MIRO.
Vom Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, dem Ziel der aktuellen ESA-Mission Rosetta, verdampft bereits Wasser. Erste Messungen des Instrumentes MIRO an Bord der Raumsonde konnten das Gas nicht nur identifizieren, sondern auch die Menge bestimmen. Obwohl sich der Schweifstern noch in den eisigen Tiefen des Weltalls befindet, entspricht die Wassermenge bereits zwei kleinen Gläsern pro Sekunde. Zum MIRO-Team gehören auch Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS). Am Institut wurde das Chirp Transform Spektrometer von MIRO entwickelt, welches einzelne Gase in der Umgebung des Kometen aufspürt und den aktuellen Fund ermöglicht hat.
Der erste Nachweis des Wasserdampfes gelang dem MIRO-Team vor einigen Wochen am 6. Juni aus einem Abstand von 350 000 Kilometern. Churyumov-Gerasimenko trennten zu diesem Zeitpunkt noch 583 Millionen Kilometer von der Sonne. Seitdem konnte das Instrument jedes Mal, wenn es in Betrieb und auf den Kometen gerichtet war, das Gas identifizieren. „Wir wussten, dass wir das Ausgasen von Wasserdampf würden beobachten können. Allerdings waren wir überrascht, wie früh wir das Gas detektiert haben“, sagt Sam Gulkis vom Jet Propulsion Laboratory der amerikanischen Weltraumagentur NASA, der Leiter des MIRO-Teams.
Neben Kohlenmonoxid, Methanol und Ammoniak ist Wasser einer der wichtigsten flüchtigen Bestandteile eines Kometen. Nähert sich der Komet der Sonne, verdampfen diese Gase von seiner Oberfläche und speisen die so genannte Koma, eine Hülle aus Gas und mitgerissenem Staub. MIRO, das Mikrowellen-Instrument des Rosetta Orbiters, kann diese Gase identifizieren und ihre Produktionsraten bestimmen. Dafür analysiert das Instrument die Mikrowellenstrahlung, die von den Gasmolekülen ausgeht. Wasser und andere Stoffe hinterlassen in diesem Wellenlängenbereich charakteristische Fingerabdrücke.
„Die Signale, die Wassermoleküle in unseren Messdaten hinterlassen, sind besonders gut zu detektieren“, erklärt Paul Hartogh vom MPS, Mitglied des MIRO-Teams, unter dessen Leitung das Chirp Transform Spektrometer entwickelt und gebaut wurde. „Das Instrument ist dafür besonders empfindlich.“ Es ist zu erwarten, dass 67P auch andere Gase, die bei geringeren Temperaturen als Wasser sublimieren, ausgast. Aus der aktuellen Entfernung zwischen Raumsonde und Komet lassen sich diese jedoch noch nicht aufspüren.
Der aktuelle Nachweis von Wasserdampf aus solch großer Entfernung sei ein eindrucksvoller Beweis der Leistungsfähigkeit von MIRO, sagt Hartogh - und findet einen anschaulichen Vergleich: Es sei, als würde man von der Erde aus das Verdampfen einer Tasse heißen Tees auf dem Mond entdecken.
Rosetta ist eine Mission der Europäischen Weltraumagentur ESA mit Beiträgen der Mitgliedsstaaten und der amerikanischen Weltraumagentur NASA. Rosettas Landeeinheit Philae wurde von einem Konsortium unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der französischen und italienischen Weltraumagentur (CNES und ASI) zur Verfügung gestellt. Rosetta wird die erste Mission in der Geschichte sein, die einen Kometen anfliegt, ihn auf seinem Weg um die Sonne begleitet und eine Landeeinheit auf seiner Oberfläche absetzt.
MIRO wurde am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA gebaut, wo Sam Gulkis, der Leiter des MIRO-Teams, forscht. Subsysteme des Instrumentes wurden vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und vom Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique des Observatoire de Paris zur Verfügung gestellt. Das MIRO-Konsortium umfasst zudem das Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique des Observatoire de Paris.