Rendezvous mit einem Riesenbrocken

Das Kamerasystem OSIRIS bereitet die Raumsonde Rosetta auf ihre Begegnung mit dem Planetoiden Lutetia vor

6. Juli 2010

Auf eine besondere Begegnung steuert die Raumsonde Rosetta am kommenden Samstag zu: Gegen 18 Uhr wird das Vehikel der europäischen Raumfahrtagentur ESA nur rund 3000 Kilometer am Planetoiden Lutetia vorbeifliegen. Mit einem Durchmesser von etwa 100 Kilometern ist Lutetia der größte Asteroid, den je eine Weltraummission besucht hat. Aufnahmen dieses einzigartigen Ereignisses soll das Kamerasystem OSIRIS liefern, das unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung entwickelt und gebaut wurde. Schon jetzt hilft OSIRIS dabei, die Sonde auf den besten Kurs zu Lutetia zu bringen.

original — Kosmischer Brocken in 3D: Aus der Helligkeit, die Forscher von der Erde aus beobachten, lassen sich erste Rückschlüsse auf die Form des Planetoiden Lutetia ziehen. Hier eine Simulation des Himmelskörpers.

© M. Kaasaleinen, Department of Mathematics, Tampere University of Technology, Tampere, Finnland / Database of Asteroid Models from Inversion Techniques, Astronomical Institute of the Charles University, Prague, Czech Republic

Original 1508155135 — Kosmischer Brocken in 3D: Aus der Helligkeit, die Forscher von der Erde aus beobachten, lassen sich erste Rückschlüsse auf die Form des Planetoiden Lutetia ziehen. Hier eine Simulation des Himmelskörpers.

© M. Kaasaleinen, Department of Mathematics, Tampere University of Technology, Tampere, Finnland / Database of Asteroid Models from Inversion Techniques, Astronomical Institute of the Charles University, Prague, Czech Republic

Von der Erde aus betrachtet ist Lutetia bloß ein winziger "Stern" am Nachthimmel. Doch da sich der Planetoid ständig um seine eigene Achse dreht, erlauben Schwankungen in der Helligkeit dieses Pünktchens eine erste Bestimmung seiner Form. Ob der kosmische Gesteinsbrocken tatsächlich an seiner nördlichen Seite einen tiefen Krater aufweist, werden die Bilder des Kamerasystems OSIRIS am späten Abend des 10. Juli zeigen.

Das Präzisionsinstrument, das aus einer Tele- und einer Weitwinkelkamera besteht, soll den Asteroiden genau ins Visier nehmen. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung wollen die so gewonnenen Rohdaten noch in derselben Nacht auswerten - und voraussichtlich gegen 23 Uhr erste Bilder vorlegen.

Schon jetzt steht fest, dass Lutetia ein Riesenbrocken ist. Während der Asteroid Steins, an dem Rosetta im September 2008 vorbeigeflogen war, lediglich fünf Kilometer misst, erstreckt sich Lutetia in einer Richtung über mehr als 100 Kilometer. Forscher vermuten deshalb, dass der Planetoid in den 4,6 Milliarden Jahren seit seiner Entstehung nur wenige größere Kollisionen mit anderen Himmelskörpern erlebt hat und somit noch weitgehend unverändert ist. Daher erlauben Aufnahmen von Lutetia einen Blick zurück in die Jugend des Sonnensystems.

In den Tagen nach dem Vorbeiflug werden die Max-Planck-Forscher die Bilder des Asteroiden genauer auswerten. Anhand der Farben erwarten sie sich etwa Hinweise, aus welchem Material seine Oberfläche besteht. Seit Jahren vermutet man, dass Lutetia zu der seltenen Klasse von Asteroiden gehört, auf deren Oberfläche sich Spuren von Metallen finden.

Original 1508155136 — Die Augen von OSIRIS: Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde Rosetta besteht aus einer Weitwinkel- und einer Telekamera.

© ESA/AOES Medialab/MPS

Weitere Informationen wird unter anderem das Instrument MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) liefern, das die Mikrowellenstrahlung analysiert, die Lutetia ins All abstrahlt. Auf diese Weise kann das Messgerät das lockere Oberflächenmaterial, das den Asteroiden bedeckt, charakterisieren und in seiner Umgebung nach Wasserdampf suchen.

Während des Vorbeiflugs werden auch das Staubmessgerät COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer), das Massenspektrometer ROSINA (Rosetta Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) und der Gasanalysator COSAC (Cometary Sampling and Composition Experiment) den kosmischen Brocken aus unmittelbarer Nähe beobachten. An all diesen Instrumenten ist das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung maßgeblich beteiligt; beim Staubmessgerät COSIMA leiten Max-Planck-Forscher die Aktivitäten.

Damit Rosettas Sensoren und Kameras am 10. Juli einen uneingeschränkten Blick auf Lutetia genießen können, berechnen Wissenschaftler der ESA schon jetzt die optimale Flugroute für die Raumsonde. Neben der Bordnavigation liefert dafür insbesondere das wissenschaftliche Kamerasystem OSIRIS wichtige Daten. "Wegen seiner sehr hohen räumlichen Auflösung kann OSIRIS auch das Navigationssystem an Bord hervorragend unterstützen", sagt Max-Planck-Forscher Holger Sierks, Leiter des OSIRIS-Teams.

Die Raumsonde Rosetta ist seit 2004 unterwegs zum Kometen Churyumov/Gerasimenko, auf dem die Landeeinheit Philae im Jahr 2014 aufsetzen soll. Unterwegs steuert Rosetta dabei zwei wissenschaftliche Ziele an: Nach dem Asteroiden Steins, den die Sonde im September 2008 passierte, ist nun der Asteroid Lutetia an der Reihe.