Präzisions-Rendezvous am Asteroiden Lutetia

Der Asteroid (21) Lutetia, aufgenommen zum Zeitpunkt der höchsten Annäherung von Rosetta aus einer Entfernung von knapp 3.200 Kilometern. Die kleinsten sichtbaren Details haben eine Größe von etwa 50 Metern.

Trotz aller Routine in der Raumfahrt - es gibt sie noch, die Momente, in denen sich auch bei lang gedienten Ingenieuren, Wissenschaftlern und Raumfahrtmanagern der Puls beschleunigt. Ein solcher Anlass war der Vorbeiflug der ESA-Raumsonde Rosetta am Asteroiden (21) Lutetia am 10. Juli 2010. Denn obgleich alle bisherigen Manöver des europäischen Kometenspähers auf seinem weiten Weg zum endgültigen Ziel, dem Kometen Churyumov-Gerasimenko, immer wie geplant abliefen: Der Hauch des Ungewissen umgibt ein solches Unternehmen noch immer. Zumal es sich bei (21) Lutetia um einen nur etwas mehr als hundert Kilometer großen Asteroiden handelt, der zum Zeitpunkt des Vorbeiflugs 455 Millionen Kilometer von der Erde entfernt war.

Doch wie erhofft und erwartet absolvierte Rosetta ein Präzisions-Rendezvous. Selbstverständlich war nach dem Empfang der ersten Daten von Rosetta die Freude groß im ESOC, dem ESA-Kontrollzentrum in Darmstadt. Rosetta übertrug eine Fülle an wertvollen Bildern und Messergebnissen zur Erde. Wissenschaftler des DLR sind an zahlreichen Experimenten auf Rosetta maßgeblich beteiligt.

Deren Durchführung war schließlich nicht gerade trivial: Der Kometenspäher näherte sich dem unförmigen Gesteinsbrocken mit einer Geschwindigkeit von 15 Kilometern pro Sekunde und machte zunächst zahlreiche Aufnahmen der von der Sonne beschienenen Seite Lutetias; dabei kam Rosetta dem Asteroiden um exakt 17:45 Uhr MESZ bis auf 3.162 Kilometer nahe. Die Sonde raste über den Nordpol und richtete anschließend einen Blick zurück auf den Asteroiden. Während des Vorbeiflugs wurde die Sonde gedreht, so dass die Instrumente immer eine optimale Sichtlinie zu Lutetia hatten.

Neben der wissenschaftlichen Ausbeute an Lutetia, einem Körper, der viel über die früheste Zeit des Sonnensystems preiszugeben verspricht, war dies auch der letzte Praxistest für die Experimente vor der Ankunft am Kometen im Jahre 2014. Auch das DLR-Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (Microgravity User Support Center, MUSC), das für die Landeeinheit Philae verantwortlich ist, nutzte die Gelegenheit zu Experimenten und Tests.

Die gestochen scharfen Bilder der OSIRIS-Kamera, die mit Unterstützung der DLR-Weltraum-Agentur federführend vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung gebaut wurde, zeigen einen von zahlreichen Einschlagskratern übersäten Kleinplaneten, was auf eine Milliarden Jahre alte Oberfläche schließen lässt. In seiner größten Ausdehnung ist Lutetia etwa 130 Kilometer lang; die genauen Achsenlängen müssen noch bestimmt werden, auch die Rotationseigenschaften sind noch nicht geklärt. Einige der Krater haben Durchmesser von über 20 Kilometern: Die Einschläge, die zu solch großen Kratern geführt haben, dürften den Asteroiden beinahe zertrümmert haben. Auf der Oberfläche von Lutetia sind bis zu 50 Meter kleine Details zu erkennen, so zum Beispiel wohnblockgroße Gesteinsbrocken auf einem Kraterhang links unten im Bild. Unterhalb dieses Kraters sieht man Riefen und lineare Strukturen auf der Oberfläche, ähnlich wie auf dem Marsmond Phobos - wo man allerdings auch noch keine Erklärung dafür gefunden hat, wie die Furchen entstanden sein könnten.

Die Auswertung der Experimente wird noch Monate dauern. DLR-Wissenschaftler sind an der Interpretation der Bilder und Spektren beteiligt. Am Ende soll dann auch eine der wichtigsten Fragen geklärt sein: Ist Lutetia ein kohlenstoffreicher so genannter C-Typ-Asteroid, wie jüngere Spektraluntersuchungen mit Teleskopen vermuten lassen – oder doch ein eisenreicher M-Typ, also vielleicht ein Kernrest eines einst viel größeren und dann durch eine Kollision zerstörten Asteroiden? Beantworten könnten dies die Messungen mit dem Spektrometer VIRTIS, das von der italienischen Raumfahrtagentur ASI und dem DLR entwickelt wurde. Mit VIRTIS lassen sich Aussagen zur Mineralogie der Lutetia-Oberfläche treffen. Bei gleichzeitiger Betrachtung der VIRTIS-Ergebnisse, so wie der mit OSIRIS-Daten bestimmten Form des Asteroidenkörpers und der mit dem Radio-Experiment RSI (geleitet von der Universität Köln), ermittelten Dichte von Lutetia könnten die Forscher herausfinden, mit welchem Typ von Asteroid Rosetta sein kurzes Rendezvous im All hatte.

Am DLR-Institut für Planetenforschung koordiniert Dr. Ekkehard Kührt, Leiter der Abteilung Asteroiden und Kometen, die wissenschaftlichen Beteiligungen des DLR an der Mission Rosetta.

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Rosetta-Seiten (DLR - Institut für Planetenforschung)
Rosetta-Seiten (ESA)