Mit Greifarm und Bohrer auf Tuchfühlung - scinexx | Das Wissensmagazin
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Die Landeeinheit Philae

Mit Greifarm und Bohrer auf Tuchfühlung

Die Mitternachtssonne legt einen goldenen Schimmer über einen Eisberg und seine Spiegelung im Wasser in der Disco Bucht, Grönland. Ein Großteil des jährlichen Eisverlustes auf Grönland geht auf das Kalben von Eisbergen wie diesem zurück. © Ian Joughin

Ein High-Tech-Würfel mit einer Kantenlänge von etwa einem Meter – so lässt sich das Landegerät Philae am ehesten beschreiben. Seine Aufgabe wird es sein, mit dem Kometen „auf Tuchfühlung“ zu gehen und direkt an der Oberfläche Analysen und sogar Bohrungen durchzuführen. Die Idee zu diesem Lander stammt von zwei deutschen Wissenschaftlern – ursprünglich hatte die ESA die Rosetta-Mission als reine Orbiter-Mission geplant. Erst der Initiative von Helmut Rosenbauer vom Max-Planck-Institut in Katlenburg-Lindau und von Prof. Berndt Feuerbacher vom DLR-Institut für Raumsimulation in Köln-Porz verdankt „Philae“ überhaupt seine Existenz.

Die Hauptaufgabe des Landers ist die Vor-Ort-Analyse des Kometenmaterials, des wohl ursprünglichsten und ältesten Materials, das es in unserem Sonnensystem gibt. Seine Element- und Isotopenverteilung, das Vorhandensein organischer Moleküle sowie von Mineralen und Eisen interessiert die Wissenschaftler vor allem. Doch auch die physikalischen Eigenschaften des Kometenkerns, seine Schichtung und die globale interne Struktur des Kerns sowie die Veränderungen, die der Tag- und Nachtzyklus bewirken sollen untersucht werden.

Die zehn Instrumente an Bord des Landers dienen daher in erster Linie der Materialuntersuchung, der optische Untersuchung durch Kameras sowie der Struktur-Analyse des Kometen.

Das APX-Spektrometer (Alpha-Particle-X-Ray Spectrometer) führt eine Elementanalyse durch. Es ist eine Weiterentwicklung des Instruments, das auf dem amerikanischen Rover „Sojourner“ im Rahmen der Pathfinder-Mission 1997 den Mars untersucht hat. Das Gerät wird auf die Kometenoberfläche abgesenkt und misst in Tiefen von wenigen Zentimetern.

COSAC und PTOLEMY sind Analysatoren, die die Materie, die der Bohrer aus einigen zehn Zentimetern Tiefe gefördert hat, zunächst erhitzen und dadurch in gasförmigen Zustand bringen. Die Produkte werden durch Röhrchen zu Massenspektrometern transportiert oder zu verschiedenen Gaschromatographen. PTOLEMY nutzt außerdem chemische Reaktoren zur Isobarentrennung.

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Sample & Drill Device ist ein Bohrer, der Proben aus bis zu 23 Zentimeter Tiefe nehmen kann und sie für die Analyse durch COSAC, PTOLEMY und zum CIVA-Instrumentkomplex gehörenden Mikroskopen in Öfchen legt.

Der Lander hat zwei Kamera-Systeme an Bord: die Kamera CIVA für Panorama-, Stereo- und Mikroskop-Aufnahmen sowie die vom DLR in Berlin-Adlershof entwickelte Kamera ROLIS, die nach unten auf die Kometenoberfläche gerichtet ist.

SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment): Das seismische Instrument enthält akustische und seismische Transmitter und Sensoren in den Füßen des Landebeins, es misst Staub und elektrische Leitfähigkeit. Ziele sind Erkenntnisse über die strukturellen Eigenschaften nahe der Oberfläche, über Schichtungsstruktur sowie über elektrische Eigenschaften.

CONSERT: Der französische Mikrowellen-Tomograph nutzt den Rosetta-Orbiter als Sender und Lander als Empfänger und „durchleuchtet“ den gesamten Kometenkern wie bei einer Schnittbild-Tomographie.

MUPUS: Der mechanische Penetrator hämmert einen Messstab von etwa 30 Zentimeter Länge in den Kometenkern ein und misst dort physikalische Parameter, beispielsweise Dichte, Härte, Temperaturen und Wärmefluss.

ROMAP : Untersucht das Magnetfeld und die Eigenschaften des Plasmas.

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Stand: 25.02.2004

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Rosetta
Auf der Jagd nach dem Kometen

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Verfolgungsjagd im Sonnensystem
Die Rosetta-Mission

Zehneinhalb Jahre Planeten-Billard
Der Ablauf der Mission

Ersatzspieler gesucht
Ein neues Ziel für Rosetta

Pechschwarz und reichlich rätselhaft
Das Ziel der Mission: 67P/Churyumov- Gerasimenko

Festgezurrt mit Haken und Harpunen
Die schwierige Landung auf einem Kometen

Mit Greifarm und Bohrer auf Tuchfühlung
Die Landeeinheit Philae

Interview: Der lange Flug zu einem Kometen
Prof. Berndt Feuerbacher vom DLR zur Rosettamission

Kometenlandung als Pioniertat
Interview – 2. Teil

Von ICE bis Deep Impact
Kleine Chronik der Kometenmissionen

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