Rendezvous mit einem Riesenbrocken

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

Auf eine besondere Begegnung steuert die ESA-Raumsonde Rosetta am Samstag, 10. Juli, gegen 18 Uhr zu. Nur etwa 3000 Kilometer werden die Raumsonde dann von dem Asteroiden Lutetia trennen. Mit einem Durchmesser von etwa 100 Kilometern ist Lutetia bei Weitem der größte Asteroid, den je eine Weltraummission besucht hat. Aufnahmen dieses einzigartigen Ereignisses liefert das Kamerasystem OSIRIS an Bord, das unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) entwickelt und gebaut wurde. Schon jetzt hilft das Kamerasystem dabei, die Sonde auf den besten Kurs zum Asteroiden zu bringen.

Abbildung 1: Ein Blick mit Rosettas Augen: Noch ist der Asteroid Lutetia aus Sicht des Kamerasystems OSIRIS nur ein winziger Punkt im All. Dennoch helfen Bilder wie dieses, das am 5. Juli aus einer Entfernung von 7,3 Millionen Kilometern aufgenommen wurde, bereits bei der Navigation.

(Foto: ESA © 2010 MPS for OSIRIS-Team MPS/UPD/LAM/ IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA)

Von der Erde aus betrachtet ist Lutetia bloß ein winziger, heller Punkt am nächtlichen Himmel. Doch da sich der Asteroid ständig um seine eigene Achse dreht, erlauben Schwankungen in der Helligkeit dieses Punktes eine erste Bestimmung der Form des Asteroiden. Ob der riesige kosmische Gesteinsbrocken tatsächlich an seiner nördlichen Seite einen tiefen Krater aufweist, werden in der Nacht des 10. Juli die Bilder des Kamerasystems OSIRIS zeigen. Das Hochpräzisionsinstrument, das aus einer Tele- und einer Weitwinkelkamera besteht, wird von der Raumsonde Rosetta aus den Asteroiden genau ins Visier nehmen. Wissenschaftler am MPS werden die so gewonnenen Rohdaten schon in derselben Nacht auswerten - und voraussichtlich gegen 23 Uhr erste Bilder vorlegen.

Abbildung 2: Aus der Helligkeit des Asteroiden, die Forscher von der Erde aus beobachten, lassen sich erste Rückschlüsse auf die Form des Asteroiden Lutetia ziehen.

(Quelle: M. Kaasaleinen (Department of Mathematics, Tampere University of Technology, Tampere, Finnland) - Grafik: Database of Asteroid Models from Inversion Techniques (Astronomical Institute of the Charles University, Prague))

Schon jetzt steht fest, dass Lutetia ein Riesenbrocken ist. Während der Asteroid Steins, an dem Rosetta im September 2008 vorbeiflog, nur etwa fünf Kilometer im Durchmesser maß, erstreckt sich Lutetia in einer Richtung über mehr als 100 Kilometer. Forscher vermuten deshalb, dass der Asteroid in den 4,6 Milliarden Jahren seit seiner Entstehung nur wenige größere Zusammenstöße mit anderen Himmelskörpern erlebt hat und somit noch weitestgehend unverändert ist. Aufnahmen von Lutetia erlauben so einen Blick zurück in die Zeit, als unser Sonnensystem noch jung war.

In den Tagen nach dem Vorbeiflug werden die Wissenschaftler am MPS die Bilder des Asteroiden genauer auswerten. Anhand der Farben erhalten sie beispielsweise Hinweise darauf, aus welchem Material seine Oberfläche besteht. Seit Jahren vermuten Forscher, dass Lutetia zu der seltenen Klasse von Asteroiden gehört, auf deren Oberfläche sich Spuren von Metallen finden.

Weitere Informationen wird unter anderem das Instrument MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) liefern, welches die Mikrowellenstrahlung analysiert, die Lutetia ins All abstrahlt. Auf diese Weise kann das Messgerät beispielsweise 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 Asteroiden Lutetia aus unmittelbarer Nähe beobachten. An all diesen Instrumenten ist das MPS maßgeblich beteiligt; beim Staubmessgerät COSIMA leiten MPS-Forscher die wissenschaftlichen Aktivitäten.

Damit Rosettas Messgeräte 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", erklärt Holger Sierks vom MPS, Leiter des OSIRIS-Teams.

Abbildung 3: Das Kamerasystem OSIRIS an Bord der Raumsonde Rosetta besteht aus einer Weitwinkel- und einer Tele-Kamera.

(Grafik: ESA/AOES Medialab/MPS)

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

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Dr. Holger Sierks
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
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Presseinfo
06-07-2010