Kontakt zu Philae weiterhin unregelmäßig und instabil
ESA / AOES Medialab.
Trotz neuer Flugbahn und einer Annäherung an den Kometen Churyumov-Gerasimenko von 200 Kilometer auf 180 Kilometer bleiben die Kontakte zu Lander Philae unregelmäßig und kurz. Nach dem ersten Kontakt am 13. Juni 2015 meldete sich Philae insgesamt noch sechs Mal beim Lander-Kontrollzentrum des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln. Zu den letzten drei berechneten Möglichkeiten für eine Verbindung zu Philae konnten allerdings keine Daten empfangen werden. "Im Moment spielen wir mit der Geometrie zwischen Orbiter Rosetta und Lander Philae", sagt DLR-Philae-Projektleiter Dr. Stephan Ulamec. "Der letzte Kontakt am 24. Juni 2015 dauerte 20 Minuten, allerdings brach die Verbindung immer wieder ab." Nun analysieren die Missionsteams des DLR und der ESA, ob und mit welchen Maßnahmen bessere Kontakte mit Lander Philae möglich sind.
Kommunikation braucht Sonnenlicht
Komet Churyumov-Gerasimenko hat eine Rotationszeit von 12,4 Stunden - und so wäre ungefähr zwei Mal am Erdtag bei einem Überflug von Orbiter Rosetta ein Kontakt möglich. Allerdings müssen dabei gleich mehrere Bedingungen passen, damit Philae über Rosetta und dessen Kontrollraum in Darmstadt Verbindung mit dem DLR-Lander-Kontrollzentrum aufnehmen kann. Zum einen muss Lander Philae in Betrieb sein, und dies kann er derzeit nur bei einer ausreichenden Beleuchtung durch die Sonne und der damit verbundenen Energieversorgung über seine Solarpanele sein. Außerdem müssen die Antenne des Landers und die Antenne des Orbiters aufeinander ausgerichtet sein. Philaes Antennen sind offensichtlich durch Objekte in der direkten, recht harschen Umgebung teilweise beim Senden und Empfangen beeinträchtigt. Auch muss Orbiter Rosetta seine Antenne möglichst genau in Richtung Komet ausrichten.
Vorsicht am aktiven Kometen
Doch Rosetta hat bei ihrem Flug noch andere Umstände zu berücksichtigen. Der zunehmend aktive Komet Churyumov-Gerasimenko schleudert mit seinen Gas-Ausstößen auch Staubpartikel ins All. Diese sorgten bereits im März 2015 dafür, dass die Sternsensoren des Orbiters diese Partikel falsch interpretierten und die Orientierung des Orbiters nicht mehr bestimmen konnten. Damals ging Rosetta automatisch in einen Sicherheitsmodus, entfernte sich vom Kometen und konnte erst dann wieder über Kommandos vom Boden gesteuert werden. Eine weitere Annäherung an Churyumov-Gerasimenko erfolgt daher nur schrittweise und unter ständiger Beobachtung, ob der Orbiter dabei unbeeinträchtigt bleibt. Auch die Flugbahn des Orbiters berücksichtigt derzeit die nicht ungefährliche Umgebung des ausgasenden Kometen. So fliegt Rosetta zurzeit im sogenannten "Terminator"-Orbit entlang der Tag-Nacht-Grenze des Kometen und überfliegt Philae immer am frühen Kometenmorgen - zu diesem Zeitpunkt schaltet sich der Lander allerdings gerade erst ein. "Der Lander wird dann nicht optimal beleuchtet von der Sonne", sagt Philae-Projektleiter Stephan Ulamec. Überflüge zu anderen Tageszeiten am Kometen wurden seit Philaes Aufwachen noch nicht durchgeführt.
Kontakte mit Unterbrechungen
Bei den bisherigen Kontakten mit Philae scheint die Annäherung an den Kometen um 20 Kilometer noch keinen Erfolg gebracht zu haben. "Es gab mehrfach Kontakte, bei denen Philae uns Daten über seinen Status gesendet hat, aber diese Verbindungen waren instabil", erläutert Philae-Projektleiter Stephan Ulamec. Am 19. Juni 2015 empfing das Lander-Kontrollzentrum des DLR in Köln beispielsweise innerhalb von 19 Minuten zwei Mal zwei Minuten lang Daten von Philae. Am 20. Juni 2015 gab es zwar zwei Verbindungen, beide dauerten allerdings jeweils nur etwa eine Minute. Am 23. Juni 2015 meldete sich Philae kurz, konnte aber in dem 20-sekündigen Kontakt keine Daten senden. Beim letzten Kontakt am 24. Juni 2015 dauerte der Kontakt zwar 20 Minuten - die Verbindung war aber ebenfalls nicht stabil, und so sendete Philae insgesamt nur 80 Datenpakete. Zwischen den Kontakten gab es allerdings auch mehrfach berechnete Kontaktzeiten, zu denen keine Verbindung zwischen Philae und Rosetta aufgebaut werden konnte. Auch bei den letzten drei Überflügen von Rosetta in 180 Kilometer Höhe kam kein Kontakt zustande.
Am Samstag beginnt die ESA mit neuen Manövern, die den Rosetta-Orbiter bis zum 30. Juni 2015 um weitere 20 Kilometer näher an die Kometenoberfläche und somit an Philae heranführen. Das Team des DLR-Kontrollzentrums hofft, dass die Kontakte zu Lander Philae bei einer Distanz von dann 160 Kilometern regelmäßiger und stabiler werden. Erst im Laufe der nächsten Tage wird sich zeigen, ob Veränderungen der Geometrie zwischen Lander und Orbiter die Kommunikation mit Philae verbessern.
Angewiesen auf lange und vorhersagbare Kontakte
Auch ein durch die schlechten Bedingungen während des Winterschlafs verursachter Ausfall beispielsweise der Kommunikationseinheiten von Philae wäre ein möglicher Grund für das derzeitige Schweigen des Landers. Die Auswertung der bisher empfangenen Daten durch das Team des DLR hat aber gezeigt, dass zwar eine der beiden Kommunikationseinheiten beeinträchtigt ist, die zweite Einheit jedoch bisher ohne Probleme funktionierte. "Um mit Philae wieder wissenschaftlich zu arbeiten, sind wir auf längere und vorhersagbare Kontaktzeiten angewiesen", betont DLR-Philae-Projektleiter Stephan Ulamec. Nur wenn Philae umfangreiche Kommandos sicher empfangen und ausführen sowie die gemessenen Daten speichern und dann zu seinem Bodenteam senden kann, können seine zehn Instrumente an Bord wieder zum Einsatz kommen.
Die Mission
Rosetta ist eine Mission der ESA mit Beiträgen von ihren Mitgliedsstaaten und der NASA. Rosettas Lander Philae wird von einem Konsortium unter der Leitung von DLR, MPS, CNES und ASI beigesteuert.