Kopfzerbrechen um Lander Philae
Erst meldet sich Lander Philae am 9. Juli 2015 um 19.45 Uhr bei seinem Team im Lander-Kontrollzentrum des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) - nur um dann wieder in Schweigen zu verfallen. Seitdem arbeitet das Team daran, mit Tricks und Kniffen wieder in Kontakt mit dem Lander zu treten und ihn für wissenschaftliche Messungen zu betreiben. "Auf unser gesendetes Kommando, das Instrument ROMAP einzuschalten, hat er noch nicht geantwortet", erläutert Philae-Projekteiter Dr. Stephan Ulamec vom DLR. An einem baugleichen Modell im Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) des DLR testen die Ingenieure deshalb zurzeit verschiedene Kommandos, mit denen sie Philae aktivieren und optimieren wollen. "Wir haben in den bisher empfangenen Daten auch Anzeichen dafür, dass Philae sich bewegt haben könnte und seine Antenne dadurch womöglich mehr verdeckt oder anders ausgerichtet ist."
Bewegung bei Philae
In den Daten, die Philae bisher über seinen Zustand auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko schickte, übermittelt der Lander auch Informationen über die Sonneneinstrahlung auf seinen verschiedenen Sonnenpanelen. "Und dieses Profil - auf welche Panele wieviel Sonne trifft - hat sich von Juni zu Juli deutlich verändert", sagt Philae-Projektleiter Stephan Ulamec. "Dies lässt sich nicht nur mit dem Verlauf der Jahreszeiten auf dem Kometen erklären." Der Lander könnte beispielsweise durch Gasausstöße des erwachenden Kometen seine Position verändert haben. Nach einer nicht ganz reibungslosen Landung am 12. November 2014 landete Philae schließlich an einem Kraterrand in unebenem Gelände - schon eine leichte Veränderung seiner Position könnte deshalb auch bedeuten, dass seine Antenne auf der Oberseite nun durch Objekte stärker verdeckt wird. Dies hätte Auswirkungen auf die Kommunikation mit Philae.
Blinde Kommandos als Unterstützung
Möglich ist zudem, dass nicht nur eine der beiden Empfangseinheiten des Landers beschädigt ist, sondern auch eine der beiden Sende-Einheiten nicht fehlerlos arbeitet. Allerdings ist Philae darauf programmiert, in regelmäßigen Abständen zwischen beiden Sende-Einheiten hin und her zu schalten. Auch dies könnte erklären, warum die Kontakte zu Philae so unregelmäßig sind. "Wir haben mit unserem Bodenmodell deshalb ein Kommando getestet, das Philae nur mit dem funktionierenden Sender arbeiten lässt." Dieses wurde auch bereits an den Lander geschickt. Dieses "blind commanding" - ohne dass der Lander eine Bestätigung sendet - soll ermöglichen, dass er den Befehl empfängt und ausführt, sobald er während des Kometentags mit Sonnenenergie versorgt wird und sich einschaltet.
Ein weiteres Kommando erproben die Ingenieure des DLR-Kontrollzentrums in Köln gerade an ihrem Bodenmodell von Philae: Sie wollen versuchen, ein "Arbeitspaket" auf dem Lander zu aktivieren, das bereits im November 2014 nach der Landung erfolgreich ausgeführt worden und bei Philae noch gespeichert ist. Damals hatte das Team im Lander-Kontrollzentrum den Lander mit einer Art "Notfallprogramm" versorgt, damit dieser während einer Zeit ohne Kommunikationsmöglichkeiten dennoch fünf Instrumente in Betrieb nehmen konnte. Dies gab damals den Ingenieuren an den Konsolen Zeit, ihre Planungen an die aktuelle Situation mit einem neuen Landeplatz anzupassen. "Mit diesem Arbeitspaket werden mit der Thermalsonde MUPUS Temperaturmessungen durchgeführt, ROMAP und SESAME messen, und PTOLEMY und COSAC forschen im Schnüffelmodus", sagt DLR-Wissenschaftler Stephan Ulamec. "Alle diese Instrumente benötigen keine weiteren detaillierten Kommandos, sondern das gespeicherte Arbeitspaket muss zunächst einmal nur abgerufen werden." Sollte diese Idee funktionieren, würde Philae nach dem Einschalten mit wissenschaftlichen Messungen beginnen und diese Daten in einem nächsten Schritt zur Erde senden.
Zusammenspiel von Lander und Orbiter
Noch bis zum 24. Juli 2015 richtet sich Orbiter Rosetta nach den Ansprüchen des Landers aus und fliegt eine Bahn, die für die Kommunikation der beiden miteinander günstig ist. Anschließend wird Rosetta mit seinen elf Instrumenten an Bord über die südliche Hemisphäre des Kometen fliegen, die nun zunehmend von der Sonne angestrahlt wird. Dabei werden sich die Versuche zur Kommunikation mit Philae mit den Prioritäten zur Beobachtung mit den Orbiter-Instrumenten abwechseln. Auch die zunehmende Aktivität von Churyumov-Gerasimenko mit seinen Gas- und Staubausstößen erlaubt es nicht, zu dicht über der Kometenoberfläche zu fliegen. Am vergangenen Wochenende, dem 10./11. Juli 2015, wurden die Sternsensoren von Rosetta erneut durch die staubige Umgebung bei der Navigation irritiert. Der Orbiter fliegt deshalb nun in einem sichereren Abstand von 170 bis 190 Kilometern.
Natürlich gibt das Lander-Team des DLR Philae nicht auf. "Er ist offensichtlich immer noch funktionsfähig, denn er schickt uns immer wieder Daten, wenn auch in unregelmäßigen Abständen und zu überraschenden Zeitpunkten", sagt DLR-Philae-Projektleiter Dr. Stephan Ulamec. "Es gab bereits mehrmals die Befürchtung, der Lander bliebe ausgeschaltet - aber er hat uns immer wieder eines Besseren belehrt."
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.