Komet 67P/C-G. (ESA/Rosetta/NavCam) Philae ist seit Jahren tot. Die letzte Übermittlung erfolgte im Juli 2015; Jetzt ruht seine nicht reagierende Form unter einem felsigen Überhang auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Doch auch wenn der robotische Lander in kalter Ruhe liegt, haben die Wissenschaftler ihn nicht aufgegeben. Endlich haben sie die Stelle gefunden, an der Philae bei der Landung abprallte.
Hier kratzte es eine tiefe Furche in den Trümmern der Kometenoberfläche weg, um das darunter liegende Eis freizulegen, das sich hell von dem dunklen Gestein um ihn herum abhob. Dieses unberührte Eis war 4,5 Milliarden Jahre lang verborgen gewesen, seit sich der Komet in den frühesten Tagen des Sonnensystems gebildet hatte.
Überraschenderweise ist das Eis eher weich und locker. Der Komet 67P/C-G hat die Form einer Gummiente und ist in Wirklichkeit ein schmutziger Schneeball – und diese Informationen könnten uns bei der Planung zukünftiger Kometenlandemissionen helfen.
Philaes Landung war etwas schändlich. Es wurde am 12. November 2014 von der Raumsonde Rosetta freigesetzt, obwohl eines seiner Triebwerke nicht betriebsbereit war. Als es dann den Landeplatz Agilkia erreichte, feuerten seine Ankerharpunen nicht und es prallte auf eine Höhe von etwa einem Kilometer (0,62 Meilen) ab, bevor es wieder abstürzte. Dann kam es in Kontakt und prallte erneut ab. Philae kam schließlich im Abydos-Tal zum Stehen, wo es bis heute verbleibt.
Wissenschaftler wussten, wo der erste Kontaktpunkt war. Nach 22 Monaten gelang es ihnen Finden Sie Philaes letzte Ruhestätte . Aber der Ort dieses Zwischensprungs blieb unklar.
„Philae hatte uns ein letztes Rätsel hinterlassen, das darauf wartete, gelöst zu werden“ sagte der Astronom Laurence O'Rourke von der Europäischen Weltraumorganisation .
„Es war wichtig, die Landestelle zu finden, weil Sensoren auf Philae anzeigten, dass sie sich in die Oberfläche eingegraben hatte und höchstwahrscheinlich das darunter verborgene Ureis freigelegt hatte, was uns unschätzbaren Zugang zu Milliarden Jahre altem Eis verschaffen würde.“
Das Team begann seine Suche mit der Durchsicht von Daten, die das optische, spektroskopische und infrarote Fernbildgebungssystem (OSIRIS) an Bord der Raumsonde Rosetta erhalten hatte. Sie suchten gezielt nach hellen Flecken auf 67P/C-G, die auf neu freigelegtes Eis hinweisen könnten. Angesichts der Helligkeitsschwankungen auf der Kometenoberfläche war dies wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen.
Der Durchbruch gelang, als sie Daten vom Lander selbst untersuchten; oder besser gesagt, das ROsetta MAgnetometer and Plasma (ROMAP) Instrument, das am Lander angebracht ist. ROMAP wurde entwickelt, um Veränderungen im lokalen Magnetfeld des Kometen zu überwachen. Doch der 48 Zentimeter (19 Zoll) lange Magnetometerausleger des Instruments verbogen sich, als Philae abstürzte.
Dies führte dazu, dass sich der Ausleger relativ zum Körper des Landers bewegte, woraus das Team abschätzen konnte, wie viel Zeit Philae damit verbrachte, ins Eis zu prallen. Außerdem wurden einzigartige Beschleunigungsmessermessungen durchgeführt, die die Bewegung von Philae beschrieben.
Die Daten von ROMAP wurden mit Daten des RCP-Magnetometers an Bord von Rosetta korreliert, um den genauen Ort des zweiten Abpralls zu ermitteln. Am Ende war es nur 30 Meter (98 Fuß) vom Überhang entfernt.
Wichtig ist, dass das Team endlich rekonstruieren konnte, wie der Sprung ausgegangen ist.
Wie sich herausstellte, verbrachte Philae fast zwei volle Minuten damit, um die Absprungstelle herum abzustürzen, wobei er mindestens viermal mit dem Kometen in Kontakt kam. Einmal brauchte es etwa drei Sekunden, um 25 Zentimeter (10 Zoll) tief in den Kometen einzutauchen. Diese lange Dauer sei für eine Umgebung mit so geringer Schwerkraft wie 67P/C-G nicht ungewöhnlich, sagten die Forscher. All dieses ungeschickte Rollen gab der Seite ihren neuen Namen.
„Die Form der von Philae getroffenen Felsbrocken erinnerte mich von oben betrachtet an einen Schädel, daher beschloss ich, der Region den Spitznamen ‚Schädelkamm‘ zu geben und dieses Thema für andere beobachtete Merkmale fortzusetzen.“ sagte O'Rourke .
„Das rechte ‚Auge‘ des ‚Schädelgesichts‘ entstand durch die Komprimierung des Staubs durch Philaes Oberfläche, während die Lücke zwischen den Felsbrocken eine ‚Schädelspalte‘ darstellt, in der Philae wie eine Windmühle zwischen ihnen hindurchging.“
( ESA/Rosetta/MPS für das OSIRIS-Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; O'Rourke et al., )
Als das Team einige Monate nach der Landung von Rosetta aufgenommene Bilder betrachtete, war es da: ein 3,5 Quadratmeter großes Stück freiliegendes Eis, das das sengende Sonnenlicht hell reflektierte, dort, wo Philae am Kometen geschrammt war. Auf den zum Zeitpunkt der Landung aufgenommenen Bildern war es nicht zu sehen, da die Region im Schatten gelegen hatte.
Die Untersuchung der Abfolge der Ereignisse beim Abprallen des Landers – der Kontakte, der Dauer, wie tief Philae in die Oberfläche von 67P/C-G sank – lieferte schließlich ein neues und unerwartetes Werkzeug zur Beschreibung der Dichte des Kometen.
„Durch die einfache Aktion von Philae, in die Seite des Spalts zu stampfen, konnten wir herausfinden, dass diese uralte, Milliarden Jahre alte Eis-Staub-Mischung außerordentlich weich ist – flauschiger als Schaum auf einem Cappuccino oder der darin enthaltene Schaum.“ ein Schaumbad oder auf den Wellen am Meeresufer“, sagte O'Rourke .
Die Daten ermöglichten auch eine Schätzung der Porosität des Kometen. Die Forscher fanden heraus, dass etwa 75 Prozent von 67P/C-G leerer Raum sind. im Einklang mit einer früheren Analyse . Das ist vergleichbar mit Bimsstein. Die Steine auf dem Kometen ähneln den Forschern zufolge wahrscheinlich eher Styropor als den schweren Felsbrocken, die sie zu sein scheinen.
Es ist eine faszinierende Entdeckung. Dieses robust aussehende Stück Weltraumgestein (und Eis), das seit 4,5 Milliarden Jahren im Sonnensystem herumhängt, hält sich kaum noch zusammen.
„Die mechanische Spannung, die das Kometeneis in diesem Staubbrocken zusammenhält, beträgt nur 12 Pascal.“ erklärte der Astronom Jean-Baptiste Vincent des DLR-Instituts für Planetenforschung in Deutschland. „Das ist nicht viel mehr als ‚nichts‘.“
Dies könnten sehr nützliche Informationen sein, die man bei der Entwicklung künftiger Kometensonden berücksichtigen sollte.
Die Forschung des Teams wurde in veröffentlicht Natur .