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Deep Impact

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image Künstlerische Darstellung der Deep Impact Mission

Die Deep Impact Mission ist bisher einzigartig, zum ersten Mal wurde ein Komet mit einem 370 kg schweren Impaktor, der vorwiegend aus Kupfer bestand, beschossen, um herauszufinden, wie der innere Aufbau von Kometen ist.

Traditionell werden Kometen als „dreckige Schneebälle“ bezeichnet, wobei moderne Astronomen davon nicht mehr restlos überzeugt sind, da man heute eher davon ausgeht, dass Kometen mehr aus Felsen oder feinem Staub als aus Eis bestehen.

Gestartet wurde die Deep Impact Sonde im Dezember 2004 mit einer Delta II Rakete vom Kennedy Space Center und auf einen Rendezvouskurs zum Kometen Tempel 1 gebracht.

Im wesentlichen gab es folgende Missionsziele:

  • Das Beobachten der Kraterform
  • Das Messen der Krater Tiefe und des Durchmessers
  • Das Messen der Zusammensetzung des Inneren und der ausgestoßenen Partikel
  • Bestimmung der Veränderung der natürlichen Ausgase verursacht durch den Impaktor

    Dabei wurde erwartet, dass das Auftreffen des Impaktors einen Krater von der Größe des Kolosseums verursacht und dabei auch tieferes Material des Kometen zum Vorschein kommt. Und so kam es auch. Am 4. Juli 2005 traf der per Autonavigationssoftware gesteuerte Impaktor den Kometen.

    Die Annäherung der Sonde, der Einschlag und dessen Folgen wurden von Kameras und einem Spektrometer an Bord der Muttersonde und zahlreichen erdgebundenen Observatorien dokumentiert.

    Kurz nach dem Aufprall des Impaktors wurde zunächst ein thermischer Blitz beobachtet, in dem das Geschoss explosionsartig zerstört wurde. Als Folge der Explosion stieg eine Fontäne aus geschmolzenem Kernmaterial auf. Während sich auf dem Kometenkern ein Impaktkrater, mit einem geschätzten Durchmesser von etwa 100 Metern und eine Tiefe von zirka 30 Metern bildete.

    Der Komet Tempel 1 wurde für die Deep Impact Mission ausgewählt, da er auf einer stabilen, nahezu kreisförmigen Bahn um die Sonne zieht und dabei sanft von der Sonnenstrahlung gebacken wird. Daraus resultiert eine schützende Staubschicht, die das eisige Material des Kometen bedeckt.

    Die kombinierten Beobachtungen zeigten einen komplexen Mix aus Silikaten, Wasser und organischen Komponenten unter der Oberfläche des Kometen. Diese Materialien sind ähnlich zu einer anderen Klasse von Kometen, die durch die Oort’sche Wolke fliegen. Dies deutet darauf hin, dass auch Tempel 1, der eigentlich zu den kurzperiodischen Kometen zählt, einst in einem kälteren Bereich unseres Sonnensystems entstanden ist und erst später auf seine gegenwärtige Position befördert wurde. Dies würde erklären, warum die Unterschiede lediglich oberflächlich sind, während der Untergrund weitestgehend übereinstimmt. Womöglich liegt die Geburtsstätte dieses Kometen zwischen den Planeten Uranus und Jupiter.

    Die Daten, die so gewonnen wurden, sind deshalb so wichtig, da Kometen sich seit der Entstehung des Sonnensystems nicht mehr groß verändert haben und so einige wichtige Antworten zur Entstehung beitragen können. Außerdem lieferten die Daten wichtige Hinweise für eventuelle Gegenmaßnahmen, sollte sich ein Komet mal auf Kollisionskurs mit der Erde befinden.

    Insgesamt hat die Mission Deep Impact vom Start bis zur Vollendung der Primärmission eine Dauer von sechs Jahren gehabt. Planung und Entwurf der Mission dauerten von November 1999 bis einschließlich März 2001.

    Der Impaktor war eine batteriebetriebene Sonde, welche nur wenige Tage lang unabhängig vom vorbeifliegenden Raumfahrzeug operieren konnte. Da sie nach dem Aussetzen eigenständig navigierte und sich selbstständig in die Bahn des Kometen manövrierte, handelte es sich um einen intelligenten Impaktor. Eine auf ihm installierte Kamera empfing bereits vor dem Erreichen des Ziels Bilder des Kometenkerns und übertrug diese - nur einige Sekunden vor der Kollision. Der Einschlag war dabei jedoch nicht stark genug, um eine nennenswerte Änderung der Umlaufbahn des Kometen um die Sonne zu bewirken.

    Nach dem Aussetzen des Impaktors ging die Muttersonde auf einen Kurs, der sie in einer Entfernung von minimal 500 km am Kern des Kometen vorbei führte. Sie beobachtete den Einschlag und zeichnete Daten auf, untersuchte das während des Impaktes ausgeworfene Material sowie die Struktur und die Zusammensetzung der Kraterwände.

    Nachdem die Sonde dank seiner Schutzschilde vor dem am Himmel vorbeiziehenden Kometenschweif geschützt wurde, drehte sich der Raumkörper, um letztmalig den Kometen zu beobachten. Dabei wurde auch die entgegengesetzte Seite des Kometen untersucht und Veränderungen der Aktivität des Kerns registriert.

    Der Komet Tempel 1

    Der Komet Tempel 1 wurde 1867 von Wilhelm Tempel entdeckt und besitzt eine Umlaufdauer von 5,5 Jahren.

    Technische Ausstattung

    Die Sonde verwendete eine 1-Meter breite parabolische X-Band-Radioantenne (Übertragung mit etwa acht Gigahertz) zur Kommunikation mit der Erde und stand mit dem Impaktor auf einer anderen Frequenz in Verbindung. Während der Primärmission kommunizierte die Muttersonde vorwiegend mittels einer 34-Meter Antenne des NASA Deep Space Network.

    Das Startgewicht der Sonde betrug 1020 kg und die Leistung der Solar Paneele wurde mit 620 Watt angegeben.

    Projektende

    Da die Hauptsonde immer noch in einem guten Zustand ist und auch noch über einen relativ großen Treibstoffvorrat verfügt, ist die Zukunft der Sonde noch nicht besiegelt. Wahrscheinlich wird sie zu einem anderen Kometen umgelenkt, um diesen dann zu studieren.

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