ROSETTA: OSIRIS-Aufnahme vom 7.8.

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Raumfahrt aus der Froschperspektive
Go for Launch

Gestern nachmittag kamen zwei neue, allerdings schon eine Woche alte Bilder der OSIRIS-NAC heraus, die am 7.8.2014 im Abstand von 17 Minuten aufgenommen worden. Aus diesen Aufnahmen wurde ein anaglyphes Bild erstellt.

Hier eine der Aufnahmen. Sie zeigt die die Ferse und den Schaft des Stiefels mit einem Teil der Stulpe von rechts unten. Rechts hängt die Stulpe besonders weit über. Am Übergang zwischen Schaft und Fuß ist die hier bereits mehrfach diskutierte, auffallend glatte Region. Wenn ich jetzt das Gebiet mit dieser hohen Auflösung betrachte, sehe ich das Ganze etwas anders. Es geht halt nichts über Auflösung.

Es erscheint mir so, als sähe ich oberhalb des Überhangs eine deutliche Abbruchkante. Der Überhang selbst ist rauh und durchgängig durch eine Kette von Längsvertiefungen gekennzeichnet. Darüber ist die Oberfläche so, als ist sie durch eine Schicht aus kohäsivem, feinkörnigen Material zugedeckt. Unter dem Überhang ist das noch mehr so – daher die auffallende Ebenheit. Der Überhang selbst wirkt dagegen wie das nackte, freiliegende Material der Schale aus Silikaten und Kohlenwasserstoffen, die den Kern umschließt.

Der Vergleich mit einer Steilwand oder einem Überhang an einem irdischen Bergmassiv drängt sich förmlich auf, wäre aber wohl irreführend. Auf einem Kometenkern sind andere Prozesse dominant als auf der Erdoberfläche, und die Materialien sind auch anders.

Ich stelle mir vor, wie ich im Raumanzug auf dem Kometen bin und diese Steilwand erklimme. Das dürfte sogar recht einfach sein, denn die geringe Schwerkraft macht kaum einen Unterschied – alle Wege an der Oberfläche müsste durch Standseile gesichert sein, an denen man sich festhält. Der Überhang wäre dann eher eine unebene Fläche, die man einfach hinaufläuft. Man muss allerdings versuchen, alle Assoziationen zum bekannten irdischen Umfeld konsequent zu unterdrücken. Wenn man sich auf einmal wirklich an einer senkrechten Felswand wähnt, könnte das leicht zu einer Desorientierung mit anschließender Panikattacke kommen. Da muss man einfach die Augen zumachen und ein paar Sekunden tief durchatmen. Es passiert ja nichts. Man kann nirgendwo hin fallen. Dann macht man sie Augen auf, konzentriert man sich genau auf den Boden vor einem und weiter geht’s.

OSIRIS-NAC-Aufnahme vom 7.8.2014, Quelle: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
OSIRIS-NAC-Aufnahme vom 7.8.2014, Quelle: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten Meinungen sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

31 Kommentare

  1. “Ich stelle mir vor, wie ich im Raumanzug auf dem Kometen bin und diese Steilwand erklimme. Das dürfte sogar recht einfach sein, denn die geringe Schwerkraft macht kaum einen Unterschied – alle Wege an der Oberfläche müsste durch Standseile gesichert sein, an denen man sich festhält.”

    Das würde ich lieber nicht versuchen, denn sobald Sie das Seil nicht mehr festhalten könnte Sie der allerkleinste Schwung in den Weltraum befördern.

    Zum Nachrechnen: http://www.wired.com/2014/08/comet-walk/

    • Wenn man Astronauten auf der Oberfläche hat, dann wird es zusätzlich auch einen Plan B geben. Ich habe ja den Rucksack mit dem Lebenserhaltungssystem auf dem Rücken.

      Da könnte man recht einfach auch ein kleines Jetpack hinzu installieren. Kaltgasdüsen, die sich aus einer Druckflasche mit Stickstoff speisen, sollten ausreichen. Wenn ich also versehentlich einen Abflug mache, dann bringt mich das System erstens zum Stillstand und zweitens wieder zurück, entweder zum wartenden Raumschiff, oder zu einem Punkt auf der Oberfläche, den ich mir aussuchen kann, durch Antippen eines Zielpunktes auf dem Touchscreen.

      Wenn ich mit Anzug und Ausrüstung eine Masse von 200 kg hätte (wie dieser Rhett Allain auf 80 kg kommt, bleibt sein Geheimnis) und mein Jet Pack mir ein gesamtes Delta-v von 20 m/s verabreicht, dann braucht man dafür nur etwa 4 kg Stickstofftreibstoff.

      Das sollte wirklich keine große Sache sein, mit heutiger Technik. So ein Raumanzug ist ja in Wirklichkeit so etwas wie ein kleines Einmannraumschiff.

      20 m/s delta-v ist wirklich großzügig bemessen. Damit könnte ich mehrfach den Abflug machen und wieder zurückkommen. Aber wenn mir so etwas mehrfach pro Ausflug passiert, dann sollte ich vielleicht ohnehin nicht diesen Job machen.

      Plan C, wenn ich einen ungeplanten Abflug gemacht habe und dann auch noch der Jet-Pack nicht funktioniert, wäre, dass das Raumschiff mich einholt und einfängt. Das würde zwar immer noch kein großes Delta-v benötigen, aber da dann eine große Masse bwewegt werden muss (nämlich die des ganzen Raumschiffs, hin zu mir, abbremsen, einladen, zurück zur Ausgangsprosition, dort wieder abbremsen) würde auch eine entsprechend größere Menge Treibstoff verbraucht.

      Das würde die Kapitänin wohl nicht so lustig finden. Aber sie kann mir ja nicht die Schuld daran geben, wenn mein Anzug nicht ordentlich funktioniert. Das wäre wirklich nur der Plan C und wird hoffentlich nicht vorkommen.

      Auf jeden Fall würde ich mich bemühen auf dem ganzen Hinflug ausgesprochen zuvorkommend und höflich zu ihr zu sein, um die Chancen zu maximieren, dass sie mich, sollte der Plan C mal eintreten, dann auch wirklich abholt und nicht einfach weiter fliegen lässt.

      • Plan C meint wohl die Comicvariante. In der unser Astronaut die Kapitänin des weißblauen Raumschiffs bezirzt, damit sie ihn wieder mal rettet, wenn er gar zu tollkühn war. Aber vermutlich kennt sie ihren Helden und sammelt ihn jedes Mal wieder ein. Denn, auch wenn sie es nicht zugibt, ohne ihn wäre das Leben sehr viel langweiliger.

  2. Oder man nimmt das Weltraum-Äquivalent eines Klettersteigsets – zwei Karabiner die per Leine mit dem Anzug verbunden sind und mit denen man sich _immer_ gesichert bewegen kann… 😉

          • Klar. Aber wenn Sie da im Raumanzug “herum turnen” wollen um auf dem Ding zu arbeiten, haben Sie doch vorher die Fixseile installiert, oder nicht?

          • Die Frage ist halt – und ich selbst weiß die Antwort nicht – wie solide man überhaupt etwas in der Oberfläche verankern kann. Das ist ja nicht ein hartes Gestein wie Granit, das unter hohem Druck und hoher Temperatur entstanden ist, sondern wahrscheinlich ein schwammiges Gemisch aus Silikaten und Kohlenwasserstoffen. Zudem scheint über große Flächen hinweg mit dicken Schichten aus losem, feinkörnigen Material bedeckt zu sein. Nicht gerade ideale Bedingungen, um etwas so zu verankern, dass man sich trauen könnte, daran kräftig zu ziehen, meinen Sie nicht?

            Ich denke, so ganz zuverlässig erscheint mir das alles nicht. Deswegen braucht man den jetpack. Den braucht man ja eh. Mit dem Raumschiff sollte man nicht auf die Oberfläche. Das bleibt in sicherem Abstand. Die Leute fliegen aus eigener Kraft hin und zurück.

          • Interessant wäre ja eine Kometensonde, die herumwandern kann. Die Nasa plant eine solche. Sie soll ihre Lage mit Schwungrädern stabilisieren (auch bei Satelliten zur Lagekontrolle verwendet) und kann dann auch Hüpfer machen, indem sie die Schwungräder bremst oder beschleunigt. Ein Artikel auf IEEE-Spektrum stellt dieses Projekt vor Solch eine Sonde hätte die Form eines nach aussen vollkommen abgeschlossenen Würfels und wäre somit recht robust. Es gäbe keine Räder oder Ausstülpungen, die sich verklemmen könnten. Funktioniert natürlich nur, wenn auf dem ganzen Pfad, den die Sonde auf dem Kometen zurücklegt, die Schwerkraft nicht Null ist. Bei rotierenden Kometen könnte es also stellenweise gefährlich für die Sonde werden.

          • Die Frage ist halt – und ich selbst weiß die Antwort nicht – wie solide man überhaupt etwas in der Oberfläche verankern kann.

            Das werden wir ja hoffentlich bald erfahren.

            Zudem scheint über große Flächen hinweg mit dicken Schichten aus losem, feinkörnigen Material bedeckt zu sein. Nicht gerade ideale Bedingungen, um etwas so zu verankern, dass man sich trauen könnte, daran kräftig zu ziehen, meinen Sie nicht?

            Da stimme ich zu, kommt aber auch auf die Anker selbst an. Vieles, dass es zum Freiklettern oder Bergsteigen gibt, wird man auf dem Kometen möglicherweise nicht brauchen können. (Wie die Situation auf vergleichbar grossen Asteroiden aussieht, muss wahrscheinlich noch im Detail erforscht werden.) Aber die Geotechnik kennt ja verschiedenste Formen von Verankerungen, so dass sich sicher was geeignetes findet.
            Dann muss zwar möglicherweise erst mal ein Geologe mit seinem Team raus, um die Anker zu setzen. Aber das dürfte nicht wirklich stören, da die Geologen ja auch jene Wissenschaftler sind, die die Kometen anschliessend genauer erforschen.

            Ich denke, so ganz zuverlässig erscheint mir das alles nicht. Deswegen braucht man den jetpack.

            Stimmt, am Anfang sicherlich. – Und als Rückkehrversicherung für den Notfall sollte man ihn wohl auch immer dabei haben. (Plan B)

            Ich bin mir blos noch nicht sicher, ob ich es noch erleben werde, dass mal ein Raumschiff (etwa von der Grösse der Space Shuttles) eine Mission zu einem Kometen fliegen wird. Denn einen 10 Jahre dauernden Anflug wird man sich bei einer bemannten Mission nicht leisten können. Also braucht man Raumschiffe mit starken Triebwerken (und viel Treibstoff), um einerseits schnell auf die Umlaufbahn des Zielkometen zu kommen und andererseits die Geschwindigkeit anzupassen…

          • @Michael Khan:

            Eine Fixierung für Seile mit Karabinern auf dem Kometen anzubringen ist sicher nicht so einfach, weil man die genaue Beschaffenheit der Oberfläche nicht kennt. Ist sie vereist und porös, dann werden die Hacken schlecht halten.

            Sie schrieben: “Die Frage ist halt – und ich selbst weiß die Antwort nicht – wie solide man überhaupt etwas in der Oberfläche verankern kann.”

            Im November soll der 100 kg schwere Rosetta Lander Philae auf der Oberfläche des Kometen aufsetzen, um wissenschaftlichen Messungen durchzuführen. Damit er wegen der geringen Schwerkraft nicht wieder vom Boden abhebt soll er zwei Harpunen ausstoßen, die sich in den Boden bohren und an denen er dann verankert wird. Wie funktioniert das genau? Man wird doch Vorkehrungen getroffen haben, um den Lander nicht zu verlieren, oder?

          • Ob das mit Philae funktioniert, werden wir sehen. Das ist ganz sicher eine riskante Mission, aber das ist halt so, wenn man etwas zum ersten Mal versucht. Soweit mir bekannt, feuert nach dem Aufsetzen ein kleines Triebwerk nach oben, um die Sonde an die Oberfläche zu drücken. Das unterstützt die Funktion der Halteelemente in den “Füßen“. Ist das Ding erst unten und das Problem des Abprallens überstanden, dürfte man aus dem gröbsten raus sein. Danach bewegt sich das Ding ja nicht mehr.

            Sicher wird auch die Wahrscheinlichkeit des Erfolgs der Landung ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl des Landeorts sein.

          • Ich möchte an dieser Stelle auch noch einen Podcast vom C-Rada (Radio Darmstadt) vom Anfang des letzten Monats empfehlen. Dot werden einige Verantwortliche während dem Rendez-Vous interviewt und es wird z.B. auch über die Gavitation (natürlich mit dem “damaligen” Wissensstand) berichtet.

            Wieder ein toller Blogeintrag, der zum Nachdenken anregt. Danke! 🙂

      • Ich wüsste nicht, wozu. Bei der geringen Schwerkraft ist das Problem nicht das Fortkommen, sondern das Draufbleiben. Ferner ist die Oberfläche wohl eher nicht solide und dicht. Die kann keine großen Kräfte aufnehmen.

  3. Es fällt mir schwer mir die Größe dieses Kometen vorzustellen. Können Sie nicht mal, wenn Sie die Zeit haben, z.B. ein Hochhaus oder ein Fussballfeld auf den Kometen projezieren, damit man sich in ungefähr mal vorstellen kann, wie groß dieses Teil ist. Oder evtl. auch einen Flugzeugträger oder den Kölner Dom 🙂

    Vielleicht unterschätze ich die Größe ja auch und diese Objekte wären auf dem Foto so klein das man sie nicht erkennen würde.

    • In diesem Beitrag des Rosetta-Blogs vom 6.8. ist mal die Auflösung des Bildes angegeben. In diesem Fall 2,4m pro Pixel, d.h. die Felsen, die da auf der relativ glatt wirkenden Fläche herum liegen, haben etwa die Grösse von Einfamilienhäusern. Nur weis ich nicht, wo genau sich diese Stelle auf dem Kometen befindet, so dass ich sie auf anderen Bilder wiederfinde.

    • Hier noch mal ein anderer Grössenvergleich, den ich ich sehr plastisch finde, so das er auch hier nicht fehlen darf, obwohl ich ihn aus dem Blog von Frau Baumbusch kopiert habe…

      —–

      Wenn ich das Bild länger betrachte, dann wirkt es auf einmal irgendwie furchteinflössend. Ist das normal?

      • Das Bild hat in den letzten Wochen ziemlich die Runde im Netz gemacht. Es ist gut gemacht und es ist in der Tat furchteinflößend. Denn man kann sich sehr bildhaft vorstellen, was passiert, wenn wieder einmal ein Komet oder Asteroid die Erde trifft – dann fällt ein Berg vom Himmel.

        Noch furchteinflößender wäre es geworden, wenn man das Bild so montiert hätte, dass der Stiefel mit der Sohle nach unten über der Stadt hängt.

        Aber das Bild ist nicht nur furchteinflößend, denn es zeigt auch Schwachstellen in der Struktur des Kometen, dort, wo man ansetzen muss, wenn man den Nukleus zerstören will.

        Ein Komet ist also so etwas wie Goliath – ein zunächst einmal beängstigender Koloss, der aber Schwächen hat, die man ausnutzen kann und sollte, um die Gefahr aus der Welt zu schaffen. Dazu muss man ihn aber im Detail verstehen. Die Bilder von Rosetta sind heute schon um Größenordnungen besser als alle Kometenbilder, die wir bis jetzt kannten. Die weiteren wissenschaftlichen Daten werden da sehr viel weiteres Wissen schaffen.

        • man kann sich sehr bildhaft vorstellen, was passiert, wenn wieder einmal ein Komet oder Asteroid die Erde trifft – dann fällt ein Berg vom Himmel.

          Die Beschreibung mit dem Berg trifft es sogar ziemlich plastisch. Aber ich möchte mir gar nicht genau vorstellen, was alles passiert, wenn so ein Ding die Erde trifft. Dummerweise kann ich es aber auch nicht vermeiden, mal grob drüber nachzudenken. Dabei kam ich darauf, dass ein Teil von dieser Grösse wahrscheinlich einen Einschlagskrater von etwa der Grösse des Golf von Mexiko verursachen würde. Bei einem Aufschlag auf dem Meer bzw. Ozean würde er eine Flutwelle auslösen, die wahrscheinlich mehrmals um den Globus rollen würde. Die damit verbundenen Zsunamies dürften alles bisher gekannte übertreffen, also selbst der von 2004 wäre dagegen harmlos gewesen. Was in (un)mittelbarer Umgebung um den Einschlagsort los wäre… “alles Platt” – klingt platt, dürfte es aber abgesehen von der Auswurfmasse des Kraters ziemlich genau treffen. Und dabei hab ich bisher noch die Druckwelle und Blitze vergessen, die beim Atomsphärenkontakt entsteht. Da gab der Asteroid von Tschelyabinsk ja eine Kostprobe von.

          Insofern ist es doch besser, wenn der Komet auf seiner Umlaufbahn bleibt, wo man ihn in Ruhe erforschen kann. Und wenn wir mehr wissen, können wir (hoffentlich) auch was unternehmen, wenn ein grosser Himmelskörper der Erde zu nahe kommt. Riesige Raketentriebwerke, die am Südpol aufgebaut werden um mit der ganzen Erde auszuweichen, wie es ein SF-Film in den 80er Jahren mal zeigte, dürften jedenfalls Fiktion bleiben.

          • Ein 4 Kilometer großer Komet kann niemals einen Krater von der Größe des Golf von Mexico ausheben. Der Kraterdurchmesser ist überschlägig das zehnfache des Objektdurchmessers, bei einem Kometen mit seiner geringeren Dichte wahrscheinlich eher noch weniger, trotz der bei Kometen im Mittel höheren Einschlaggeschwindigkeit. Also ein Krater von maximal 40 km Durchmesser und einer Tiefe von 500-1000 Metern. Alles schon schlimm genug, und es könnte das Ende der menschlichen Zivilisation einläuten.

            Das wäre sehr schade, denn vielleicht ist unsere Zivilisation ja die einzige im Universum, und sie hat eine Menge Erhaltenswertes produziert, unter anderem den Blog “Go for Launch”.

            Hier kann man die diversen Impaktfolgen in Abhängigkeit von den Impaktparametern berechnen lassen, aber man sollte die Resultate wirklich nur als Anhaltswerte betrachten.

            Das Ändern der Bahn der Erde wäre wirklich die dümmstmögliche Art, dem Problem zu begegnen. Man sollte Kometen nicht unterschätzen, aber man sollte sie auch nicht für unverwundbar halten. Idealerweise – leider sind Physik und Technik noch nicht so weit, auf einem Raumschiff die erforderliche Energiemenge bereitzustellen – fliegt man hin, platziert strategisch ein paar nukleare Sprengsätze auf dem Kometen und zerlegt ihn in Bruchstücke ungefährlicher Größe, die langsam voneinander wegstreben, und fliegt wieder heim.

          • @Michael Khan: Ja, einen herannahenden Kometen mit einem nuklearen Sprengsatz in die Luft (?) jagen, das ist wohl die einfachste Art die Gefahr zu “zerstreuen”. Interessant nur, dass sich die meisten Vorschläge für die Asteroidenabwehr (Kometenabwehr wird seltener behandelt) andere Methoden vorschlagen (gravity tractor, Raketenstufe anschnallen, Einfärben, mit konz. Sonnenlicht bestrahlen etc). Immerhin ist die NASA zu folgendem Schluss gekommen:

            A NASA analysis of deflection alternatives, conducted in 2007, stated:[38]

            Nuclear standoff explosions are assessed to be 10-100 times more effective than the non-nuclear alternatives analyzed in this study. Other techniques involving the surface or subsurface use of nuclear explosives may be more efficient, but they run an increased risk of fracturing the target NEO. They also carry higher development and operations risks.

            Es fällt aber auf, dass in der Medienvermittlung die nukleare Lösung meist kaum erwähnt wird und dass es Asteroidenmissionen wie ESA’s Don Quijote gibt, die Alternativmethoden wie das Rammen eines Asteroiden (um ihn von der Bahn abzubringen) erproben wollen. Ein anderes solches Projekt – DESTAR nämlich – will den Asteroiden mit konzentriertem Sonnenlicht (erzeugt gasförmige Jets) von der Bahn abbringen.

            Bei Kometen ist eine Ablenkung von der Bahn wohl schwieriger als bei einem Asteroiden, denn Kometen scheinen ja lockere Staub- und Geröllhaufen zu sein. Solche einen Hafen praktisch zu zerstäuben ist wohl ein effektives Mittel um das Risiko stark zu reduzieren.

          • Kometen und Asteroiden sind ganz unterschiedlich gelagerte Fälle, nicht nur wegen des unterschiedlichen Aufbaus des Kerns.

            Potenziell gefährliche Asteroiden ab einer bestimmten Größe sollte man schon Jahre bis Jahrzehnte und damit viele Bahnumläufe vor dem vorhergesagten Impakt identifiziert haben. Dann reicht es aus, deren Bahnperiode etwas zu verändern, um den Impakt zu verhindern.

            Manche der gemachten Vorschläge halte ich alerdings für wenig sinnvoll, gerade den Gravitationstraktor oder die Veränderung der Oberflächeneignenschaften.

            Bei einer großen Gruppe von Kometen, nämlich den hyperbolischen, die zum ersten Mal ins innere Sonnensystem gelangen, ist der Fall fundamental anders gelagert. Sollte sich ein solches Objkekt auf Kollisionskurs befinden, dann würde es dennoch frühestens 2 Jahre vor dem Impakt erkannt. Selbst wenn man ein Frührwansystem entlang der Jupiterbahn aufbaut, hätte man auch nur ein paar Jahre mehr Vorwarnzeit. Die Veränderung der Bahnperiode ist da keine Option. Es muss shon eine deutliche Ablenkung sein. Besser und sicherer ist die Zerstörung.

            Das gilt übrigens auch für Asteroiden. Die sollte man auch durch gelandete, robotische geräte in kleine Teile von maximal einigen 10 Metern Größe zerlegen.

          • Ein 4 Kilometer großer Komet kann niemals einen Krater von der Größe des Golf von Mexico ausheben. Der Kraterdurchmesser ist überschlägig das zehnfache des Objektdurchmessers,

            Nun ja, dann hab ich ja mächtig daneben geraten, aber das ist trotzdem immer noch zu gross. Das möchte man dann doch lieber auf dem Mond, Mars oder sonstwo im Sonnensystem beobachten, aber nicht auf der Erde. – Auf der Venus auch eher nicht, denn da sieht man auch nicht so viel.

            Idealerweise – leider sind Physik und Technik noch nicht so weit, auf einem Raumschiff die erforderliche Energiemenge bereitzustellen – fliegt man hin, platziert strategisch ein paar nukleare Sprengsätze auf dem Kometen und zerlegt ihn in Bru28 Kommentarchstücke ungefährlicher Größe,

            Hatten Sie nicht mal Bedenken gegen diese Methode angführt, wegen der Trümmerwolke die dabei entsteht? – Oder war das in einem anderen Zusammenhang?

          • Wenn die Trümmerwolke angeht, die halte ich nicht wirklich für ein Problem. Erstens sollte man sicher stellen, dass die Trümmer nicht zu groß sind. Weniger als 50 Meter Durchmesser. Dann werden sie nicht den Boden erreichen, selbst wenn sie in die Atmosphäre der Erde eintreten sollten. Im schlimmsten Fall mag es dann einige Chelyabinsk-ähnliche Ereignisse geben. Das aber ist immer noch dem Impakt eines 4-km-Brockens vorzuziehen.

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