Gesundheit: Schweifsternen auf der Spur

Kometen sind tiefgefrorene Überbleibsel aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems. Mit Hilfe von Raumsonden versuchen die Astronomen jetzt, diesen kosmischen Fossilien ihre Geheimnisse zu entreißen. So flog Anfang Januar die amerikanische Sonde „Stardust“ durch die Gas- und Staubhülle des Kometen Wild-2 und sammelte dort Materieproben ein, die sie zur Erde zurückbringen soll. Und am Donnerstag macht sich mit einem Jahr Verspätung die europäische Kometensonde Rosetta auf den Weg. Damit soll erstmals ein Landegerät auf einem Schweifstern absetzen.

„Kometenforscher brauchen vor allem eines: Geduld“, erklärt Kathrin Altwegg. Seit neun Jahren bereitet die Schweizer Wissenschaftlerin eines der Schlüsselinstrumente von Rosetta vor. Nun muss sie weitere zehn Jahre warten, bis die Sonde endlich den Zielkometen Churyumov-Gerasimenko erreicht. Der von Altwegg und ihrem Team entwickelte Detektor kann die Zusammensetzung der Kometenmaterie entschlüsseln und – so die Hoffnung - die ursprünglichsten organischen Substanzen im Sonnensystem nachweisen. Das könnten Stoffe sein, aus denen später auch das Leben auf der Erde entstanden ist.

Ursprünglich sollte sich „Rosetta“ vor einem Jahr auf den Weg zu einem anderen Kometen machen: Wirtanen. Doch dann explodierte im Dezember 2002 eine Ariane-5-Rakete beim Satellitenstart, und alle weiteren Flüge dieses neuen, leistungsfähigeren Flaggschiffs der europäischen Raumfahrt wurden für Monate ausgesetzt. Die Forscher mussten sich nun auf die Suche für ein neues Ziel für die Sonde machen. Denn Kometen warten nicht.

Auch um zu dem nun anvisierten Himmelskörper zu gelangen, muss Rosetta wiederholt im Schwerefeld der Erde und anderer Planeten Schwung holen. Sie fliegt nicht geradewegs auf den Kometen zu. Dafür würde der Sprit nicht reichen. Stattdessen bekommt die Sonde beim Einschwenken in die Umlaufbahn der Erde und des Mars jeweils einen kleinen Kick. Dieser Impuls hebt sie auf eine elliptische Bahn, die nach und nach immer weiter ins Sonnensystem hinausreicht.

Kathrin Altwegg freut sich, dass die Wahl auf den Kometen Churyumov-Gerasimenko fiel. „Für uns ist das neue Ziel noch besser geeignet. Der Komet ist größer und aktiver“, sagt sie. „Zudem scheint er noch frischer zu sein als Wirtanen, er hat also auf seiner bisherigen Bahn weniger seiner flüchtigen Substanzen verloren.“

Ähnlich einer Billardkugel wird Rosetta zehn Jahre lang durch das Sonnensystem sausen, wenn der Start glückt. Sie richtet ihre Flugbahn bei drei Begegnungen mit der Erde in den Jahren 2005, 2007 und 2009 sowie 2007 bei einem Vorbeiflug am Mars immer wieder neu aus. Gleich zweimal passiert das Raumgefährt auf seiner Reise den Asteroidengürtel – die Forscher planen als Bonus das eine oder andere Rendezvous mit einem der dort umherschwirrenden kilometergroßen Felsbrocken.

2014 soll sie dann endlich das Reiseziel erreichen, um den Kometen Churyumov-Gerasimenko mit 21 Messgeräten unter die Lupe zu nehmen. Im Gegensatz zu früheren Kometenmissionen bleibt es diesmal nicht bei einer kurzen Begegnung: Rosetta passt sich vielmehr der Flugbahn des Kometen an und schwenkt schließlich – ein Novum in der Geschichte der Raumfahrt – in eine Umlaufbahn um den Kometenkern ein.

Im November 2014 könnte dann erstmals ein kleines Landegerät auf dem Kometenkern abgesetzt werden. „Da wir keine Probe des Kometenkerns zur Erde bringen können, bringen wir das Labor zum Kometen“, erklärt Gerhard Schwehm von der europäischen Raumfahrtagentur Esa.

Die Anziehungskraft des Kometen ist wegen seiner geringen Masse allerdings kaum zu spüren. Damit der nur 90 Zentimeter große Lander nicht wieder ins All zurückprallt, verankert er sich mit einer Art Harpune im Boden. Mit einem an einem zwei Meter langen Greifarm befestigten kleinen Bohrer kann er dann aus der rätselhaften dunklen Kruste des Kometen Proben entnehmen und in seinem Inneren analysieren.

Für die Forscher sind die geschweiften Himmelswanderer ein Fenster in die Vergangenheit. In ihrem Inneren nämlich enthalten die „schmutzigen Schneebälle“, die aus einem Gemisch gefrorener Gase und Felsbrocken bestehen, noch unverfälschte Materie aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren. So hoffen die Wissenschaftler auf neue Erkenntnisse über die Frühzeit des Sonnensystems, über die Herkunft des Wassers auf der Erde – und vielleicht gar den Ursprung des Lebens.

Während sich Rosetta auf ihren langen Weg zu Churyumov-Gerasimenko macht, hat die amerikanische Raumsonde „Stardust“ schon wieder Kurs auf die Erde genommen. Bei ihrer Ankunft im Januar 2006 wird die Sonde ihren Kollektor in einer 20 Kilogramm schweren, 70 Zentimeter durchmessenden Wiedereintritts-Kapsel abwerfen. Diese Kapsel soll an Fallschirmen auf einem ausgetrockneten Salzsee im US-Bundesstaat Utah niedergehen. Funktioniert alles wie geplant, so können die Astronomen dann erstmals Materie aus der Entstehungszeit des Sonnensystems im Labor untersuchen.

Allerdings beschränken sich die Proben von Stardust auf größere Staubpartikel. Die leichteren Moleküle von Substanzen wie Wasser bis hin zu Aminosäuren lassen sich erst mit den Instrumenten an Bord von Rosetta einfangen und untersuchen, betont Kathrin Altwegg. „Vielleicht können wir mit unserem Detektor in zehn Jahren die Frage beantworten, wo die Bausteine des Lebens einst herkamen.“