Kometenlandung in 3D

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Nur noch drei Kilometer entfernt vom Kometen blickte die Kamera ROLIS bei diesem Stereobild auf den Kopf und den dahinterliegenden Körper von Churyumov-Gerasimenko. Unter sich den geplanten Landeplatz Agilkia, rechts oben im Blickfeld einen Fuß des Landegestells, sinkt die Kamera an der Unterseite des Landers im Schritttempo auf die Kometenoberfläche zu.

Zwei Aufnahmen, die am 12. November 2014 etwa eine Stunde vor dem ersten Aufsetzen um 16:32 Uhr mitteleuropäischer Zeit im Abstand von zwei Minuten entstanden, fügte das ROLIS-Team unter Leitung von Dr. Stefano Mottola vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für diese Stereoaufnahme zusammen. Das Foto muss mit einer Rot-Blau-Brille betrachtet werden, um den 3D-Effekt zu sehen. Die Kantenlänge eines Pixels entspricht dabei drei Metern auf dem Kometen.

16 MB Speicher an Bord: Alte Bilder überschreiben

Noch vor der ersten Landung sendete die ROLIS-Kamera ihre ersten Aufnahmen aus drei Kilometern Entfernung zur Rosetta-Sonde – und leerte so ihren Speicher für die nächsten Aufnahmen. "Als die Kamera vor 20 Jahren entwickelte wurde, gab es keine Speicherkarten", sagt DLR-Planetenforscher Dr. Stefano Mottola. "ROLIS hat deshalb einen begrenzten Speicher von gerade einmal 16 MB, das ist ein Tausendstel der Datenmenge eines heutigen USB-Sticks."

Eine Live-Übertragung der Daten war ebenfalls nicht möglich. Alle zehn Sekunden – das heißt alle zehn Meter – nahm die Kamera zwar Bilder auf, überschrieb aber immer wieder die zuvor erstellten Aufnahmen und sendete schließlich die letzten sieben gespeicherten Aufnahmen unverzüglich nach der ersten Landung zur Erde. Für die Forscher sind es gerade diese Fotos, die für ihre wissenschaftliche Arbeit am wichtigsten sind, denn sie wollen die Feinstruktur des Kometen analysieren.

Einmalige, bisher unerreicht detaillierte Kometenbilder

Schon aus einer Entfernung von zehn Metern entspricht ein Pixel auf dem Foto nur noch einem Zentimeter. "Das heißt, wir sehen aus dieser Höhe bereits Objekte auf einer Kometenoberfläche von zehn mal zehn Metern, die nur ein Zentimeter groß sind." Steht Philae auf dem Kometen, fotografiert die Kamera sogar mit einer Auflösung von 0,6 Millimetern.

"Es sind die ersten Fotos überhaupt, die jemals aus dieser Nähe und in dieser hohen Auflösung von einem Kometen aufgenommen wurden", betont Mottola. Noch während Philae insgesamt zweimal vom Kometen abprallte, um dann in rund einem Kilometer Entfernung wieder zu landen, komprimierte das Kamerasystem die ersten Daten und sendete sie zum Orbiter. Für Dr. Stefano Mottola vom DLR-Institut für Planetenforschung und sein Team ist alleine dies ein wertvoller Datensatz.

Doch auch noch nach der endgültigen Landung konnte die ROLIS-Kamera erneut zum Einsatz kommen. In der Kometennacht nahm sie mit vier verschiedenfarbigen Leuchtdioden die Region direkt unterhalb des Landers auf. Ein letztes zusätzliches Foto entstand in der Nacht vom 14. auf den 15. November: Nachdem das Team des Landerkontrollzentrums des DLR den Lander und seine Solarpaneele zur Sonne hin drehten, nahm die ROLIS-Kamera dieses Foto auf. So wollen die Ingenieure und Wissenschaftler sich ein genaueres Bild davon machen, in welcher Position sich Philae nun befindet.

Datenauswertung der Fotos von Struktur und Erosion

Nun beginnt die Auswertung dieser Aufnahmen einer fernen, unbekannten Welt. "Wir wollen zum einen herausfinden, ob die Kamera an der Unterseite des Landers auf den Boden unter sich oder auf vertikale Strukturen neben sich blickt", erläutert Mottola. "Zum anderen versprechen wir uns von den Fotos, die feine Struktur von Churyumov-Gerasimenko zu verstehen." Die Aufnahmen sollen Aufschluss darüber geben, wie die Aktivität des Kometen aussieht und wie sich die Erosion – aus nächster Nähe betrachtet – entwickelt.

Dafür müssen die Forscher allerdings unter anderem auch Experimente auf der Erde durchführen, um zu simulieren und zu deuten, was sie auf dem Kometen mit ihrer Kamera beobachtet haben. "Wir sehen auf den ROLIS-Bildern eine dreidimensionale Struktur, die wir vermessen und rekonstruieren werden." Eine aufwendige, knifflige Arbeit, denn bevor die Wissenschaftler die ROLIS-Bilder sahen, wussten sie nicht, was sie auf Churyumov-Gerasimenko vorfinden würden. "Das ist wirkliches Neuland – und wir müssen seinen Geheimnissen erst auf die Spur kommen."

Foto: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR