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Philae bei der Landung
Philae bei der Landung (Bild: Esa/ATG medialab)

Rosetta: Philae hätte leben können

Philae bei der Landung
Philae bei der Landung (Bild: Esa/ATG medialab)

Philaes Mission auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko ist wohl beendet: Der Lander der Rosetta-Mission meldet sich nicht mehr. Mit einem anderen System zur Energieversorgung könnte er vielleicht noch senden.

Die Europäische Raumfahrtagentur Esa hat endgültig aufgegeben, doch noch mit Philae in Kontakt zu treten. Der Lander der Rosetta-Mission hat sich seit dem Aufsetzen auf der Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko nur noch sporadisch gemeldet. Der Grund dafür war die Energieversorgung. Es kam zwar noch Licht auf die Solarzellen des Landers, aber er war nicht mehr in der Lage, seine Akkus aufzuladen, nachdem der Hauptbatterie die Energie ausgegangen war.

Weil Philae auf einem rotierenden Kometenkern landen sollte, konnte er nur über einen Akku dauerhaft mit Strom versorgt werden. Mit einer Rotationsperiode von etwas mehr als neun Stunden ist regelmäßig Nacht auf dem Kometen. Damit hat Philae das gleiche Problem wie die solarbetriebenen Marsrover Spirit und Opportunity - oder auch die Stromversorgung mit Photovoltaik auf der Erde.

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Kaum Strom im Schatten

Unter guten Bedingungen hätte die Energieversorgung mit Sonnenlicht wohl auch geklappt. Satelliten im niedrigen Erdorbit oder die Raumstation ISS lösen das Problem zuverlässig und über lange Zeit. Aber so viel Glück hatte Philae nicht. Erste Probleme zeichneten sich schon ab, bevor Philae von der Raumsonde Rosetta abgekoppelt wurde: Dabei bewegte sich das Ventil einer Kaltgasdüse nicht. Solche Düsen sind einfach an eine Flasche mit Stickstoff unter hohem Druck angeschlossen, der dann durch die Düse nach außen geleitet wird und so Schub erzeugt.

Es ist die einfachste Konstruktion eines Raketentriebwerks, aber trotzdem hat das entscheidende Teil an ihr versagt. Die Kaltgasdüse sollte sicherstellen, dass der Lander nach dem Aufsetzen auf dem Landepunkt bleibt und nicht gleich wieder zurückspringt. Das ist aber passiert. Statt am ausgesuchten Landepunkt zu bleiben, geriet Philae in eine Spalte, wo er teilweise vom Sonnenlicht abgeschattet war.

Nach der Landung erzeugten die Solarzellen in der Spitze nur 3 bis 4 Watt Strom, für etwa 20 Minuten pro Rotation und etwa 1 Watt für eine weitere Stunde. Das war fast schon das Todesurteil für Philae.

Kalte Akkus laden nicht

Zum Aufladen des Akkus braucht man aber nicht nur Strom, sondern auch einen ladebereiten Akku. Wenn er zu kalt ist, kann er nicht aufgeladen werden. Die Grenze dafür liegt ungefähr bei 0 Grad Celsius, unter minus 20 Grad gibt der Akku auch keinen Strom mehr ab. Das ist ein ernsthaftes Problem. Denn bei der Landung am 12. November 2014 war der Komet 67P/Tschurjumow-Gerassimenko noch etwa 3 astronomische Einheiten (Astronomical Units, AU) von der Sonne entfernt, also dreimal so weit, wie die Sonne von der Erde entfernt ist. Dort ist man längst in der kalten Gegend unseres Sonnensystems, wo Temperaturen über dem Gefrierpunkt selbst im Sonnenschein selten sind. Man rechnete mit Umgebungstemperaturen von minus 150 bis minus 170 Grad.

Um die Batterien erst aufzuwärmen und dann zu laden, hätte die Sonde 50 bis 60 Wattstunden pro Tag gebraucht. Sie hatte aber nur zwei Wattstunden zur Verfügung. Bei den wenigen kurzen Kontaktaufnahmen mit Philae nach der Landung lief die Sonde direkt mit Strom von den Solarzellen. Auch näher an der Sonne war sie damit weit entfernt von jeder Chance, die Batterien aufzuwärmen und zu laden. Denn selbst beim halben Sonnenabstand steigt die Leistung der Solarzellen nur um das Vierfache. Den größten Teil des Stromverbrauchs machten dabei die strombetriebenen Heizelemente aus; die wären aber nicht unbedingt nötig gewesen.

Man kann auch ohne Strom heizen 

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blariog 15. Jan 2016

Nein, es kommt der Kommentar bzw. die Frage, wie er denn aussehen sollte. Über deinem...

marvas 14. Jan 2016

http://southparkstudios.mtvnimages.com/images/shows/south-park/clip-thumbnails/season-14...

FreiGeistler 14. Jan 2016

"Erosion legt eishaltiges Material auf der Kometen-Ober­fläche frei." pro-physik.de...

neocron 14. Jan 2016

du hast es missinterprietiert. Ich habe nicht gesagt sie wuerden dies entscheiden, ich...

Marple 14. Jan 2016

Da fliegt die Sonde jahrelang millionen von Kilometern, dann ist es soweit, die Welt hält...

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