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Geduld mit Lander Philae

erstellt von rduechting zuletzt verändert: 20.03.2015 15:51

Vielleicht ist es derzeit noch zu kalt für Lander Philae, um auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko aufzuwachen. Vielleicht reicht aber auch einfach seine Energie noch nicht aus, um sich beim Team im Lander-Kontrollzentrum des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einem Signal zu melden.

Zusammengesetzte Aufnahmen vom 13.12.2014. Der Orbiter befand sich zu diesem Zeitpunkt 20 Kilometer über dem finalen Landegebiet. (Quelle: ESA)Am 12. März 2015 begann der Orbiter, den Lander zu rufen und auf eine Reaktion zu horchen, doch Philae meldete sich bisher noch nicht zurück. "Es war ein sehr früher Versuch, den wir solange wiederholen werden, bis wir eine Rückmeldung von Philae erhalten", sagt Philae-Projektleiter Dr. Stephan Ulamec vom DLR. "Wir müssen noch etwas Geduld haben." Am 20. März 2015 um 5 Uhr mitteleuropäischer Zeit wurde deshalb die Kommunikationseinheit des Orbiters wieder ausgeschaltet. Nun berechnet das DLR-Team, wann die nächste günstige Konstellation zwischen Orbiter und Lander besteht, um erneut auf ein Signal von Philae zu horchen. Voraussichtlich in der ersten Aprilhälfte besteht die nächste Chance auf einen Kontakt.

Nach seiner Landung am 12. November 2014 auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko war Philae mehr als 54 Stunden vor Ort kontinuierlich in Betrieb, alle zehn Instrumente an Bord waren zum Einsatz gekommen und hatten Daten gesendet. Dann war die Batterie des Landers erschöpft, und Philae ging an seinem schattigen Standort in Winterschlaf. Nun benötigt er eine Betriebstemperatur von über minus 45 Grad Celsius und mindestens 5 Watt Energie, um sich automatisch einzuschalten. Und solange ihm nicht insgesamt 19 Watt für das zusätzliche Einschalten seines Senders zur Verfügung stehen, kann er keinen Mucks tun. Für die Monate Januar und Februar konnten die Ingenieure des DLR ein Ende des Winterschlafs definitiv ausschließen: "Unsere Simulationen zeigten eindeutig, dass Philae noch zu kalt sein würde, um sich einzuschalten", sagt Dr. Koen Geurts vom Kontrollraumteam des DLR. Eine erste, wenn auch frühe Chance sahen die Ingenieure hingegen im März, wenn Komet und Lander rund 300 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt sind - und die Kraft der Sonnenstrahlung sich entsprechend nahezu verdoppelt hat.

Günstige Bedingungen und neue Kommandos

Den nächste Versuch mit Philae zu kommunizieren, plant das Lander-Team des DLR jetzt für April: Dazu müssen Orbiter und Lander zueinander in einer Konstellation und Reichweite sein, die den Kontakt überhaupt ermöglicht. Und Philae muss währenddessen im Sonnenlicht stehen, um mit ausreichend Energie das Signal des Orbiters zu hören und eventuell sogar auch schon antworten zu können. "Diese Bedingungen müssen immer mindestens über 45 Minuten andauern, denn Philae schaltet nach seinem Aufwachen seinen Empfänger nur alle 30 Minuten an", erläutert Koen Geurts.

Lander-Kontrollzentrum des DLR in Köln, von dem aus Landeeinheit Philae und seine zehn Instrumente an Bord gesteuert werden. (Bild: DLR, CC-BY 3.0)Das Aufwachen könnte ihm im April sogar etwas leichter fallen, denn das Team des Lander-Kontrollzentrums schickte insgesamt sechs Mal Kommandosequenzen an Philae, die vor allem einem dienen: Der Lander soll die gewonnene Energie möglichst effektiv für das Heizen und die Kommunikation einteilen. Zum letzten Mal erhielt der Lander am 17. März 2015 gegen 12.30 Uhr die "blinde Kommandierung", seine Energieströme zu optimieren. "Wir wissen, dass die Kommunikationseinheit des Orbiters funktioniert hat - ob Philae die neuen Kommandos empfangen hat, wissen wir allerdings nicht", sagt DLR-Ingenieur Koen Geurts. Sollte der Lander bereits wach sein und nur noch nicht genügend Energie für eine Rückmeldung haben, könnte er die Befehle dennoch empfangen und ausführen.

Spätestens im Sommer, wenn der Komet auf seiner Reise der Sonne bedeutend näher gekommen ist, hofft das Philae-Team auf ein Lebenszeichen - und auf Daten, die ihnen sagen, wie es Philae geht. Welche Betriebstemperatur hat der Lander? Arbeiten alle Systeme fehlerlos oder hatte der Winterschlaf bei eisigen Temperaturen unerfreuliche Folgen? Wieviel Tageslicht und somit Energie erhält er? Und lädt er seine Batterie auf? - Nachdem die Daten zum "Gesundheitszustand" von Philae sorgfältig ausgewertet sind, kann dann auch konkret der Einsatz der Experimente festgelegt werden und der Schichtdienst im Lander-Kontrollzentrum des DLR wieder beginnen. Ist der Lander erst einmal wach, wird er seine Aufgaben auch erfüllen, denn, und darin ist sich Koen Geurts sicher: "Philae ist optimal für das Überleben auf einem Kometen eingestellt."


Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, März 2015