 Mission SternenstaubEine Nasa-Sonde soll Proben vom Staub eines Kometen sammeln und zur Analyse zurück zur Erde bringen. Am Freitag, den 3. Januar 2004 trat sie in den Schweif von «Wild-2» ein...
von Rainer Kayser
Am 6. Februar 1999 startete die amerikanische Raumsonde "Stardust" vom Cape Canaveral zu einer fünf Jahre währenden Reise zum Kometen Wild 2. Nun wird die Sonde die Gas- und Staubhülle des Kometen durchqueren und dabei Staubkörner und organische Substanzen einsammeln - und zur Erde zurück transportieren.
"Stardust" ist eine weitere Billigmission des Discovery-Programms der Nasa. Mit kleinen, stark spezialisierten Sonden versucht die amerikanische Raumfahrtbehörde, trotz ihres geschrumpften Etats anspruchsvolle Forschungsvorhaben durchzuführen.
Mit Erfolg: Der Mars Pathfinder gehörte ebenso zum Discovery-Programm wie die Mondsonde Lunar Prospector, deren Daten im Jahr 1998 die Existenz von Wassereis an den Polen des Erdtrabanten nachwiesen.
Ganze 250 Kilogramm wiegt "Stardust" - zum Vergleich: das Hubble Space Telescope bringt zwei Tonnen auf die Waage! -, allein dadurch lassen sich die Startkosten erheblich senken. Beim Bau des Raumfahrzeugs fanden unter anderem Ersatzteile der Jupitersonde Galileo und der Saturnsonde Cassini Verwendung, um die Kosten innerhalb des Discovery-Limits von 150 Millionen Dollar zu halten.
Nach dem Start schlug die Kometensonde zunächst eine Umlaufbahn um die Sonne ein, die sie im Jahre 2001 zurück in die Nähe der Erde brachte. Treibstoffsparend konnte "Stardust" im Schwerefeld des blauen Planeten noch einmal Schwung holen für den zweiten Teil ihrer Reise.
Am Ziel angekommen wird das Raumfahrzeug jetzt im Januar 2004 mit einer Geschwindigkeit von sechs Kilometern pro Sekunde in einem Abstand von nur 100 Kilometern den Kern des Kometen Wild 2 passieren. Kometen sind "schmutzige Schneebälle": Sie bestehen aus einem Gemisch aus gefrorenen Gasen, Staub und Gesteinsbrocken - Überreste jener Materie, aus der vor fünf Milliarden Jahren das Sonnensystem entstand.
Die Kometenkerne sind nur wenige Kilometer, in Ausnahmen bis zu 100 Kilometern, groß und von der Erde aus zumeist nicht sichtbar. Bei der Annäherung der Himmelskörper an die Sonne - im Gegensatz zu den Planeten bewegen sich Kometen auf langgestreckten Ellipsenbahnen um das Zentralgestirn - verdampfen die Gase und reißen dabei Staubpartikel mit sich.
Es bildet sich eine leuchtende Hülle aus Gas und Staub, die typischerweise hunderttausend Kilometer durchmessende "Koma". Durch den Druck der Sonnenstrahlung bildet sich daraus schließlich der eindrucksvollste Teil der Kometen, der Schweif, der zehn bis hundert Millionen Kilometer lang werden kann.
Zum Vergleich: Der Abstand der Erde von der Sonne beträgt 150 Millionen Kilometer. Eine ganze Reihe von Raumsonden hat bereits Kometen besucht - unvergessen ist vor allem der Erfolg der europäischen "Giotto"-Mission zum Kometen Halley im Jahre 1986 - und neben spektakulären Bildern mit einer Flut von Meßdaten neue Erkenntnisse über die Schweifsterne geliefert.
Mit "Stardust" soll nun erstmalig Kometenmaterie zur Erde gebracht und damit der Untersuchung im Labor zugänglich gemacht werden. Von besonderem Interesse für die Wissenschaftler sind die in der Kometenmaterie enthaltenen organischen Moleküle, die sich teilweise zu komplex strukturierten Partikeln zusammenklumpen.
Vermutlich wurde ein Großteil des irdischen Wassers in der Frühphase des Sonnensystems von Kometen auf unseren Planeten gebracht. Die dabei mitgelieferten organischen Substanzen könnten eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben.
Mit einem speziellen Kollektor soll "Stardust" bei ihrem Durchflug Material aus der Koma einfangen, ohne die Staubkörner und Moleküle dabei zu zerstören. Für diesen Zweck haben die Nasa-Experten ein spezielles "Aerogel" entwickelt, ein hochporöses, schwammartiges Glas, welches zu 99 Prozent aus Hohlräumen besteht. Eindringende Partikel werden dadurch so langsam abgebremst, daß sie nicht durch Erhitzung verändert werden oder gar verdampfen.
Knapp drei Jahre nach ihrem Rendezvous mit dem Kometen Wild 2 wird "Stardust" erneut die Erde erreichen und ihren Kollektor in einer 20 Kilogramm schweren, 70 Zentimeter durchmessenden Wiedereintritts-Kapsel abwerfen. Die Kapsel soll an Fallschirmen auf einem ausgetrockneten Salzsee im US-Bundesstaat Utah niedergehen.
Wild 2 - der zweite Komet den der Schweizer Astronom Paul Wild entdeckt hat - ist 1974 erstmalig in das innere Sonnensystem eingedrungen und daher noch relativ "frisch". Die Kometenmaterie dürfte sich deshalb weitgehend unverändert im gleichen Zustand wie vor fünf Milliarden Jahren, während der Entstehung unser Sonnensystem, befinden. Aus der Analyse der Koma-Proben erhoffen sich die Wissenschaftler daher Rückschlüsse auf diesen Entstehungsprozess - und vielleicht sogar auf den Ursprung des Lebens.
Der Astrophysiker Dr. Rainer Kayser lebt und arbeitet als freier Wissenschaftsjournalist in Hamburg
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