Epoxi

 

 

 

 

Erweiterte Mission & Ergebnisse

 

 

Epoxi – Erweiterte Mission & Ergebnisse

 

Die Primärmission der Deep-Impact-Vorbeiflugsonde endete am 3. August 2005 nach dem Überspielen der letzten, beim Kometen Tempel 1 gewonnenen wissenschaftlichen Daten. Da die Sonde den Flug durch die Koma des Kometen völlig schadlos überstanden hatte und noch über ausreichend Treibstoffreserven verfügte, wurde bald in Erwägung gezogen, die Mission zu verlängern und Deep Impact zu einem anderen Kometen zu schicken. Diese Erweiterung der Mission wurde unter dem Namen DIXI (Deep Impact eXtended Investigation of comets) bekannt.

Ein anderer Vorschlag einer erweiterten Mission unter dem Namen EPOCh (Extrasolar Planet Observations and Characterization) bestand darin, das HRI-Teleskop dazu zu nutzen, um bei anderen Sternen nach erdähnlichen Planeten (Exoplaneten) zu suchen.

2007 gab die NASA bekannt, dass beide Missionsvorschläge ausgewählt wurden und die Sonde nun die kombinierte Mission unter dem Namen EPOXI (Extrasolar Planet Observation/eXtended Investigation of comets) ausführt.

 

103P/Hartley

 

Nachdem der ursprünglich für die EPOXI-Mission vorgesehene Zielkomet 85P/Boethin nicht mehr aufgefunden werden konnte, wurde der Komet 103P/Hartley als neues Ziel ausgewählt. Die Sonde erreichte 103P/Hartley am 4. November 2010. Dazu war die Raumsonde am 27. Juni 2010 an der Erde vorbeigeflogen, um den Kurs zum Kometen zu korrigieren. Während des Vorbeiflugs in nur 700 km Entfernung beobachtete EPOXI mit drei Instrumenten den Kometen: mit zwei Teleskopen mit Digitalkameras sowie einem Infrarot-Spektrometer.

 

C/2012 S1 ISON

 

Ende des Jahres 2011 wurde die Sonde auf einen neuen Kurs programmiert. Im Februar 2013 wurde mit der Beobachtung des Kometen ISON begonnen. Diese Mission dauerte etwa einen Monat.

 

Weitere Ziele von Epoxi

 

Als nächstes Ziel war der Asteroid (163249) 2002GT vorgesehen, der voraussichtlich im Januar 2020 erreicht werden sollte. Dieses Ziel musste aufgegeben werden, nachdem der Kontakt zur Sonde verloren ging: Am 8. August 2013 gab es den letzten Kontakt mit der Sonde und am 20. September 2013 erklärte die NASA die Mission für beendet.

 

Ergebnisse der Deep Impact Mission

 

Die Größe des Kometen konnte durch die Aufnahmen der Raumsonde auf 7,6 × 4,9 km und seine Albedo mit 0,04 bestimmt werden.

Kurz nach dem Aufprall des Impaktors wurde zunächst ein thermischer Blitz beobachtet, in dem das Geschoss explosionsartig zerstört wurde. Als Folge der Explosion stieg eine Fontäne aus zirka 3.500 °C heißem, geschmolzenem Kernmaterial mit einer Gesamtmasse von rund vier Tonnen und einer Geschwindigkeit von 5 bis 8 km/s auf.

Während sich auf dem Kometenkern ein Impaktkrater mit einem geschätzten Durchmesser von etwa 100 (+100/–50) Meter und einer Tiefe von zirka 30 Metern bildete, wurden weitere 10.000 bis 20.000 Tonnen Material ausgeworfen, davon 3000 bis 6000 Tonnen Staub. Demnach besitzt Tempel 1 keine harte Kruste, sondern ist von einer weichen Staubschicht umgeben.

Das freigesetzte Gas breitete sich mit 1 km/s und mehr aus, während die Staubteilchen mit Geschwindigkeiten zwischen 10 und 400 m/s deutlich langsamer waren. Der Großteil des Staubes (etwa 80 %) fiel daher wieder auf den Kern zurück, der restliche Staub und das Gas wurden in die Koma des Kometen, und in weiterer Folge in den interplanetaren Raum, abgegeben.

Unerwarteterweise wurde so viel pulverförmiges Material ausgeworfen, dass die Sicht auf den entstehenden Krater völlig verdeckt wurde. Daher konnte die Größe des Kraters nur aus der Masse des freigesetzten Materials abgeschätzt werden.

Aus der Flugbahn der ausgeworfenen Staubteilchen konnte die Dichte des Kometenkerns zu 0,62 (+0.47/–0.33) g/cm³ – etwa zwei Drittel der Dichte von Wassereis – bestimmt werden. Der Kometenkern scheint aus porösem und zerbrechlichem Material zu bestehen; ungefähr zwischen 50 % und 70 % des Kometenkerns sind leerer Raum.

Auf der Oberfläche des Kerns, dessen Oberflächentemperatur zwischen +56 °C und −13 °C lag, konnten in einigen isolierten Regionen Spuren von Wassereis nachgewiesen werden. Im Spektrum des Auswurfmaterials konnte aber Wasser ebenso gefunden werden, wie Kohlendioxid, Karbonate, komplexe organische Verbindungen (wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe), Silikate (wie das Mineral Olivin) und Tonminerale.

Jedenfalls scheinen die festen Bestandteile gegenüber den flüchtigen Elementen zu überwiegen, so dass Kometen, die bis dahin oft als dirty snowballs (‚schmutzige Schneebälle‘) bezeichnet wurden, wohl eher als snowy dirtballs(‚schneeige Schmutzbälle‘) anzusehen sind.

Die Zusammensetzung und Menge des Auswurfmaterials ähnelt einigen bereits untersuchten Kometen der Oortschen Wolke. Möglicherweise stammen daher einige Kometen aus dem Kuipergürtel, darunter Tempel 1, nahe der Gasriesen-Region der protoplanetaren Scheibe. Dies würde einen gemeinsamen Ursprung für heute weit von der Sonne entfernte Kometen nahelegen.

Eine Überraschung war, dass die Oberfläche des Kometenkerns seit seiner Entstehung nicht nur von Einschlagkratern – die hier zum ersten Mal bei einem Kometen beobachtet wurden – und Unebenheiten durch Verlust von Eis und Sonnenerwärmung gezeichnet ist.

Es konnten auch unterschiedliche geologische Schichten beobachtet werden, die an die des kometenähnlichen Saturnmondes Phoebe erinnern. Demnach könnten Kometen bestimmten geologischen Prozessen unterworfen, oder Tempel 1 aus dem Zusammenschluss zweier unterschiedlicher Körper entstanden sein.

Da der durch den Einschlag des Impaktors entstandene Krater von Deep Impact nicht beobachtet werden konnte, wurde die Raumsonde Stardust in einer erweiterten Mission zum Kometen Tempel 1 umgeleitet. Der Vorbeiflug an Tempel 1 erfolgte am 14. Februar 2011.

Anmerkungen

Autorenliste Wikipedia

Copyright Fotos / Grafiken v.o.n.u.v.l.n.r.: NASA/JPL-Caltech/UMD 

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