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67P/CHURYUMOV-GERASIMENKO
Rosettas Schatten auf der Oberfläche
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
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3. März 2015

Am 14. Februar 2014 flog die Raumsonde Rosetta in einem Abstand von nur sechs Kilometern am Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko vorüber. Jetzt wurde ein erstes Bild vorgestellt, das mit dem leistungsfähigen Kamerasystem an Bord der Sonde dabei gemacht wurde. Es zeigt eindrucksvolle Details von der Oberfläche - und den Schatten von Rosetta.

67P

Nahaufnahme der Region Imhotep auf dem Kometen 67P eingefangen von der Telekamera des Kamerasystems OSIRIS während Rosettas Vorbeiflug am 14. Februar 2015. Nur sechs Kilometer trennen das Raumfahrzeug von der Kometenoberfläche. Die Auflösung beträgt elf Zentimeter pro Pixel. Am unteren Bildrand ist der Schatten von Rosetta zu sehen. Bild: ESA / Rosetta / MPS für OSIRIS Team (MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA)  [Großansicht]

Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, das das wissenschaftliche Kamerasystem OSIRIS an Bord der ESA-Raumsonde Rosetta gebaut hat und betreibt, hat nun ein erstes Bild der Kamera vorgestellt, das am 14. Februar 2015 aufgenommen wurde: An jenem Tag war Rosetta in einem Abstand von nur sechs Kilometern an 67P/Churyumov-Gerasimenko vorübergeflogen.

Da sich zum Zeitpunkt der größten Annäherung Sonne, Rosetta und Komet nahezu perfekt auf einer Linie befanden, sind die Schnappschüsse nahezu frei von Schatten. Mit einer Ausnahme: Als Nebeneffekt der außergewöhnlichen Beobachtungsgeometrie lässt sich auf der Oberfläche des Kometen der Schatten von Rosetta inmitten eines hellen Kranzes erkennen.

Die heute veröffentlichte Aufnahme bildet einen Bereich von 228 mal 228 Quadratmetern in der Nähe des Randes der Kometenunterseite ab. Dieses Gebiet liegt an der Grenze der Region Imhotep. Ein feines Netzwerk aus Steilhängen trennt glatt aussehendes Gelände von zerklüfteterem.

Die Aufnahme wurde aus einer Entfernung von sechs Kilometern aufgenommen und macht Strukturen von elf Zentimetern Größe sichtbar. Diese Auflösung wird nur von Bildern der ROLIS-Kamera an Bord von Philae übertroffen, die am 12. November 2015 während des Landeanflugs auf den Kometen entstanden.

Während des Vorbeiflugs schrammte Rosetta nicht nur näher an "ihrem" Kometen vorbei als je zuvor, sondern nahm auch eine einzigartige Beobachtungsposition ein: Für eine kurze Zeit während des Manövers waren Sonne, Raumsonde und Komet exakt auf einer Linie ausgerichtet. "Bilder aus dieser Perspektive sind von hohem wissenschaftlichen Wert", erklärt Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, wissenschaftlicher Leiter des OSIRIS-Teams.

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Da die Oberflächenstrukturen in dieser Anordnung so gut wie keine Schatten werfen, lassen sich Reflexionseigenschaften des Staubes auf der Oberfläche besonders gut erkennen. "Diese Art von Aufnahmen sind der Schlüssel zu Untersuchungen der Korngröße", fügt er hinzu. Am unteren Rand des Bildes zeigt sich der Schatten von Rosetta als verschwommener, rechteckiger dunkler Fleck, der etwa 20 mal 50 Quadratmeter misst.

Verantwortlich für diese Abmessungen ist der Halbschatten des Raumfahrzeugs. Halbschatten treten auf, wenn ein Objekt von mehr als einer Lichtquelle beleuchtet wird - oder von einer ausgedehnten Lichtquelle wie der Sonne. In beiden Fällen trifft Licht aus verschiedenen Richtungen auf das Objekt. Überall dort, wo das Objekt die gesamte Lichtquelle verdeckt, entsteht der Kernschatten; dort, wo nur ein Teil der Lichtquelle verschwindet, erstreckt sich der Halbschatten.

Bei einem Abstand von sechs Kilometern zwischen Rosetta und der Kometenoberfläche müsste sich dort ein Halbschatten zeigen, der sowohl 20 Meter breiter, als auch 20 Meter länger ist als die Raumsonde selbst. Diese misst etwa zwei mal 32 Quadratmeter. Da der Schatten auf eine geneigte Oberfläche fällt, ist er leicht verkürzt.

Darüber hinaus erscheint die Umgebung des Schattens deutlich heller als der Rest der Kometenoberfläche. Wissenschaftler bezeichnen dieses Phänomen als Oppositionseffekt. Es ist beispielsweise auf Fotografien zu sehen, die Astronauten auf dem Mond schossen. Typischerweise tritt der Oppositionseffekt auf rauen, von Regolith überzogenen Oberflächen auf, wenn das Licht aus derselben Richtung einfällt, in die es reflektiert wird. In dieser Situation verschwinden die Schatten, die die Oberflächenrauigkeit üblicherweise wirft, und die Helligkeit nimmt deutlich zu. Dieser Effekt wird durch Rückstreuung von Licht durch kleine Partikel auf der Kometenoberfläche weiter verstärkt.

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Rosetta, die astronews.com-Berichterstattung über die Rosetta-Mission
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Rosetta, Seite der ESA
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