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ASTRONOMIE Kosmische Spottgeburt

Ende dieses Jahres und im Frühjahr nächsten Jahres nähert sich der »Halleysche Komet« der Erde: Eine Armada von kosmischen Sonden bricht auf, um das säkulare Ereignis zu verfolgen. *
aus DER SPIEGEL 2/1985

Über Jahrhunderte galt chinesischen Kaisern der »Hui Hsing«, der mit seinem ausgeprägten Schweif gleichsam den Himmel kehrende »Besenstern«, als Bote drohender Umwälzungen. Auch Europas Potentaten grauste es bis ins 16. Jahrhundert vor dem bösen Omen der jäh am Himmel aufleuchtenden »Schweifsterne«.

Chinas Kaiser Yue Tsung gab im Jahre 712 seinen Thron preis, als Astronomen einen Schweifstern erblickten - der Kaiser wollte Unheil von seinem Volke wenden. Englands König Harold II. sah im Jahre 1066 mit Schrecken einen der Schicksalssterne - im selben Jahr fiel der König in der Schlacht bei Hastings.

Noch 1910 - längst hatte die Wissenschaft in den vermeintlichen Gotteszeichen eine Klasse von Sonnenbegleitern sehr geringer Masse erkannt - verbreitete der mächtige Schweif des »Halleyschen Kometen« Angst in Europa und Amerika: In Berlin und New York griffen Großstädter aus Furcht vor »Kometen-Gas« zur Atemschutzmaske. Im US-Staat Oklahoma wollten verschreckte Hinterwäldler dem Kometen eine Jungfrau opfern.

Diesmal, um die Jahreswende 1984/85, reagieren die Erdbewohner anders auf den kosmischen Sendboten, dessen Erscheinen in Erdnähe nun wieder bevorsteht.

Eine Armada von automatischen Spähgeräten wird ins All entsandt, um den rastlosen Wanderer im Sonnensystem bei seinem Vorbeiflug zu inspizieren (siehe Graphik Seite 147): *___Am 15. und 21. Dezember letzten Jahres starteten, ____gleichsam als Vorhut, die sowjetischen Raumsonden »Vega ____1« und »Vega 2« - zu jenem imaginären Zielpunkt, den ____der Halleysche Komet im März 1986 erreichen wird. *___Für Samstag letzter Woche war der Start des japanischen ____Kometenspähers »MS-T5« geplant, die baugleiche Sonde ____"Planet-A« soll am 14. August folgen. *___Am 2. Juli 1985 werden die Europäer ihre Halley-Sonde ____"Giotto« an der Spitze einer »Ariane«-Rakete vom ____Startplatz Kourou in Französisch-Guayana ins All ____schießen. *___Für März 1986, wenn auch die Raumsonden ihr ____Kometen-Rendezvous absolvieren, ist eine siebentägige ____Space-Shuttle-Mission anberaumt: Automatische ____Instrumente in der Ladebucht der Raumfähre sollen die ____Sonden bei ihrem Vorbeiflug am Kometen kontrollieren.

Dazu kommt gehöriger Aufwand auf der Erde: Ballons werden Meßgeräte in die Stratosphäre heben; Raketen sollen Instrumente in geeignete Aussichtspositionen tragen; in Europa, Amerika, Asien und Australien werden Riesenteleskope auf den Kometen schwenken, aus ungezählten Dachluken überall in der Welt werden Hobby-Astronomen ihre Fernrohre in den Nachthimmel recken. Das gigantische Forschungsvorhaben - mehr als 900 Wissenschaftler aus 50 Nationen schlossen sich zur »International Halley Watch« zusammen - gilt in Wahrheit einem Klumpen Dreck.

Nur ein Brocken »schmutziges Eis«, glauben die Forscher, rase da auf gleichbleibender Ellipsenbahn durchs All: ein Gebilde aus gefrorenen Gasen und Wasser, vermengt mit feinsten Staubpartikeln (so die Kometen-Theorie des amerikanischen Astrophysikers Fred L. Whipple). Im Kern mißt »Halley« nur etwa fünf Kilometer - sein leuchtender Schweif hingegen zieht sich zwei Millionen Kilometer weit in den Weltraum.

Doch so unscheinbar der schmutzige Kern auch sein mag - die kosmische Spottgeburt aus Dreck und Wasser erscheint den Himmelsforschern noch interessanter als ein Stück vom Mond oder eine Probe vom Planeten Mars: Der Halleysche Komet verkörpert wahrscheinlich ein Stück Materie vom ersten Schöpfungstag des Sonnensystems. Kometen gelten als einzige noch unverfälschte Überbleibsel jener Materieansammlung, aus der vor etwa 4,6 Milliarden Jahren das Sonnensystem entstand. Und Halley ist dafür das einzige für Menschen greifbare Beispiel.

Der königlich-englische Astronom Edmond Halley, Freund des Gelehrten Isaac Newton, hatte sich 1695 als erster Mathematiker darangemacht, Beobachtungen hell leuchtender Schweifsterne nach der von Newton begründeten Himmelsmechanik miteinander zu verknüpfen.

Aus den überlieferten Himmelspositionen dreier besonders auffälliger Kometen, die in den Jahren 1531, 1607 und 1682 erschienen waren, schloß Halley, es sei ein und derselbe Komet gewesen, der sich der Erde genähert habe - ein kosmischer Tramp, der etwa alle 76 Jahre die Reise durchs Sonnensystem vollendet.

Halleys Voraussage, der Schweifstern werde sich 1759

wieder der Erde nähern, erfüllte sich; seine Berechnungen waren damit aufs glänzendste bestätigt.

Seither trägt der auffällige Sonnenbegleiter den Namen des englischen Astronomen. Und die Gelehrten blätterten zurück: Erstmals, so fanden sie in chinesischen Annalen, war der Komet im Jahre 240 vor Christus beobachtet worden. Und es war Halleys Komet gewesen, der 1066 über dem Schlachtfeld bei Hastings geleuchtet hatte.

Mindestens 29mal haben Erdbewohner den leuchtenden Himmels-Wanderer erblickt - aber er ist nicht der einzige seiner Art. Seit Halley wurden etwa 1000 Schweifsterne entdeckt (und teilweise auch vermessen), darunter solche, deren Bahn durch das Planetensystem sich in drei bis 25 Jahren vollendet, andere, die für ihre Reise um die Sonne mehr als 200 Jahre benötigen.

Doch die weitaus meisten blieben bislang unentdeckt. An die 1000 Milliarden Kometen, so vermuten Astronomen, ziehen unerkannt am Rande des Sonnensystems ihre Bahn, vermutlich in Form einer Wolke jenseits der sonnenfernsten Planeten Neptun und Pluto.

Nähert sich nun ein Nachbarstern dieser seltsamen, noch unerforschten Materie-Wolke an den Grenzen des Sonnensystems, so mag einer oder eine Gruppe dieser Brocken aus der Bahn geworfen werden: Sie taumeln in die Welt der Planeten, von der übermächtigen Schwerkraft der Sonne in eine neue Bahn gezwungen.

In Sonnennähe, so postulierte Astrophysiker Whipple 1951, verdampft Materie von der Oberfläche der Kometen. Um den Kometenkern von wenigen Kilometern Durchmesser legt sich ein gewaltiger, Zehntausende Kilometer starker Mantel verdampfter Gase, die »Koma«. Aus dieser Gashülle wächst der Kometenschweif: Oft viele Millionen Kilometer lang, vom »Sonnenwind«, einem beständigen Teilchenstrom aus der Sonne, wie eine Wetterfahne stets von der Sonne fortgeweht.

Halleys Komet ist für Astronomen und Himmelsphysiker aus mehreren Gründen von besonderem Interesse: *___Halley ist außergewöhnlich hell - gibt also offenbar ____große Mengen der nie zuvor untersuchten Kometen-Materie ____preis. *___Halley ist unverbraucht - da der Komet vermutlich erst ____29mal in Sonnennähe kam, erhielt er sich gleichsam die ____Jungfräulichkeit: Wie er im »Eisschrank« am Rande des ____Sonnensystems konserviert wurde, präsentiert er sich ____seinen Erforschern. *___Halleys Bahn ist hinreichend genau bekannt - ____unerläßliche Voraussetzung, um automatische Sonden auf ____die Spur eines Kometen zu setzen.

Die Entsendung der Raumsonden gleicht dennoch einem besonderen Schießkunststück. Der Halleysche Komet zieht seine Bahn im Uhrzeigersinn,

die von der Erde abgeschossenen Sonden fliegen gegen den Uhrzeigersinn um die Sonne. Die irdischen Späher und der Komet rasen deshalb mit 245 000 Stundenkilometern aufeinander zu. 700 Millionen Kilometer weit müssen die Sonden zum imaginären Zielpunkt reisen; dann gilt es, die 100 000 Kilometer starke Koma, gleichsam im Blindflug, zu durchqueren.

Auf vier bis fünf Millionen Kilometer wollen sich die Japaner mit ihrer Sonde »MS-T5« dem Kometen nähern, die baugleiche Sonde »Planet-A« soll bis auf 200 000 Kilometer herankommen. Noch näher, bis auf 10 000 Kilometer, wollen die Russen ihre Kometenspäher »Vega 1« und »Vega 2« an den Kometen heranführen.

Allerdings brauchen sie dazu die Hilfe der Amerikaner. Die in Kalifornien, Spanien und Australien postierten Radioantennen des »Deep Space Network« müssen die »Vega«-Bahnen im All verfolgen und nötige Korrekturmanöver steuern. »Es ist das erste Mal«, wunderte sich ein amerikanischer Astronom über das Entspannungsklima bei der »Halley Watch«, »daß uns die Russen um Navigationshilfe gebeten haben.«

Von einem »seltenen Gemeinschaftsunternehmen, in aller Stille vorbereitet«, berichtete die »New York Times": Ein amerikanischer Staubdetektor befindet sich an Bord der sowjetischen Vega-Sonde, US-Wissenschaftler arbeiten mit im sowjetischen Auswertungsteam.

Nur wenn die Amerikaner »Vega« richtig steuern und »Vega«, wie geplant, die exakten Bahndaten des Kometen liefert, kommen die Europäer mit ihrem Spähfahrzeug »Giotto« zum Zuge: »Giotto« soll auf 500, vielleicht gar auf 100 Kilometer an Halleys Kern herangeführt werden.

Wenn die Zusammenarbeit klappt, müßte »Halley« viele seiner Geheimnisse preisgeben: Die Japaner wollen den Kometenschweif, die Russen und die Europäer hoffen die Gashülle des Halleyschen Kometen analysieren zu können. Messungen an Staubteilchen und Gasmolekülen sollen Aufschluß über die »Urmaterie« des Kometen geben.

Zudem tragen die Vega-Sonden und der Giotto-Späher hochempfindliche Kameras. Noch aus 1000 Kilometer Abstand vom Kometenkern könnte die Giotto-Farbkamera Strukturen seiner Oberfläche enthüllen, die weniger als 50 Meter groß sind.

Ob jedoch die Bilder in der gewünschten Qualität zur Erde kommen, bleibt einstweilen ungewiß. Auf »Giotto«, dessen Rendezvous mit »Halley« vier Stunden dauern soll, wird in Kometennähe ein wahres »Schneegestöber« von Staubteilchen einprasseln. Sollte die Sonde in dem Staubsturm zerschellen, war das 350 Millionen Mark teure Giotto-Projekt womöglich umsonst.

Überhaupt müsse der Vorbeiflug irdischer Späher am Kometen Halley als ein Projekt mit »zahlreichen kosmischen Unbekannten« angesehen werden, meinte US-Wissenschaftler Donald K. Yeomans vom Jet Propulsion Laboratory. Da Halley - 76 Jahre Umlaufzeit - nur »im Rhythmus des menschlichen Lebens« erscheine, gäbe es für die jetzt aktiven Forscher keine zweite Chance. Ein kleines Privatfeuerwerk, im Vorgriff auf das große, gönnten sich die Irdischen noch zum Jahresausklang 1984. Zwei Tage nach Weihnachten erzeugten Wissenschaftler zum erstenmal einen »künstlichen Kometen« - oder jedenfalls dessen Schweif.

Das Experiment, von Amerikanern, Briten und dem Garchinger Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik gemeinsam

vorbereitet, diente der Erforschung von Wechselwirkungen zwischen Sonnenwind und Erdmagnetismus. Zu diesem Zweck wurden zwei Kanister Barium in mehr als 100 000 Kilometer Höhe von dem westdeutschen Forschungssatelliten »IRM« freigesetzt.

Nasa-Wissenschaftler, mit einem fliegenden Planetarium zur vereinbarten Zeit aufgestiegen, berichteten vom Entstehen und Vergehen des künstlichen »Weihnachtssterns«, wie sie ihn nannten: Es gab »eine Art gelblich-blauen Blitz, der sich rasch violett verfärbte«. Dann verflüchtigte sich das Barium, unter dem Druck des Sonnenwindes, zu einem Schweif, »der rasch wuchs« - bis auf 50 000 Kilometer Länge.

[Grafiktext]

RENDEZVOUS MIT EINEM HIMMELSTRAMP Weltraumsonden erforschen den Halleyschen Kometen bei seinem erdnahen Vorbeiflug (schematische Darstellung) Durchschnittlich alle 76 Jahre nahert sich der Halleysche Komet der Erde Bei der bevorstehenden Begegnung 1985/86 sollen fünf Raumsonden, zwei sowjetische, zwei japanische und eine europaische, den Kometen erforschen An dem Projekt ist auch die amerikanische Space Shuttle beteiligt. Vorbeiflug von Raumsonden 9. März 1986 Vega 2 13. März 1986 Giotto 9. Februar 1986. Sonnennächster Bahnpunkt (89,8 Millionen Kilometer) 11. April 1986. Erdnachster Bahnpunkt (62,8 Millionen Kilometer) auf dem Weg von der Sonne 6. März 1986: Vega 1 8. März 1986: MS-T5 und Planet-A Erde Erde Space Shuttle Sonne Erde Bahn des Halleyschen Kometen Umlaufbahn der Erde 27. November 1985: Erdnächster Bahnpunkt (92,9 Millionen Kilometer) auf dem Weg zur Sonne Japan-Sonden MS-T5 und Planet-A Europa-Sonde Giotto Sowjet-Sonden Vega 1 und Vega 2 1 Milliarde Kilometer MERKUR VENUS SATURN URANUS NEPTUN PLUTO SONNE ERDE JUPITER MARS Bahn des Halleyschen Kometen

[GrafiktextEnde]

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