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Deep Space - Deep Space 1 (001) - Delta II (074)  

Deep Space 1
(DS-1)

Die Sonde ist mit einer Kamera und einem Plasmaspektrometer ausgestattet. Damit sollen während der nominellen Missionsphase die Plasma-Umgebung der Sonde sowie die Oberfläche des Zielasteroiden Braille und des Kerns des Kometen Borrelly untersucht werden.

» Daten:
Start:  24. Okt. 1998, 12:08 GMT
Ziele:  Vorbeiflug (Asteroid 9969 Braille): 29. Juli 1999, 04:46 GMT
Vorbeiflug (Komet Borrely): 22. Sep. 2001, 22:30 GMT
Ende:  18. Dez. 2001, 20:00 GMT
Abschalten des Ionen-Triebwerks
» Nutzlast:  MICAS, PEPE, SEP, SCARLET
Leergewicht im Orbit: 489 kg

Bild vergrößernDS1 und 9969 Braille
©JPL

Am 29. Juli 1999 passierte die Sonde mit einer Geschwindigkeit von 15,5 km/s den Asteroiden Braille (vormals 1992 KD). Obwohl sie in einer Entfernung von rund 26 Kilometern an dem Asteroiden vorbei flog, konnten keine Nahaufnahmen von dem Himmelskörper gemacht werden. 20 Minuten vor der größten Annäherung an den Kometen richtete sich die Kamera in die verkehrte Richtung aus. 915 und 932 Sekunden nach der nächsten Annäherung an den Kleinplaneten gelang jedoch die erneute Ausrichtung der Kamera, so das doch noch einige Schwarz-Weiß-Aufnahmen aus einer Entfernung von 14.000 Kilometern von Rückseite des Asteroiden gemacht werden konnten.

Bild vergrößernBilder des Asteroiden 9969 Braille
©JPL

Drei Minuten später wurden außerdem einige Spektralanalysen des Asteroiden zur Erde übermittelt. Der Durchmesser von Braille konnte so mit 2,2 km an der breitesten bzw. 1 km an der schmalsten Stelle bestimmt werden. Die von dem Spektrometer übermittelten Werte ähneln denen des Asteroiden Vesta. Mit Hilfe der am Braunschweiger Institut für Geophysik und Meteorologie entwickelten hochempfindlichen Subminiatur-Vektor-Fluxgate-Magnetometer konnte zudem zum ersten Mal in der Geschichte der Raumfahrt ein Asteroidenmagnetfeld direkt gemessen werden. Da das Magnetometer sowohl die Ionenströme als auch das umgebende, natürliche Magnetfeld misst, konnten während des Fluges mit dem Ionenantrieb und bei den Vorbeiflügen am Asteroiden Braille und dem Kometen Borrelly wertvolle Daten gewonnen werden. DS1 ist mit zwei solcher Magnetometer ausgestattet, die sich außerhalb des Raumfahrzeuges auf einem externen Boom befinden.

Im Wissenschaftsteam der Mission war auch das DLR-Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung vertreten. Zu den Aufgaben der Mitarbeiter während der nominellen Missionsphase zählten die geometrische Kalibration der Bordkamera, Auswertung der Kamerabilddaten bezüglich Größe, Form, Rotationseigenschaften des Zielasteroiden, sowie die Durchführung von begleitenden Beobachtungen, speziell zur Untersuchung der Langzeitentwicklung des Orbits.

Bild vergrößernTest des Ionen-Antriebs
©JPL

Nach dem Braille-Vorbeiflug wurde die nominelle Mission von der NASA zunächst für beendet erklärt. Da sich jedoch noch ausreichend Xenon-Treibstoff für das Ionentriebwerk an Bord der Sonde befand, beschloss die NASA im September 1999 den Weiterflug von Deep Space 1 zu zwei Kometen. Kurz nach Beginn der erweiterten Mission kam es allerdings zunächst zu einem schweren Rückschlag, als das Sternverfolgungs-Navigationssystem (Star-Tracker) ausfiel. Die Sonde war zu diesem Zeitpunkt etwa 321 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.

Doch anstatt sie einfach aufzugeben, erdachten NASA-Ingenieure einen außergewöhnlichen Plan zur Rettung, indem sie erfolgreich eine neue Software schrieben, mit der die Kamera MICAS an Bord des Raumfahrzeugs in ein Navigationsinstrument umfunktioniert wurde. Bei diesem Verfahren werden einzelne helle Zielsterne in geeigneter Himmelsposition ausgewählt, die dann von MICAS etwa alle 30 Sekunden fotografiert werden und während der Antriebphase des Bordtriebwerks oder während der Datenübertragung zur Erde im Blickfeld der Kamera bleiben müssen. Am 30. Mai 2000 wurde die modifizierte Software an die Sonde übertragen und in den Bordcomputer geladen. Das Verfahren wurde zunächst gründlich getestet; so das Deep Space 1 am 28. Juni 2000 seinen Ionen-Antrieb wieder in Betrieb nehmen und dem Rendezvous mit dem Kometen Borrelly entgegensteuern konnte. Lediglich der für Januar 2001 geplante Vorbeiflug am Kometen Wilson-Harrington musste aufgegeben werden.

Bild vergrößernDS1 und Borrelly
©JPL

Am 22. September 2001 um 22:30 Uhr GMT war es dann soweit: Deep Space 1 flog mit einer Geschwindigkeit von etwa 16,5 km/s in etwa 2.200 km Abstand am Kometenkern von Borrelly vorbei. Der Vorbeiflug fand auf der sonnenzugewandten Seite statt. Während des Anflugs war deshalb nur ein Teil des Kometenkerns beleuchtet und sichtbar - der so genannte Phasenwinkel lag bei 91 Grad.

Bild vergrößernNahaufnahme des Kometenkerns von Borrelly
©JPL

Nachdem die Sonde eine Reihe von Kurs- und Lagekorrekturen absolviert hatte, konnte mit dem Flächensensor sowie dem Infrarotsensor der Bordkamera MICAS der Komet und sein Kern vollständig erfasst werden. Die Kamera war bereits mehrere Stunden vor dem Vorbeiflug in Betrieb genommen worden und übermittelte zahlreiche Bilder bis wenige Minuten vor dem Zeitpunkt des Vorbeiflugs. Auf diesen Aufnahmen hat der Kometenkern eine scheinbare Größe von etwa 150 Bildpunkten.

Bild vergrößernFontänen aus Gas und Staub, die aus Vertiefungen an der Oberfläche des Kometen in den Weltraum geschleudert werden.
©JPL

Die aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommenen Bilder zeigen eine komplexe dreidimensionale Struktur des Kometenkerns, der in eine Hülle aus Gas und Staub (Koma) eingebettet ist. Für weitere Aufnahmen wurde eine längere Belichtungszeit gewählt, so dass einige eng fokussierte Gas/Staub-Fontänen (Jets) sichtbar werden. Diese haben ihren Ursprung in einem kleinen begrenzten Gebiet der Oberfläche, das vom Sonnenlicht erwärmt wird. Erstmals konnten auf der Kometenoberfläche eine Reihe geologischer Formationen wie Rücken, Verwerfungen und Vertiefungen entdeckt werden. Im Gegensatz zu Aufnahmen von Asteroiden, Monden und Planeten sind jedoch keine Krater zu finden. Dies ist nicht weiter verwunderlich, da bei Kometen aktive Prozesse die Oberfläche ständig regenerieren und verändern.

Am 18. Dezember 2001 um 20:00 Uhr GMT wurde die Mission Deep Space 1 mit dem Abschalten des Ionentriebwerks offiziell beendet. Eine Reaktivierung der Sonde ist jedoch immer noch möglich, da der Radioempfänger von DS1 nicht abgeschaltet wurde.

Nächste Mission:
» Deep Space 2





 
 
 
 

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22.02.2015

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Autor dieses Artikels:  Redaktionsbüro cclive

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