Künstlicher Kometenstaub im Labor Nach den Erkenntnissen durch „Rosetta“: Internationales Forschungsprojekt „CoPhyLab“ erforscht Entstehung und Staubemission von Kometen

Am 16. Dezember kommt der hellste Komet des Jahres, der Komet 46P/Wirtanen, der Erde sehr nahe. Der im Jahr 1948 von Carl Alvar Wirtanen entdeckte Komet fliegt mit einem für astronomische Verhältnisse geringen Abstand von 11,5 Millionen Kilometern an der Erde vorbei und wird in Deutschland aus mit bloßen Auge zu erkennen sein. Aber was sind Kometen überhaupt? Wie sind Kometen entstanden? Und was passiert auf der Oberfläche physikalisch? Diesen Fragen geht das kürzlich gestartete internationale und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Forschungsprojekt „Comet Physics Laboratory“ (CoPhyLab) nach.

Das CoPhyLab wird federführend von Dr. Bastian Gundlach vom Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik der Technischen Universität Braunschweig in Kooperation mit dem Institut für Weltraumforschung Graz, Österreich, der Universität Bern, Schweiz, und dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Göttingen durchgeführt. Die Idee für das internationale Projekt soll die Kometenforschung der deutschsprachigen Länder bündeln, da es nur wenige Experten weltweit gibt, die daran forschen. Insgesamt hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in Kooperation mit dem Fond zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, Österreich und dem Schweizerischen Nationalfond die Finanzierung von vier Stellen bewilligt: drei Postdoktorandenstellen für die Experimente und eine Doktorandenstelle für die theoretische Begleitung des Projekts. Zwei der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind an der TU Braunschweig tätig und jeweils eine Stelle ist an den Standorten in Bern und Graz angesiedelt. Die Fördersumme in Höhe von 1,2 Millionen Euro wird in der dreijährigen Förderperiode auf alle Partner aufgeteilt.

Im Herbst 2019 kommen dann alle beteiligten Wissenschaftler in Braunschweig für ein gemeinsames Experiment zusammen. Hierfür wird eine neue Vakuumkammer aufgebaut, an der alle Instrumente der kooperierenden Labore installiert werden. „Unser Ziel ist es, die Physik von Kometen im Labor zu studieren“, erklärt Dr. Bastian Gundlach. Seit der Rosetta-Mission habe sich an der Vorstellung, wie Kometen aufgebaut sind, viel verändert. Zum Beispiel enthielten Kometen viel mehr Staub. An jedem Standort wird zunächst eigenständig gerarbeitet. Jedes Forscherteam konzentriert sich auf einen Spezialbereich, jedoch sind die Experimente miteinander verknüpft und Proben mit künstlich hergestelltem Kometenstaub werden ausgetauscht.

Herauszufinden, wie Kometen entstehen und funktionieren, ist das Ziel des Projekts. Neben den geförderten Einrichtungen sind auch das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung Göttingen (MPS), das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt Berlin (DLR) und eine Wissenschaftlerin der University of Stirling in Schottland an dem Projekt beteiligt. Die Forscher aus Göttingen haben die Kamera bei der Rosetta-Mission bedient und bringen dadurch wertvolle Erfahrungen ein.