Mit Rosina der Entstehung des Lebens auf der Spur

Die Berner Physik-Professorin Kathrin Altwegg schwärmt: «Rosetta ist ein riesiger Erfolg, und unser Instrument ganz besonders.» Dies obwohl der wissenschaftliche Teil der Kometen-Mission erst begonnen hat. Altwegg und ihr Team erforschen mit dem Messgerät Rosina die Gas-Hülle des Kometen «Tschuri».

Der Komet Chury mit einer Gas- und Staubfahne.

Bildlegende: Der Komet Tschurjumow-Gerassimenko: Sonnenstrahlung löst Gase und Staub aus dem Kometenkern. Esa

Rosina nimmt eine Sonderstellung auf der Kometen-Sonde Rosetta ein. Mit 35 Kilogramm ist sie die schwerste Fracht unter den 21 Forschungsinstrumenten an Bord der Raumsonde. Und ihre Daten sind von einzigartiger Bedeutung. «Wir können Prozesse entschlüsseln, die in der Frühzeit des Sonnensystems für die Entwicklung des Lebens auf der Erde entscheidend waren», erklärt Kathrin Altwegg.

Eines der Massenspektrometer von Rosina.

Bildlegende: Rosina: Hightech aus dem Physikalischen Institut der Uni Bern. SRF

Rosina besteht aus drei sich ergänzenden Messgeräten: zwei Massenspektrometern und einem Gasdruck-Sensor. Damit können die Berner Forscher Aussagen über Gase und Moleküle machen, die Rosina in der sogenannten Koma des Kometen Tschurjumow-Gerassimenko einfängt. Die Koma ist eine Art Atmosphäre, eine Staub- und Gashülle um den festen Kern des Kometen herum.

Gemessen wird die Masse, die Grösse der eingefangenen Partikel. Mit den Daten können Kathrin Altwegg und ihr Team ermitteln, um welche Substanzen es sich handelt.

Faule Eier und eine reiche Chemie

Begonnen haben die Berner Physiker die Messkampagne im August, als Rosetta beim Kometen ankam. Die Distanz zu «Tschuri» betrug damals rund 200 Kilometer.

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Mit «Rosetta» dem Ursprung des Lebens auf der Spur

7:00 min, aus Einstein vom 30.10.2014

Diese ersten Messungen entsprachen ganz den Erwartungen der Forscher. Sie konnten Gase wie CO, CO2 und Wasserdampf nachweisen. Doch zur Überraschung von Kathrin Altwegg entdeckte Rosina weit mehr: Schwefelverbindungen, die nach faulen Eiern riechen, Ammoniak, Methanol und weitere «organische» Moleküle. «Es ist eine faszinierend reiche Chemie. Dies obwohl wir noch weit von der Sonne weg sind und es entsprechend kalt ist.»

Auf der Suche nach Aminosäuren, den Bausteine des Lebens

Und die Zukunft verspricht noch viel mehr, dann wenn Komet und Sonde der Sonne am nächsten sind. Kathrin Altwegg rechnet mit Aminosäuren, den Bausteinen des irdischen Lebens. Das ist besonders spannend, denn Forscher gehen davon aus, dass Kometeneinschläge Wasser und andere chemische Verbindungen auf die Erde gebracht haben könnten – und vielleicht sogar Aminosäuren. Die Berner Physikerin: «Es ist sicher nicht so, dass Kometen das Leben auf die Erde brachten. Aber es ist einfacher, dass sich Zellen bilden und Leben entsteht, wenn schon Aminosäuren vorhanden sind.»

In Eiseskälte entstanden

Zu den von Rosina gemessenen Gasen gehören auch Stickstoff-Moleküle. «Wir sind die ersten, die das auf Kometen nachweisen konnten», freut sich Kathrin Altwegg und ergänzt: «Stickstoff ist ein gutes Thermometer.» Aus dem Mengenverhältnis von Stickstoff und Kohlenmonoxid können die Physiker errechnen, wie kalt es war, als der Komet in den Anfängen unseres Sonnensystems entstand. Altwegg: «Es war kalt, sehr kalt, etwa minus 240 Grad Celsius, als sich der Komet gebildet hat.» Das war vor rund 4,5 Milliarden Jahren.

Der Komet Chury

Bildlegende: «Chury»: Entstanden in den Anfängen des Sonnensystems bei Temperaturen von minus 240 Grad Celsius. SRF

Von besonderem Interesse für die Forscher ist auch das Wasser – und zwar die Frage, ob Kometen wie «Tschuri» Wasser auf die Erde gebracht haben könnten. Dazu müssen die Forscher den Anteil von Deuterium, sogenannt Schwerem Wasserstoff im Wasser messen können. Das gelang dem Team von Kathrin Altwegg. Sie werden das Resultat demnächst in der Zeitschrift «Science» veröffentlichen. Bis dahin müssen sie die Erkenntnisse geheim halten.

Der Höhepunkt im Sommer 2015

Das Weltraum-Abenteuer von Rosina dürfte seinen Höhepunkt im nächsten Sommer erreichen. Im August 2015 passieren Komet und Sonde den sonnennächsten Punkt. Für Kathrin Altwegg ist das fast wie eine Zugabe, denn: «Wir haben mit der Rosetta und Rosina schon mehr erreicht, als wir uns erhofft hatten.» Eine einzigartige Beurteilung einer Forschungs-Mission, die eigentlich erst gerade begonnen hat und noch mehr als ein Jahr dauern wird.

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