Zwei Roboter-Forscher der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), stationiert in der Mars-Umlaufbahn, ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) und Mars Express, haben erfolgreich einen seltenen Besucher aus den Tiefen des Weltraums beobachtet. Es handelt sich um den interstellaren Kometen 3I/ATLAS, der vom 1. bis 7. Oktober in unmittelbarer Nähe des Roten Planeten vorbeiflog. Die beiden Satelliten hatten die beste Sicht auf den Kometen, die eine Raumsonde der Europäischen Weltraumorganisation jemals hatte. Zum Zeitpunkt des nächsten Vorbeiflugs am Mars, am 3. Oktober, befand sich dieser interstellare Reisende in einer Entfernung von 30 Millionen Kilometern.

Jede Raumsonde nutzte ihre spezialisierte Kamera, um den Vorbeiflug des Kometen aufzuzeichnen. Diese Kameras sind primär für die Aufnahme der Marsoberfläche vorgesehen, die nur wenige hundert bis wenige tausend Kilometer von ihrer Umlaufbahn entfernt ist. Aus diesem Grund waren die Wissenschaftler unsicher, welche Ergebnisse sie von der Beobachtung eines so schwach leuchtenden und so weit entfernten Ziels erwarten konnten. Dennoch ist das Ergebnis überraschend gut und liefert wertvolle neue Erkenntnisse.

Unsere Galaxie ist die Heimat von Billionen von Sternen und Planeten, aber interstellare Reisende wie der Komet 3I/ATLAS sind in unserem Sonnensystem eine Seltenheit. Alle bisher untersuchten Kometen, einschließlich des Halleyschen Kometen, haben einen gemeinsamen Ursprung mit unserem Sonnensystem, das 4,6 Milliarden Jahre alt ist. Andererseits sind interstellare Kometen wahre Fremde, die Spuren der Entstehung von Welten weit außerhalb unserer tragen. Der Komet 3I/ATLAS ist das dritte jemals beobachtete Objekt dieser Art, nach 1I/ʻOumuamua (2017) und 2I/Borisov (2019), was ihn für die Wissenschaft äußerst wichtig macht.

Er wurde erstmals am 1. Juli 2025 mit dem Teleskop Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) in Chile entdeckt. Seine ungewöhnliche Flugbahn, die ihn aus der "dicken Scheibe" der Milchstraße - einer Region alter Sterne - führt, ließ die Astronomen zu dem Schluss kommen, dass er der älteste jemals beobachtete Komet sein könnte. Schätzungen legen nahe, dass er zwischen 7,6 und 14 Milliarden Jahre alt sein könnte, was ihn potenziell drei oder mehr Milliarden Jahre älter macht als das Sonnensystem selbst.

Erfolgreiche Aufnahme trotz extremer Herausforderungen

Die Raumsonde ExoMars TGO, deren primäre Mission die Untersuchung von Spurengasen in der Marsatmosphäre wie Methan ist, nutzte ihr Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS), um eine Serie von Fotos aufzunehmen. Im veröffentlichten GIF ist der Komet 3I/ATLAS als leicht verschwommener weißer Punkt zu sehen, der sich nach unten, nahe der Mitte der Aufnahme, bewegt. Dieser Punkt stellt tatsächlich den Kern des Kometen dar, der aus Eis und Gestein besteht und von einer Wolke aus Gas und Staub, der Koma, umgeben ist. Laut Nick Thomas, dem leitenden Forscher für die CaSSIS-Kamera, war dies eine extrem anspruchsvolle Beobachtung, da der Komet 10.000 bis 100.000 Mal schwächer leuchtete als übliche Ziele, wie die Marsoberfläche.

Obwohl CaSSIS den Kern von der Koma aufgrund der großen Entfernung nicht unterscheiden konnte - die Aufnahme eines nur wenige Kilometer breiten Kerns wäre genauso unmöglich wie die Beobachtung eines Mobiltelefons auf dem Mond von der Erde aus - ist die Koma, die sich über mehrere tausend Kilometer erstreckt, deutlich sichtbar. Die Koma bildet sich, wenn der Komet 3I/ATLAS sich der Sonne nähert. Die Hitze und Strahlung des Sterns erwärmen den Kometen und verursachen die Freisetzung von Gasen und Staub, die einen leuchtenden Halo um den Kern bilden. Interessanterweise war, obwohl auch ein Schweif vom Kometen erwartet wurde, dieser auf den Aufnahmen nicht sichtbar. Das bedeutet nicht, dass der Schweif nicht existiert, sondern dass er zu schwach leuchtet, um registriert zu werden. Es wird erwartet, dass der Schweif und die Koma sich weiter vergrößern und verstärken, wenn sich der Komet der Sonne nähert.

Datenanalyse ist im Gange

Obwohl es ExoMars TGO gelang, den Kometen aufzunehmen, ist die Situation bei Mars Express anders. Der Komet 3I/ATLAS ist auf den Aufnahmen von Mars Express immer noch nicht sichtbar, was teilweise an der kürzeren Belichtungszeit liegt, die nur 0,5 Sekunden betrug (was die maximale Begrenzung für Mars Express ist), im Vergleich zu fünf Sekunden bei ExoMars TGO. Die Wissenschaftler sind weiterhin optimistisch und werden die gesammelten Daten weiter analysieren, einschließlich der Zusammenführung mehrerer Bilder von Mars Express, um zu versuchen, dieses schwach beleuchtete Objekt zu entdecken.

Zusätzlich zur Aufnahme versuchten die Teams auch, das Lichtspektrum des Kometen mit Spektrometern auf beiden Raumsonden zu messen. Bei Mars Express sind dies OMEGA (Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité), das die mineralische Zusammensetzung der Oberfläche und Atmosphäre kartiert, und SPICAM (Spectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Mars), das die Zusammensetzung der Atmosphäre analysiert. ExoMars TGO nutzte sein NOMAD-Spektrometer für ähnliche Messungen. Derzeit ist nicht bekannt, ob die Koma hell genug für eine spektrale Analyse der chemischen Zusammensetzung war. In den kommenden Wochen und Monaten werden die Wissenschaftler die Analyse fortsetzen, um herauszufinden, woraus der Komet 3I/ATLAS besteht und wie er sich verhält, wenn er sich der Sonne nähert.

Colin Wilson, ein Wissenschaftler der Projekte Mars Express und ExoMars bei der ESA, erklärte, dass es immer aufregend sei, wenn sich Raumsonden mit unerwarteten Situationen wie dieser auseinandersetzen müssten. Ihr primäres Ziel sei die wissenschaftliche Erforschung des Mars, aber die Beobachtung externer Objekte wie dieses Kometen biete eine einzigartige Gelegenheit, unser Wissen zu erweitern. Es wird erwartet, dass die weitere Datenanalyse mehr über den mysteriösen Besucher enthüllen wird.

Was erwartet uns?

Die Reise des Kometen 3I/ATLAS durch den inneren Teil des Sonnensystems wird fortgesetzt, und seine nächste große Station wird eine enge Begegnung mit der Sonne Ende Oktober sein. Im November wird eine weitere ESA-Mission, Jupiter Icy Moons Explorer (Juice), ihre Instrumente ebenfalls auf den Kometen richten. Obwohl Juice weiter vom Kometen entfernt sein wird als die Mars-Orbiter, wird es ihn nach seiner nächsten Annäherung an die Sonne beobachten, wenn er sich in einem viel aktiveren Zustand befinden wird. Obwohl die Daten der Juice-Mission erst im Februar 2026 eintreffen werden, sind die Erwartungen groß, da dies eine Gelegenheit sein wird, den Kometen in seiner vollen Pracht zu beobachten.

Solche eisigen Wanderer außerhalb des Sonnensystems stellen eine seltene, greifbare Verbindung zum Rest der Galaxie dar. Die Möglichkeit, einen von ihnen physisch zu besuchen, bietet der Menschheit die Gelegenheit, eine Verbindung zu unserem Universum auf einer völlig neuen Ebene herzustellen. Genau mit diesem Ziel entwickelt die ESA die Mission Comet Interceptor.

Diese einzigartige Mission soll 2029 in eine Parkumlaufbahn an einem stabilen Punkt L2 (Lagrange-Punkt) gestartet werden, der sich etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt in der entgegengesetzten Richtung zur Sonne befindet. Dort wird sie auf ein passendes Ziel warten - einen primitiven Kometen aus der fernen Oortschen Wolke oder, was noch anspruchsvoller und reizvoller ist, ein interstellares Objekt wie den Kometen 3I/ATLAS. Die Mission ist darauf ausgelegt, ein Objekt zu treffen, das noch nicht einmal entdeckt wurde, was ein völlig neuer Ansatz in der Weltraumforschung ist. Wenn ein passendes Ziel erscheint, wird der Comet Interceptor die Verfolgung aufnehmen. Einige Wochen vor dem Treffen wird die Hauptraumsonde zwei kleinere Sonden freisetzen, die unabhängig Daten sammeln und ein 3D-Profil des Kometen und seiner Interaktion mit dem Sonnenwind erstellen werden.

Michael Kueppers, ein Wissenschaftler des Comet Interceptor-Projekts, betont, dass zum Zeitpunkt der Missionsauswahl 2019 nur ein interstellare Objekt bekannt war, 1I/ʻOumuamua. Danach wurden zwei weitere entdeckt, und jedes von ihnen zeigt eine große Vielfalt im Aussehen. Der Besuch eines solchen Objekts könnte zu einem Durchbruch im Verständnis ihrer Natur führen. Obwohl es weiterhin unwahrscheinlich ist, dass ein interstellare Objekt gefunden wird, das für die Comet Interceptor-Mission erreichbar ist, wird diese Raumsonde als Pionier für zukünftige Schnellreaktionsmissionen dienen und das Konzept des Wartens im Weltraum auf das richtige Ziel beweisen. Es wird ein entscheidender Schritt sein, um die Geheimnisse dieser mysteriösen Besucher aus den unbekannten Tiefen des Weltraums zu lüften.