Am 24. November 2014 wird die japanische Raumfahrtagentur JAXA eine weitere Mission zu einem Asteroiden starten. Mit an Bord von Hayabusa-2 wird sich ein größtenteils vom DLR entwickelter Lander befinden, der nach seiner Landung auf dem Asteroiden diverse Messungen an verschiedenen Orten auf der Oberfläche durchführen soll. Noch bis zum 15. Juli 2014 besteht für die Öffentlichkeit die Möglichkeit, den Lander auf indirektem Weg zu begleiten, denn Sie können Ihren Namen zusammen mit einer kurzen Botschaft auf die Reise zu dem Zielasteroiden schicken.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: DLR.
(Bild: JAXA)
Bei der Raumsonde Hayabusa-2 handelt es sich um die Nachfolgemission für die in den Jahren 2003 bis 2010 aktiv gewesene Asteroidenmission Hayabusa-1 der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. Trotz diverser technischer Probleme gelang es im Rahmen dieser letztendlich überaus erfolgreichen Mission unter anderem, eine Materialprobe von der Oberfläche des Asteroiden (25143) Itokawa zu entnehmen und diese zur Erde zu transportieren. Hayabusa-2 baut auf den dabei gewonnenen wissenschaftlichen und technischen Erkenntnissen auf und soll nach dem derzeitigen Planungsstand am 24. November 2014 starten und nach einem rund vierjährigen Flug durch das innere Sonnensystem im Jahr 2018 den Asteroiden 1999 JU3 erreichen.
Anschließend soll die Raumsonde – wie bereits ihre Vorgängermission – in eine Umlaufbahn um den Asteroiden eintreten und diesen zunächst auf seinem Flug durch das Sonnensystem begleiten und dabei mit mehreren Instrumenten dessen Oberfläche vermessen und untersuchen. Neben diesen indirekten Messungen besteht das Ziel der Mission in der Sammlung von Proben, welche bei dichten Vorbeiflügen der Raumsonde an dem Asteroiden durch eine Art ‘Saugrüssel’ von dessen Oberfläche entnommen werden sollen. Diese Proben sollen anschließend zwecks einer ausführlichen Laboruntersuchung zur Erde transportiert werden. In Ergänzung zu der Vorgängermission ist Hayabusa-2 allerdings zusätzlich mit einem Asteroidenlander ausgestattet, welcher nach einer ersten Kartografierungsphase, bei der das Landegebiet des auf den Namen MASCOT (Kurzform für “Mobile Asteroid Surface Scout”) getauften Landers ermittelt werden soll, zum Einsatz kommen wird.
MASCOT: Ein ‘hüpfender’ Asteroidenlander
Die größte Herausforderung hierbei ist dessen Landung, welche durch die geringe Anziehungskraft des Asteroiden kompliziert wird. Diese beträgt gerade einmal ein 60.000stel der Anziehungskraft der Erde. Zwecks der Einleitung des Landevorganges wird MASCOT durch einem Federmechanismus aus seiner Halterung herausgedrückt und ‘fällt’ anschließend aus etwa 100 Metern Höhe in Richtung 1999 JU 3. Geschieht dies mit einer zu hohen Geschwindigkeit, so könnte MASCOT von der Oberfläche des Asteroiden abprallen. MASCOT ist mit einem stabilen und dennoch sehr leichtem Gehäuse aus einem Kohlefaserverbundstoff versehen, welches die elektronischen Komponenten und die in seinem Inneren befindlichen vier Instrumente vor den während der Landung auftretenden mechanischen Belastungen schützen soll.
Nach dem Erreichen der Oberfläche wird sich der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Kooperation mit der französischen Raumfahrtagentur CNES und der JAXA entwickelte Lander zuerst anhand von Sensordaten mit einem speziellen “Push-up-Mechanismus” ausrichten. Anschließend soll zunächst die Umgebung des Landegebietes mit den mitgeführten Instrumenten untersucht und analysiert werden.
Nach dem Abschluss dieser ersten Untersuchungen an seiner Landestelle wird sich MASCOT mittels eines von dem DLR-Zentrum für Robotik und Mechatronik in Oberpaffenhofen entwickelten “Hopping-Mechanismus” weiter ‘hüpfend’ über die Asteroidenfläche fortbewegen und seine Messungen an zwei weiteren Orten wiederholen. Durch einen im Inneren des Landers untergebrachten Schwungarm kann MASCOT sich nicht nur auf der Stelle drehen, sondern auch Sprünge von 60 bis hin zu 200 Metern absolvieren. Auch dieses ‘Hüpfen von Ort zu Ort’ muss sorgfältig dosiert und zuvor so programmiert werden, dass der Lander dabei nicht die Fluchtgeschwindigkeit erreicht und den Gravitationsbereich des Asteroiden verlässt.
Letzte Tests in Japan
Gegenwärtig befindet sich der Asteroidenlander bereits in Japan und wird dort letzten ausführlichen Tests unterzogen bevor die Integration in die ‘Muttersonde’ Hayabusa-2 erfolgen wird. “Bis zum Start wird ein Team des DLR in Japan vor Ort sein und die letzten Vorbereitungen treffen”, so die MASCOT-Projektleiterin Dr. Tra-Mi Ho vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme.
Die von MASCOT “vor Ort” gesammelten Daten, so die beteiligten Wissenschaftler, werden eine bedeutende Ergänzung der Daten des Asteroidenorbiters und der Ergebnisse der Laboranalysen darstellen und dabei als Referenzdaten dienen, mit denen sich die Daten der zurückgebrachten Proben – deren Eintreffen auf der Erde ist bei einem Start im Jahr 2014 für das Jahr 2020 vorgesehen – im richtigen Kontext interpretieren lassen können.
Durch die so von Hayabusa-2 und MASCOT gewonnenen Informationen und den Analysen der Materialproben von 1999 JU3 erhoffen sich die in die Mission involvierten Planetenforscher weitere Erkenntnisse darüber, wie der seit 4,5 Milliarden Jahren fast unveränderte Asteroid beschaffen ist. Hierdurch ergeben sich dann auch weitere Rückschlüsse über die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte des gesamten Sonnensystems und somit auch über unseren Heimatplaneten.
“Mit dem Asteroiden untersuchen wir einen Himmelskörper, der sich seit seiner Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert hat”, so die Zusammenfassung von Dr. Tra-Mi Ho.
Fliegen auch Sie zu dem Asteroiden – wenn auch nur ‘indirekt’…
Das DLR bietet der interessierten Öffentlichkeit die Möglichkeit, an dieser Reise teilzunehmen – wenn auch nur auf einem ‘indirekten’ Weg. Hierzu können Sie Ihren Namen sowie eine kurze Grußbotschaft auf die Reise zu dem Asteroiden 1999 JU3 schicken.
Neben den vier Instrumenten – eine Kamera, ein Radiometer, ein Infrarotspektrometer und ein Magnetometer – wird sich auch eine lediglich briefmarkengroße Folie an Bord von MASCOT befinden. Auf dieser Folie werden sich die eingelaserten Namen und die maximal 250 Zeichen umfassenden Botschaften der Personen befinden, welche sich bis spätestens am 15. Juli 2015 unter diesem Link registriert haben. Nachdem Sie das Formular ausgefüllt und abgeschickt haben, wird Ihnen per E-Mail eine entsprechende Urkunde zugestellt.
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