Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, JPL.

Die am 27. September 2007 gestartete Raumsonde DAWN schwenkte am 16. Juli 2011 in eine Umlaufbahn um den Asteroiden (4) Vesta ein und untersuchte diesen drittgrößten Himmelskörper im Bereich des Haupt-Asteroidengürtels unseres Sonnensystems anschließend bis zum September 2012 ausführlich mit den drei mitgeführten wissenschaftlichen Instrumenten. Neben dem im visuellen und infraroten Spektralbereich arbeitenden VIR-Spektrometer und dem Gamma- und Neutronenspektrometer GRAND kam dabei auch ein unter der Leitung von Mitarbeitern des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau entwickeltes und gebautes Kamerasystem, die aus zwei identischen Optiken bestehende Framing Camera, zum Einsatz.

Zwecks der eingehenden wissenschaftlichen Untersuchung von Vesta umrundete die Raumsonde ihr Ziel dabei in drei verschiedenen Höhen: Dem „Survey Orbit“ (rund 2.700 Kilometer Höhe), dem „High Altitude Mapping Orbit“ (kurz „HAMO“, 700 Kilometer Höhe) und schließlich dem „Low Altitude Mapping Orbit“ (kurz „LAMO“, 210 Kilometer Höhe). Jede dieser Orbithöhen war dabei für bestimmte wissenschaftliche Aktivitäten optimiert. Eines der Missionsziele bestand darin, die Oberfläche des Asteroiden umfassend und in hoher Auflösung abzubilden, wofür sich speziell der niedrigste dieser drei Orbits eignete.

In den folgenden Monaten waren die an der DAWN-Mission beteiligten Wissenschaftler damit beschäftigt, die gewonnenen Daten und Aufnahmen auszuwerten. Unter anderem konnte im Rahmen dieser Arbeiten auch eine Oberflächenkarte von Vesta erstellt werden (Raumfahrer.net berichtete). Mittlerweile wurden die Daten der Framing Camera von den Mitarbeitern des MPS einer erneuten Auswertung unterzogen. In den Aufnahmen der Asteroidenoberfläche zeigen sich dabei nicht nur geologische Strukturen, welche für das bloße Auge unsichtbar sind, in bisher unerreichter Detailschärfe, sondern auch Landschaften von beeindruckender Schönheit.

Vesta in einem neuen Licht
Mit dem menschlichen Auge betrachtet erscheint der Asteroid (4) Vesta auf den ersten Blick als ein eher unspektakuläres Objekt. Es handelt sich hierbei um einen unregelmäßig geformter Körper mit einem Durchmesser von etwa 573 × 557 × 446 Kilometern, dessen gräuliche Oberfläche von einer Vielzahl größerer und kleinerer Impaktkrater überzogen ist. Die neu ausgewerteten Aufnahmen zeigen den Asteroiden Vesta, der in einer frühen Phase der Planetenentwicklung verblieb und der deshalb von den Wissenschaftlern auch als Protoplanet bezeichnet wird, allerdings in einem etwas anderen Licht.

Die Mitarbeiter des MPS konnten Impaktschmelzen, durch Oberflächenerschütterungen teilweise verschüttete Krater und von Asteroiden eingetragenes, fremdes Material mit einer Auflösung von nur 60 Metern auf der Oberfläche sichtbar machen. Dies wurde möglich, weil Abbildungsfehler, welche typischerweise bei der numerischen Auswertung der Bilddaten auftreten, weitestgehend unterdrückt und bei der Datenbearbeitung am Computer „herausgerechnet“ werden konnten.

„Der Schlüssel zu diesen Bildern sind die sieben Farbfilter des Kamerasystems an Bord der Raumsonde“, so Dr. Andreas Nathues vom MPS, der wissenschaftliche Leiter des Kamerateams. Da verschiedene Mineralien das Licht bei verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich stark reflektieren lassen sich mit Hilfe dieser Filter Strukturen entdecken, die ohne sie für das menschliche Auge verborgen bleiben würden. Zudem ist es den Mitarbeitern gelungen, die Eichung der Framing Camera so weit zu verfeinern, dass selbst feinste Helligkeitsveränderungen erfolgreich wiedergegeben werden können.

In den neuen, farbkodierten Aufnahmen der Oberfläche treten beeindruckende Formationen zu Tage, welche die geologische Vielfalt des Protoplaneten offenbaren. Aus geologischer Sicht, so Dr. Andreas Nathues, sei Vesta abwechslungsreicher als jeder andere bisher untersuchte Kleinplanet. Vor allem verblüffen die farbkodierten Bilder, in denen die verschiedenen Farben für unterschiedliche Materialien auf der Oberfläche des Protoplaneten stehen, jedoch durch ihre Ästhetik.

„Kein Künstler könnte so etwas malen. Das schafft nur die Natur“, so Dr. Martin Hoffmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Kamerateams. Die hier gezeigten Aufnahmen zeigen einige der eindrucksvollsten „Sehenswürdigkeiten“ von Vesta.

Nach dem Abschluss der Untersuchungen bei Vesta im Jahr 2012 setzte die Raumsonde ihre Reise durch unser Sonnensystem fort. Ende März 2015 wird DAWN ihr zweites Reiseziel, den Zwergplaneten Ceres, erreichen und auch dieses größte und zugleich massereichste Objekt im Asteroiden-Hauptgürtel aus einem Orbit heraus über mehrere Monate hinweg erkunden. Gegenwärtig befindet sich DAWN in einer Entfernung von etwa 29 Millionen Kilometern zu Vesta und von rund 35 Millionen Kilometern zu Ceres. Die Entfernung zur Erde beträgt dagegen derzeit etwa 415 Millionen Kilometer.

Die DAWN-Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Betrieb der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kameraprojekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und der NASA (JPL) unterstützt.

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• Mission DAWN

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• Missionsseite des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung

Technische Beschreibung der Framing Camera:

• MPS (engl.)

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Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: NASA, Spaceflight Now. Vertont von Peter Rittinger.

Seit 08. August 2013 hat die Missionskontrolle den Kontakt zur Sonde Deep Impact verloren. Die Sonde ist als erfolgreicher Kometen-Jäger bekannt und wurde im Januar 2005 gestartet. Nach gelungener Primär-Mission, dem Anflug an den Kometen Temple 1 und dem Abschuss eines Kupfer-Aluminium-Projektils (Impactor) auf den Kometen zur Analyse der daraus entstehenden Staubwolke, wurden Folgemissionen unter dem Namen EPOXI aufgesetzt. Die inzwischen achteinhalbjährige Lebensdauer geht weit über die Planungen der Konstrukteure hinaus und könnte eine der Ursachen sein. Laut NASA führte höchstwahrscheinlich eine Anomalie in der Software dazu, dass sich der Bordcomputer ständig neu hochfährt. Ursache für diese Boot-Schleife könnte die lange Nutzung sein. Daraus resultierende Probleme mit der Bordzeit generieren einen ständigen Neustart. Dies vermutet Michael A’Hearn, Forschungsleiter der Mission an der University of Maryland, gegenüber Spaceflight Now.

Unmittelbare Folge davon ist wiederum, dass keine automatische Lageregelung mehr stattfindet. Es sind zwar nur kleine Veränderungen, die durch kurze Triebwerkszündungen korrigiert werden müssten. Aber nach nunmehr vier Wochen gibt es erste Befürchtungen, dass ohne diese Korrekturen bei der Wiederherstellung der Kommunikation die Zeit davon läuft. Die zunehmend ungenaue Ausrichtung der Antennen auf die Erde wird die Kontaktaufnahme immer schwieriger machen. Zusätzlich könnte mangels optimaler Lage eine ausreichende Stromversorgung durch die Solarzellen in Frage gestellt werden.

Deep Impact hat seit seinem Start 7,6 Milliarden Kilometer im All zurückgelegt. Nach dem Anflug an Temple 1 im Juli 2005 und dem Beschluss zur Missionsverlängerung wurde im November 2010 der Komet Hartley 2 besucht. Im Januar 2012 folgten aus einiger Distanz Aufnahmen des Kometen C/2009 P1 (Garradd) und zuletzt Anfang 2013 des Kometen C/2012 S1 (ISON).

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• EPOXI (ehemals Deep Impact)

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: EPSC 2013, DLR.

Als Ziel für die zukünftige Raumsonde Hayabusa-2 – so der Name der neuen Mission der JAXA – wurde der Asteroid 1999 JU3 ausgewählt. Bei diesem im Jahr 1999 im Rahmen des „LINEAR-Projektes entdeckten Asteroiden handelt es sich um einen Vertreter der sogenannten Apollo-Asteroiden, deren Umlaufbahnen in ihrem sonnennächsten Abschnitt die Umlaufbahn der Erde kreuzen und die somit eine potentielle Gefahr bezüglich einer Kollision mit der Erde darstellen.

Der etwa 900 Meter durchmessende Asteroid 1999 JU3 zählt zur Klasse der C-Asteroiden. Somit dürfte sich an seiner Oberfläche Material befinden, welches sich seit der Entstehung des Asteroiden vor etwa 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert hat, und dessen eingehende Untersuchung den Wissenschaftlern einen Einblick in die Frühzeit unseres Sonnensystems liefern wird. Vermutlich handelt es sich bei dem Zielasteroiden um einen sogenannten Rubble Pile – eine aus einer Ansammlung von Lockermaterial bestehende „kosmische Schutthalde“, welche lediglich durch Gravitationskräfte zusammengehalten wird.

Nach ihrer Ankunft im Jahr 2018 wird die Raumsonde Hayabusa-2 in eine Umlaufbahn um den Asteroiden eintreten, diesen zunächst auf seinem Flug durch das Sonnensystem begleiten und dabei mit verschiedenen Instrumenten dessen Oberfläche vermessen. Nach einer ersten Kartografierungsphase, bei der das Landegebiet eines von der Raumsonde mitgeführten, auf den Namen MASCOT (Kurzform für „Mobile Asteroid Surface Scout“) getaufte Asteroidenlanders ermittelt werden soll, wird dieser schließlich zum Einsatz kommen.

Der etwa schuhkartongroße und lediglich rund zehn Kilogramm schwere Lander soll hierzu von der Raumsonde abgetrennt werden, die Asteroidenoberfläche aus etwa 100 Metern Höhe „im freien Fall“ erreichen und sich anschließend anhand von Sensordaten mit einem speziellen „Push-up-Mechanismus“ ausrichten. Für dieses Manöver ist der Lander mit einem stabilen und dennoch sehr leichtem Gehäuse versehen, welches die elektronischen Komponenten und die im Inneren befindlichen Instrumente vor den auftretenden Belastungen schützen soll.

Nach dem Erreichen der Oberfläche wird der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Kooperation mit der französischen Raumfahrtagentur CNES und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA entwickelte Lander zunächst die Umgebung seines Landegebietes mit vier mitgeführten Instrumenten untersuchen und analysieren:

• Ein vom DLR entwickeltes Radiometer ermittelt dabei die Temperatur der Asteroidenoberfläche
• Ein von der TU Braunschweig beigesteuertes Magnetometer untersucht die Magnetisierung der Oberfläche
• Das Infrarot-Spektrometer MicrOmega der französischen Raumfahrtagentur CNES dient der Analyse der Minerale und Gesteine
• Eine ebenfalls vom DLR entwickelte Kamera bildet dagegen die Oberfläche im Landegebiet in hoher Auflösung ab

„Hüpfend“ zum nächsten Ziel
Nach dem Abschluss dieser Untersuchungen an seiner Landestelle ist die Arbeit von MASCOT aber keineswegs beendet. Mittels eines vom DLR-Zentrum für Robotik und Mechatronik in Oberpaffenhofen entwickelten „Hopping-Mechanismus“ wird sich der Lander anschließend vielmehr „hüpfend“ über die Asteroidenfläche fortbewegen und seine Messungen an zwei weiteren Orten wiederholen.

Auf diese Weise erhalten die an der Mission beteiligten Wissenschaftler über einen Zeitraum von voraussichtlich etwa 16 Stunden, dies entspricht zwei vollständigen Tag-/Nachtzyklen auf dem Asteroiden, Daten von gleich drei verschiedenen Orten auf dem Asteroiden. Die Kontrolle über den Lander wird in diesem Zeitraum von dem in Köln beheimateten DLR-Kontrollzentrum des Nutzerzentrums für Weltraumexperimente (MUSC) aus erfolgen.

Parallel dazu wird auch der den Asteroiden umkreisende Orbiter Hayabusa-2 weiterhin seine Untersuchungen aus der Umlaufbahn heraus fortsetzen. Neben weiteren Messungen durch die Instrumente des Orbiters besteht das Ziel dabei in der Sammlung von Proben, welche durch eine Art Saugrüssel bei dichten Vorbeiflügen der Raumsonde an dem Asteroiden von dessen Oberfläche entnommen werden sollen. Diese Proben sollen anschließend zwecks einer ausführlichen Laboruntersuchung zur Erde transportiert werden.

MASCOT: Referenzdaten für die Analyse der zurückzuführenden Proben
Die von MASCOT „vor Ort“ gesammelten Daten, so die beteiligten Wissenschaftler, werden dabei 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 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.

Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Punkt besteht in der von den erdnahen Asteroiden ausgehenden Gefahr einer Kollision mit der Erde. Da 1999 JU 3 zur Klasse der Apollo-Asteroiden gehört, welche den Großteil der erdnahen und potentiell gefährlichen Asteroiden bilden, können Aussagen über dessen Beschaffenheit und innere Zusammensetzung in Zukunft dann wichtig werden, wenn ein auf Kollisionskurs mit der Erde befindlicher Asteroid entdeckt wird.

Die hier kurz erläuterte Mission der Raumsonde Hayabusa-2 und deren Lander MASCOT wurde am heutigen Tag auf dem European Planetary Science Congress 2013, einer gegenwärtig in London stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, vorgestellt.

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• Hayabusa-2 zu Asteroid (162173) 1999 JU3

EPSC 2013:

• A Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) for the Hayabusa 2 Mission (engl.)
• Development of Hayabusa-2 Deployable Camera (DCAM3)… (engl.)

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: DLR, JPL.

Nachdem die Raumsonde DAWN am 16. Juli 2011 in einer Entfernung von rund 16.000 Kilometern zur Asteroidenoberfläche erfolgreich in eine Umlaufbahn um den Asteroiden (4) Vesta eingeschwenkt ist, wurde die Höhe der Umlaufbahn anschließend noch weiter abgesenkt. In den folgenden Wochen nahm die Asteroidensonde aus dem sogenannten „Survey Orbit“ aus rund 2.700 Kilometern Höhe eine Vielzahl von Bildern auf und sammelte wertvolle Daten, mit deren alleiniger Auswertung die an der Mission beteiligten Wissenschaftler noch viele Jahre beschäftigt sein werden. Nachdem die aus dieser Umlaufhöhe vorgesehenen Messungen und Kartierungen der Asteroidenoberfläche abgeschlossen waren, erfolgte eine weitere Absenkung der Höhe der Umlaufbahn. Seit dem 29. September 2011 sendete die Asteroidensonde Daten aus dem sogenannten „High Altitude Mapping Orbit“ (kurz „HAMO“). In diesem Orbit befand sich DAWN in einer durchschnittlichen Entfernung von 680 Kilometern zur Asteroidenoberfläche und war Vesta damit etwa vier mal näher als im Survey Orbit.

Im November 2011 wurde die Orbitbahn erneut langsam abgesenkt. Seit dem 12. Dezember befindet sich DAWN im sogenannten „Low Altitude Mapping Orbit“ (kurz „LAMO“), welcher in einer Höhe von etwa 210 Kilometern über der Asteroidenoberfläche verläuft. Die Raumsonde benötigt jetzt lediglich noch vier Stunden und 20 Minuten für eine vollständige Umrundung des Asteroiden. Die Kamera an Bord von DAWN, die in Deutschland entwickelte Framing Camera, kann dabei Teilbereiche der Vesta-Oberfläche mit einer Auflösung von etwa 20 bis 25 Metern pro Pixel abbilden.
Die in den vergangenen Wochen erfolgte Absenkung der Umlaufbahn stellte eines der schwierigsten und komplexesten Manöver im bisherigen Verlauf der am 27. September 2007 gestarteten Mission dar. Dank des bei dieser Mission verwendeten Ionenantriebs ist es einfacher, unterschiedlich hohe Umlaufbahnen um die beiden Ziele der Mission, den Asteroiden Vesta und den Zwergplaneten Ceres, zu erreichen als bei den herkömmlichen bei interplanetaren Missionen verwendeten Triebwerken. Allerdings spielen die genaue Form der Zielobjekte, deren innerer Aufbau und die sich daraus ergebende Massenverteilung in ihrem Inneren bei solchen Manövern eine entscheidende Rolle.

„Da Vesta zum ersten Mal von einer Raumsonde Besuch bekam, waren diese Daten vor der Ankunft von DAWN nicht hinreichend bekannt“, so Dr. Marc Rayman vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena/Kalifornien, der Chef-Ingenieur der DAWN-Mission. „Wir mussten also zunächst die groben, in der Folgezeit aber immer weiter verfeinerten Messungen der frühen Orbitalphasen zur ständigen Verbesserung der bestehenden Modelle des komplizierten Schwerefeldes von Vesta nutzen und unsere Planungen für den neuen Orbit entsprechend anpassen.“
Besonders kompliziert gestaltete sich die Orbitplanung aufgrund der Tatsache, dass Vesta kein exakt kugelförmiger, sondern vielmehr ein leicht unregelmäßig geformter Körper ist, welcher deshalb unterschiedliche Anziehungskräfte auf die Raumsonde ausübt. Folglich kann der Orbit von DAWN nicht perfekt kreisförmig verlaufen, sondern fällt vielmehr leicht elliptisch aus. „Die Absenkung des Orbits war ein permanent erfolgender Prozess der Anpassung der Bahnparameter an immer wieder neue, präzisere Daten, welche uns Vesta geliefert hat,“ so Dr. Rayman über diese Missionsphase. „Ursprünglich wollten wir einen Orbit von durchschnittlich 180 Kilometern Höhe über der Oberfläche erreichen. Dann erkannten wir, dass Vesta etwas „schwerer“ ist als angenommen und planten für eine Orbithöhe von 200 Kilometern. Am Ende haben wir für den LAMO eine Umlaufbahn gewählt, welche 210 Kilometer über dem Asteroiden verläuft.“

Der nun erreichte Orbit soll bis Ende Februar 2012 beibehalten werden. Für die an der Mission beteiligten Wissenschaftler stehen bis dahin zwei Ziele im Vordergrund. Zum einen soll aus dieser geringen Höhe mit einem der drei Instrumente an Bord der Raumsonde, dem Gammastrahlen- und Neutronendetektor (GRaND), die chemische Zusammensetzung der Oberfläche von Vesta bestimmt werden. Zum anderen sollen durch eine Analyse des Funkverkehrs zwischen DAWN und den Bodenstationen des Deep Space Network (DSN) der NASA minimale Veränderungen der Umlaufbahn des Orbiters erfasst werden.

Infolge von Variationen im Schwerefelds des Asteroiden wird die Raumsonde minimal von der vorausberechneten Flugbahn abgelenkt. Diese Abweichungen machen sich in einem von DAWN ausgestrahlten Radiosignal durch eine Dopplerverschiebung bemerkbar. Durch die Messung des Dopplereffektes sollen Informationen über die innere Struktur des Asteroiden gewonnen werden. Speziell erhoffen sich die Wissenschaftler durch dieses Experiment Erkenntnisse über eventuell existierende Heterogenitäten und Massekonzentrationen im Inneren von Vesta.

Des Weiteren sollen während der kommenden zwei Monate weitere Bilder angefertigt werden, welche die Oberfläche von Vesta in einer bisher noch nicht erreichten Qualität wiedergeben. „Seit dem Sommer haben wir etwa 10.000 Aufnahmen von Vesta aus den beiden höheren Umlaufbahnen erhalten“, so Prof. Ralf Jaumann, welcher das DAWN-Wissenschaftsteam am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof leitet. „In den Bildern haben wir unglaublich spannende Dinge entdeckt. Gleichzeitig haben wir detailgetreue, hochauflösende Karten von Vesta erstellt und die genaue Form und Orientierung des Asteroiden berechnet.“
Die ersten aus dem LAMO übermittelten Aufnahmen der Framing Camera zeigen – wie bereits die zuvor angefertigten Bilder – eine unregelmäßig geformte Oberfläche, welche von unzähligen Kratern, Hangrutschungen und Gräben übersät ist. Ergänzend zu früheren Aufnahmen werden dabei allerdings auch Krater aufgelöst, welche über Durchmesser von lediglich wenigen Dutzend Metern verfügen. Diese neuen Bilder fließen mit in die Karten, Höhenmodelle und dreidimensionalen Darstellungen des Asteroiden ein, welche im Rahmen der Mission am DLR-Standort in Berlin-Adlershof erstellt werden.

Die nebenstehende Aufnahme der Framing Camera, welche bereits am 11. Oktober 2011 aus einer Entfernung von rund 700 Kilometern angefertigt wurde, zeigt den etwa 30 Kilometer durchmessenden und 6,5 Grad südlich des Vesta-Äquators gelegenen Oppia-Krater. Dieser Krater ist besonders auffällig, da er über einen unregelmäßig geformten Rand verfügt, welcher eher an ein Rechteck erinnert. Die links zu sehende Aufnahme wurde direkt durch dem Clear-Filter der Framing Camera aufgenommen und zeigt den abgebildeten Bereich als Schwarz-Weiß-Aufnahme. Das Bild rechts hat das gleiche Foto als Grundlage, wurde aber mit einer farbkodierten Darstellung der Höhenunterschiede überlagert, um die Topographie der Oberfläche besser darzustellen. Die verschiedenen Farben entsprechen dabei den realen Höhen der Oberfläche.

So zeigen die grauen und roten Gebiete unten im Bild den höchsten Punkt der Region und das blaue Gebiet im Inneren des Kraters Oppia den tiefsten Punkt im Bild. Die erfolgten Hangrutschungen ins Innere des Kraters sind sowohl im Albedobild als auch in der farbkodierten Darstellung der Topographie erkennbar. Oberhalb des Kraters Oppia befindet sich eine Region mit zwei kleineren Kratern, die in dem Albedobild wie eine Vertiefung aussehen. In der topografischen Darstellung ist dagegen deutlich erkennbar, dass zwischen den Regionen keinen großen Höhenunterschied zur Umgebung existieren.

Obwohl der Einsatz der Kamera während des LAMO nicht über die höchste Priorität verfügt, werden von den neuen Aufnahmen trotzdem wichtige neue Erkenntnisse erwartet. „Im Moment berechnen wir mit den Stereo-Bilddaten vom HAMO ein digitales Geländemodell von Vesta, das eine horizontale Genauigkeit von einhundert Metern und eine vertikale Präzision von etwa zehn Metern haben wird“, so Frank Preusker, Fachmann für Planeten-Geodäsie im DAWN-Team des DLR. Während der aktuellen LAMO-Phase ist allerdings keine systematische, globale Abdeckung der Vesta-Oberfläche mit Stereo-Bilddaten möglich. „Wir werden aber versuchen, die deutlich höher aufgelösten LAMO-Aufnahmen mit den bisher angefertigten HAMO-Bildern zur Stereo-Bildanalyse zu verwenden. Damit sollten wir in der Lage sein, unser Modell für Vesta an vielen Stellen erheblich zu verbessern.“

Ab dem Januar 2012, so die aktuellen Planungen der DAWN-Wissenschaftler, sollen zudem weitere Daten mit dem Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIR), dem dritten Instrument an Bord von DAWN gesammelt werden. Diese Daten dienen der Bestimmung der Mineralogie von Vestas Oberfläche.

Nach dem Ende der LAMO-Phase soll DAWN schließlich erneut in eine größere Höhe über der Asteroidenoberfläche manövriert werden und dabei in einer spiralförmigen Flugbahn langsam an Höhe gewinnen. Aus einer Überflughöhe von dann vorgesehenen 680 Kilometern sollen im Rahmen einer vierten wissenschaftlichen Kampagne weitere Daten gesammelt werden. Neue Erkenntnisse werden dabei besonders aufgrund der Tatsache erwartet, dass ab diesem Zeitpunkt auch die Bereiche der nördlichen Hemisphäre von der Sonne beschienen sein werden. Diese gegenwärtig noch nicht vom Sonnenlicht beschienene Region von Vesta konnte bisher noch nicht von dem Kameraexperiment der Raumsonde erfasst werden.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: DLR, JPL, NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Der etwa 560 x 544 x 488 Kilometer durchmessende Asteroid (4) Vesta, welcher am 29. März 1807 von dem Astronomen Heinrich Olbers in Bremen entdeckt und nach der römischen Göttin von Heim und Herd benannt wurde, ist nach dem gegenwärtigen Erkenntnisstand der Wissenschaft ein einzigartiges Objekt in unserem Sonnensystem. Anders als alle anderen Kleinkörper, welche im sogenannten Asteroiden-Hauptgürtel zwischen den Umlaufbahnen der Planeten Mars und Jupiter um die Sonne kreisen, weist dieser Asteroid eine differenzierte innere Struktur auf. Eine Kruste aus erkalteter Lava überdeckt dabei eine tieferliegende Gesteinsschicht und einen darunter befindlichen Eisen-Nickel-Kern. Ein solcher innerer Aufbau ist vergleichbar mit der Struktur der sogenannten terrestrischen Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars. Kurz nach seiner Entstehung vor etwa 4,6 Milliarden Jahren muss der Asteroid vollkommen geschmolzen gewesen sein. In den folgenden 50 Millionen Jahren kühlte Vesta ab und die Gesteine trennten sich nach ihrer unterschiedlichen Dichte, wobei das schwerere Material nach innen wanderte und sich im Kern des Asteroiden ablagerte.

Im Juli dieses Jahres wird Vesta erstmals Besuch von der Erde erhalten. Nach einer Flugzeit von fast vier Jahren wird die Raumsonde DAWN den Asteroiden erreichen, am 16. Juli in eine Umlaufbahn eintreten, ihn anschließend etwa ein Jahr lang auf seinem Orbit um unsere Sonne begleiten und dabei mit drei Instrumenten ausführlich untersuchen. Die in diesem Zeitraum gewonnenen Daten sollen neue Erkenntnisse über die Oberflächengestalt, die innere Struktur und die chemische Zusammensetzung des Asteroiden liefern. Zu diesem Zweck wurden am 3. Mai 2011, die Raumsonde war zu diesem Zeitpunkt noch rund 1,21 Millionen Kilometer von Vesta entfernt, die wissenschaftlichen Instrumente von DAWN in Betrieb genommen. Die ab diesem Tag erfolgenden Messungen des Mapping Spectrometers (VIR) und des Gammastrahlen- und Neutronenspektrometers (GRAND) dienten der Kalibrierung dieser beiden Instrumente und der Gewinnung von Vergleichsdaten.

Am selben Tag hat auch das Kamerasystem an Bord der Raumsonde, die aus zwei baugleichen Kameras bestehende „Framing Camera“, eine erste Aufnahme des Zielasteroiden angefertigt. Der auf diesem Foto als heller, runder Fleck erkennbare Protoplanet setzte sich in der Bildmitte deutlich erkennbar von dem Sternenhintergrund ab, erschien ansonsten aber recht unspektakulär (Raumfahrer.net berichtete). Während der gegenwärtigen Anflugsphase dienen die seitdem regelmäßig von Vesta angefertigten Aufnahmen in erster Linie der Navigation der Raumsonde. Auf den Bildern der Framing Camera wird der Protoplanet dabei lediglich als verwaschen erscheinender Fleck gezeigt. Die Aufnahmen weisen Bildartefakte wie Schlieren und Halos auf, welche durch eine Überbelichtung der Bilder hervorgerufen werden.

Aufgrund der schlechten Qualität dieser Aufnahmen hatte sich das DAWN-Team eigentlich dazu entschlossen, keine weiteren Bilder aus der Annäherungsphase für eine Veröffentlichung freizugeben. Entgegen dieses ursprünglichen Beschlusses, welcher in der internationalen Community der „Weltraum-Enthusiasten“ sehr bedauert wurde, wurde am heutigen Tag schließlich doch ein erstes „Annäherungs-Video“ veröffentlicht, welches die Rotation von Vesta zeigt. Für das Video, auf dem Vesta als ein unförmiger Körper wiedergegeben wird, verwendeten die Wissenschaftler 20 Einzelaufnahmen der Framing Camera, welche am 1. Juni 2011 innerhalb von 30 Minuten aus einer Distanz von rund 481.000 Kilometern erstellt wurden und einen Bereich von 30 Grad der Oberfläche von Vesta zeigen.
Und trotz dieser immer noch gewaltigen Distanz – der Erdmond ist zum Vergleich im Mittel etwa 384.000 Kilometer von unserem Heimatplaneten entfernt – deutet sich bereits hier an, über welch eine komplexe Oberfläche Vesta offensichtlich verfügt. Auf dem Video sind deutlich die Unterschiede zwischen helleren und dunkleren Oberflächenbereichen erkennbar. Ein dunkler Fleck nahe des Äquators „wandert“ auf den Aufnahmen von links nach rechts durch das Bild, während Vesta vor der Linse der Kamera rotiert. Auch der bereits auf Aufnahmen der Weltraumteleskops Hubble erkennbare gewaltige Krater am Südpol des Protoplaneten ist im rechten unteren Bildabschnitt zu erahnen. Die verwendeten Aufnahmen verfügen über eine Auflösung von etwa 45 Kilometern pro Pixel. Somit nähert sich die Qualität der Framing Camera-Aufnahmen langsam der Bildauflösung an, mit der das Weltraumteleskops Hubble Vesta in bester Auflösung darstellen kann.

„Wie Fremde in einen fremden Land suchen wir nach uns vertraut erscheinenden Landmarken“, so Jian-Yang Li, eine an der DAWN-Mission beteiligte Wissenschaftlerin von der University of Maryland/ USA. „Der „dunkel Fleck“ ist ein solche Punkt. Es scheint so, als ob es sich dabei um eine Oberflächenstruktur handelt, welche bereits durch das Hubble Space Telescope beobachtet werden konnte und mit der Bezeichnung „Feature B“ belegt wurde.“

Bis zur endgültigen Ankunft von DAWN bei Vesta soll das Kamerasystem den Asteroiden auch weiterhin abbilden. Im Rahmen dieser Annäherungsphase erwarten die Wissenschaftler noch deutlich detailreichere Aufnahmen von der Oberfläche des Asteroiden. Am 16. Juli 2011, so die aktuellen Berechnungen, wird Vestas Anziehungskraft die Sonde in eine Umlaufbahn um den Asteroiden ziehen. Ab Anfang August 2011 soll die Framing Camera die Oberfläche von Vesta zuerst aus einer Höhe von 2.400 Kilometern vermessen.

„Dann schrauben wir uns langsam auf eine Höhe von 660 Kilometern hinunter“, erläutert der DLR-Wissenschaftler Dr. Thomas Roatsch, der für die Planung und Prozessierung der Vesta-Aufnahmen zuständig ist, die weitere Vorgehensweise. „Von dort aus können wir noch detailliertere Bilder mit einer Auflösung von 60 Metern pro Bildpunkt aufnehmen.“ Zum Ende ihres Besuchs bei Vesta umrundet DAWN den Asteroiden dann in nur noch 200 Kilometern Entfernung zur Oberfläche. Während dieser Phase der Mission bestimmt der Gammastrahlen- und Neutronendetektor die chemische Zusammensetzung des Himmelkörpers. Parallel dazu wird das Schwerefeld von Vesta vermessen, um die innere Struktur des Asteroiden zu entschlüsseln.

Aber bereits jetzt hat die „heiße Phase“ des Besuches von DAWN bei Vesta begonnen. Mit der immer größer werdenden Nähe zu dem Asteroiden werden die an der Mission beteiligten Wissenschaftler unter anderem die Herkunft des schwarzen Flecks, welcher über einen Durchmesser von etwa 100 Kilometern verfügt, erforschen können, den die Kamera am 1. Juni abgebildet hat.

Nach dem Abschluss der Untersuchungen bei Vesta im Juli 2012 ist die lange Reise der Raumsonde allerdings noch nicht beendet. Vielmehr wird DAWN anschließend den rund 975 Kilometer durchmessenden Zwergplaneten Ceres ansteuern, welcher nach dem gegenwärtigen Kenntnisstand einen kompletten Gegensatz zu Vesta darstellt. Dieses größte Objekt im Asteroidenhauptgürtel ist bis zu 450 Millionen Kilometer – und somit deutlich weiter als Vesta – von der Sonne entfernt und besteht unter seiner Kruste, so die bisherigen Annahmen der Wissenschaftler, sehr wahrscheinlich aus Gasen und zu 25 Prozent aus gefrorenem Wasser.

Eventuell könnte Ceres sogar über eine extrem dünne Atmosphäre, eine sogenannte Exosphäre verfügen, wie sie auch in der unmittelbaren Umgebung des innersten Planeten unseres Sonnensystems, dem Merkur, zu finden ist. Über die Oberflächenstruktur von Ceres kann bisher noch keine Aussage getätigt werden. „Mit der Dawn-Mission werden wir uns ein Bild davon machen, was in den ersten Millionen Jahren nach der Entstehung der Planeten geschah“, so Prof. Ralf Jaumann. „Wir fliegen sozusagen in die Morgendämmerung des Sonnensystems.“

Die DAWN-Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. Das JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena/Kalifornien. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Bereich der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kameraprojekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und der NASA (JPL) unterstützt.
Spätestens nach dem Einschwenken von DAWN in den Vesta-Orbit, so die Ankündigung der amerikanischen Weltraumbehörde NASA, sollen in regelmäßigen Abständen weitere Bilder des Protoplaneten für eine Veröffentlichung freigegeben werden. Bis dahin können Sie das gerade veröffentlichte Video auf den jeweiligen Internetseiten des DLR, des JPL und der NASA in verschiedenen Auflösungen betrachten.

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• Mission DAWN

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• Missionsseite des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung

Technische Beschreibung der Framing Camera:

• MPS (engl.)

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Yomiuri Online, Raumcon, JAXA.

Hayabusa 2 soll Nachfolger der zwar von vielen Widrigkeiten geplagten, letztlich aber doch erfolgreichen Asteroidensonde Hayabusa werden. Ziel soll der erdnahe Asteroid 162173 1999JU3 sein. Der Start ist für 2014 geplant, die Ankunft für 2018 und die Rückkehr eines hoffentlich gut gefüllten Probenbehälters 2020.

Die Neuentwicklung soll die mit Hayabusa am Asteroiden Itokawa gemachten Erfahrungen berücksichtigen. Außerdem soll auch diesmal eine Landesonde mit von der Partie sein. Dafür bewirbt sich das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem Konzept MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout). Diese etwa 10 bis 15 kg schwere Sonde soll von Hayabusa 2 auf 1999JU3 abgesetzt werden und dann selbstständig den Ort für verschiedene Untersuchungen wechseln können. Mit etwa 3 kg wissenschaftlicher Instrumentierung will man Physik und Chemie des Oberflächenmaterials vor Ort bestimmen.

Währenddessen untersucht Hayabusa 2 den Asteroiden spektrometrisch aus der Entfernung, überträgt Bilder und Daten zur Erde und soll schließlich auch zur Probenentnahme auf ihm landen. Die Probe soll dann, wie bei Hayabusa, zur Erde gelangen und hier genauestens untersucht werden.

In den letzten Jahren hatte man intensiv um die Realisierung dieses Projekts gerungen. Möglicherweise hat erst der Erfolg der Vorgängermission den Ausschlag für eine positive Entscheidung gegeben. Die Landekapsel von Hayabusa war mit einigen Partikeln Asteroidenstaub am 13. Juni 2010 zur Erde zurückgekehrt.

Raumcon:

• Hayabusa 2
• Hayabusa-Mission zum Asteroiden Itokawa

Der Beitrag Hayabusa 2 beschlossen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: JAXA. Vertont von Peter Rittinger.

Dies ergaben ausführliche Analysen der beteiligten Wissenschaftler in den vergangenen Wochen. Damit kann man die Mission der kleinen Raumsonde trotz aller Widrigkeiten als hundertprozentigen Erfolg ansehen.
Die JAXA stützt ihre Veröffentlichung auf die folgenden Kriterien. Die mineralogische Zusammensetzung, die Häufigkeit bestimmter chemischer Elemente stimmt mit der einer Klasse primitiver Meteoriten überein, nicht aber mit der Zusammensetzung irdischen Oberflächengesteins. Die gefundenen Mineralien entsprechen außerdem den zuvor per Fernerkundung gewonnen Daten. Schließlich fand sich kein einziger Partikel, der vulkanischen Ursprungs sein könnte. Diese drei Fakten zusammen genommen schließen eine Kontamination durch irdisches Material praktisch aus.

Insgesamt wurden etwa 1.500 Körnchen im Probenbehälter A gefunden, ihre Größe liegt meist unter 10 Mikrometern. Bisher wurde dessen Innenseite gründlich mit einem Spezialspachtel ausgeschaubt und die gewonnen Partikel mittels eines optischen und eines Rasterelektronenmikroskop abgebildet. Dabei konnten auch Informationen über die chemische Zusammensetzung gewonnen werden.

Demnach gehören die meisten Sandkörnchen der Gruppe der Olivine an. Ihr Eisen- und Magnesiumgehalt liegt aber deutlich über dem irdischen Gesteins. Des Weiteren wurden Pyroxene, Plagioklase (Kalknatronfeldspate) und Sulfide identifiziert.

Der Start der 510 kg leichten Raumsonde Hayabusa erfolgte am 9. Mai 2003 vom japanischen Raumfahrtzentrum Kagoshima aus. Danach brachten Ionentriebwerke, die über mehrere zehntausend Stunden in Betrieb waren, die Sonde auf die geplante Flugbahn. Der Asteroid (25.143) Itokawa ist ein 1996 entdeckter Himmelskörper, der sich auf einem elliptischen Orbit um die Sonne bewegt. Dabei kreuzt seine Flugbahn die der Erde.

Am 12. September 2005 erreichte Hayabusa den Asteroiden und bezog mehrere Wochen lang Position über Itokawa, während dieser 535 x 294 x 209 Meter abmessende, unförmige Himmelskörper sich in 12:09 h einmal um seine Achse drehte. Nach schrittweiser Annäherung unternahm man am 4. November 2005 ein erstes Landemanöver, welches aber vom autonomen Steuerungssystem abgebrochen wurde. Offenbar hatte das optische System den Schatten der Sonde als Hindernis fehlinterpretiert. Nach entsprechender Fehleranalyse wagte man am 12. November 2005 einen zweiten, erfolgreichen Landeversuch. Ein weiteres kurzes Aufsetzen erfolgte am 26. November 2005. Die zum Aufwirbeln von Staub eigentlich vorgesehenen zwei Projektile aus Tantal wurden mit 80-prozentiger Wahrscheinlichkeit nicht abgeschossen. So war man sich nicht sicher, ob überhaupt Material in die Probenbehälter gelangt war. Zudem stand deren Luke danach länger als ein Jahr offen. Während des Abstiegs kam es außerdem zu einem Problem im System B der Steuertriebwerke, so dass man auf System A umstieg. Später wurde festgestellt, dass System B offenbar ein Leck hatte. Dadurch verlor man wenig später den gesamten chemischen Treibstoff und wegen der damit verbundenen Lageänderung auch den Funkkontakt.

In falscher Ausrichtung zur Sonne konnten die Solarzellen nicht ausreichend Energie bereitstellen. Die Batterie wurde Ende November und im Dezember 2005 mehrfach tiefentladen und verlor einen Großteil ihrer Speicherfähigkeit. Außerdem gingen die bei der zweiten Landung aufgezeichneten Daten verloren. Trotz all dieser Widrigkeiten gelang im Januar 2006 aus einem Sicherheitsmodus heraus die langsame Wiederherstellung von Energieversorgung, Kommunikation und Lageregelung. Dazu musste man neben dem einzigen noch funktionierenden Drallrad nun auch einen Teil des Xenons, eigentlich Treibstoff für die Ionentriebwerke, einsetzen. Die beiden anderen Drallräder, die zusammen eigentlich die Dreiachsenstabilisierung der Sonde sichern sollten, waren bereits im Juli und Oktober 2005 ausgefallen.

Da man durch die technischen Probleme der Sonde den eigentlichen Abflugzeitpunkt, Mitte Dezember 2005, verpasst hatte, flog Hayabusa rund zwei Jahre an der Seite Itokawas weiter. Im Dezember 2007 wurde der Rückflug eingeleitet. Mit den verbliebenen Restkapazitäten der Ionentriebwerke gelang bis zum 27. März 2010 die Änderung der Bahn soweit, dass Hayabusa die Erde erreichen würde. Letzte Korrekturmanöver am 5. und 27. Mai sowie am 5. und 9. Juni sorgten dafür, dass die vorgesehene Landezone eingehalten wurde. Die Rückkehr der Kapsel, die am 13. Juni, 12:51 Uhr MESZ von Hayabusa abgetrennt wurde, gelang wie geplant. Bereits kurz nach dem Bodenkontakt konnte die Kapsel geortet werden und am Folgetag geborgen werden.

Raumcon:

• Mission: Hayabusa bei Itokawa

Der Beitrag Hayabusa mit Asteroidenstaub erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: JAXA, Raumfahrer.net, Raumcon. Vertont von Peter Rittinger.

Die Rückkehr der Kapsel, die am 13. Juni, 12:51 Uhr MESZ von Hayabusa abgetrennt wurde, ist wie geplant gelungen. Der Wiedereintritt bzw. die damit verbundenen Leuchterscheinungen konnten von verschiedenen Wissenschaftlern und Amateurbeobachtern ab 15:51 Uhr MESZ im Bild festgehalten werden und erfolgte in der geplanten Zone. Danach entfaltete sich der Bremsfallschirm, der Hitzeschild wurde abgeworfen und über die darüber befindliche Antenne wurden Ortungssignale ausgesandt. Bodenkontakt wurde etwa 16:11 Uhr MESZ erreicht.

Bereits kurz danach, gegen 16:56 Uhr MESZ konnte die Kapsel geortet werden. Die Bergungsmaßnahmen wurden am 14. Juni ausgeführt. Kapsel und Hitzeschild wurden in Containern verpackt und versiegelt.

Trotz vieler Schwierigkeiten und einer deutlich längeren Reise als geplant hat die kleine Raumsonde ihren Zweck doch noch erfüllt, obwohl man bislang nicht weiß, ob sich Staub von der Oberfläche des Asteroiden Itokawa im Probenbehälter befindet. Bei dieser technologisch orientierten Mission haben japanische Wissenschaftler und Techniker viel über Mittel und Wege gelernt, eine derartige Mission zu planen und zu realisieren.

Hayabusa verfügte über einen quaderförmigen Zentralkörper mit 2 Metern Länge, 1,60 m Tiefe und 1 Meter Breite, an dem zwei Solarzellenausleger mit einer Spannweite von 5,70 m sowie eine Hochgewinnantenne mit einem Durchmesser von knapp 2 Metern befestigt waren. Im Inneren trug sie Einrichtungen zur Steuerung, Energieversorgung, Kommunikation, Temperaturregulierung und Lageregelung. Die Kommunikation konnte über drei verschiedene Systeme stattfinden, zu denen es jeweils eine Antenne gab. Die Lageregelung erfolgte sowohl über drei Drallräder als auch über 12 chemische Minitriebwerke. Der Hauptantrieb der Sonde bestand aus vier Ionentriebwerken, die mit Xenon als Trägermedium arbeiteten. Die Orientierung der Sonde im Raum geschah über einen Sternsensor sowie in der Nähe des Asteroiden Itokawa über ein optisches System. Dazu gehörten zwei Laserentfernungsmesssysteme sowie eine Mehrzweckkamera. Mit der Asteroid Multiband Imaging Camera (AMICA) wurden insgesamt etwa 1.500 Aufnahmen von Itokawa angefertigt. Zur wissenschaftlichen Ausrüstung zählten außerdem ein Infrarot-Spektrometer, ein Röntgen-Fluoreszenz-Spektrometer und ein Probensammler.

Der Start der 510 kg leichten Raumsonde erfolgte am 9. Mai 2003 vom japanischen Raumfahrtzentrum Kagoshima aus mittels einer M-V-Trägerrakete. Danach brachten die Ionentriebwerke, die über mehrere Zehntausend Stunden in Betrieb waren, die Sonde auf die geplante Flugbahn. Der Asteroid (25.143) Itokawa ist ein 1996 entdeckter Himmelskörper, der sich auf einem elliptischen Orbit um die Sonne bewegt. Dabei kreuzt seine Flugbahn die der Erde. Das Perihel liegt bei 0,953 Astronomischen Einheiten (142 Millionen Kilometern) und damit knapp innerhalb der Erdbahn. Das Aphel hingegen beträgt 1,695 AE (254 Millionen Kilometer) und geht damit ein gutes Stück über die Marsbahn hinaus. Will man einen Flugkörper auf diese Bahn bringen, so muss man seinen Orbit von der Erdbahn aus sozusagen aufbiegen, indem man ihn beschleunigt. Dies konnte in diesem Falle recht langsam geschehen, da die Bahn vergleichsweise günstig liegt.

Beschleunigung für den Hin- und Abbremsung für den Rückweg wurden über insgesamt vier Ionentriebwerke vorgenommen, wobei eines davon nicht betriebsbereit war. Bis zum Ende der Mission fielen in allen Aggregaten Teile aus, zuletzt im Triebwerk D im November 2009. Seitdem kombinierte man funktionierende Teile zweier Triebwerke und erreichte mit etwas erhöhtem Treibstoffverbrauch die notwendigen Geschwindigkeitsänderungen in der Endphase der Annäherung sowie bei vier Korrekturmanövern in den letzten Tagen zur Präzisierung des geplanten Landepunktes in der Nähe der australischen Stadt Woomera.

Am 12. September 2005 erreichte Hayabusa den Asteroiden und bezog mehrere Wochen lang Position über Itokawa, während dieser 535 x 294 x 209 Meter abmessende, unförmige Himmelskörper sich in 12:09 h einmal um seine Achse drehte. Benannt ist der Asteroid übrigens nach dem japanischen Raketenpionier Hideo Itokawa, der von 1912 bis 1999 lebte. Nach schrittweiser Annäherung unternahm man am 4. November 2005 ein erstes Landemanöver, welches aber vom autonomen Steuerungssystem abgebrochen wurde. Offenbar hatte das optische System den Schatten der Sonde als Hindernis fehlinterpretiert.

Nach entsprechender Fehleranalyse wagte man am 12. November 2005 einen zweiten Landeversuch. Während das Manöver von der Sonde autonom durchgeführt wurde, gab es eine planmäßige Unterbrechung des Funkkontakts. Danach schien Hayabusa etwa 17 Meter über der Oberfläche von Itokawa zu schweben. Da man sich das ungewöhnliche Verhalten nicht erklären konnte, manövrierte man die Sonde nach einiger Zeit in einen ausreichenden Abstand zum Asteroiden. Anschließend stellte sich jedoch heraus, dass offenbar die Höhenangabe inkorrekt war. Hayabusa schwebte nicht über sondern stand längere Zeit auf Itokawa! Eine spätere Datenauswertung zeigte zudem, dass Hayabusa nach dem ersten sanften Auftreffen auf der Oberfläche noch einen etwa 20-minütigen Hopser machte. Ein zuvor abgesetztes optisches Ziel war ebenfalls auf der Oberfläche des Asteroiden angekommen. Auf ihm sind 880.000 Namen von Personen vieler Nationen eingraviert.

Die 591 Gramm schwere, etwa zylinderförmige Landesonde Minerva (Durchmesser 12 cm, Höhe 10 cm) hingegen erreichte nicht ihr Ziel. Sie war zu einem Zeitpunkt von der Muttersonde gelöst worden, als Hayabusa sich schon wieder mit 15 cm/s im Aufstieg befand. Die Gravitation des kleinen Asteroiden ist so schwach, dass Minerva niemals unten ankommen wird. Die Minisonde war mit einer Kamera und einem Temperaturmessfühler ausgerüstet und sollte durch Hüpfen ihren Standort mehrmals ändern können.

Die zweite Landung wurde am 26. November eingeleitet. Da das Probensammelsystem beim ersten Aufsetzen wegen eines Fehlalarms des Hindernissensors blockiert war, wurde dieser Sensor kurzerhand deaktiviert. Man verzichtete auch auf das Absetzen eines zweiten optischen Ziels und vertraute auf die zuvor gemachten Erfahrungen. Es kam zu einem Bodenkontakt, allerdings gingen bei späteren Problemen viele Daten darüber verloren, so dass man nicht sagen konnte, ob tatsächlich Staubteilchen von der Oberfläche Itokawas in den Probenbehälter gelangten. Die zum Aufwirbeln von Staub eigentlich vorgesehenen zwei Projektile aus Tantal wurden mit 80-prozentiger Wahrscheinlichkeit nicht abgeschossen. So könnte also nur ein Teil des beim Aufsetzen des Probenhorns aufgewirbelten Materials in die Probenkammer gelangt sein. Allerdings stand deren Luke danach länger als ein Jahr offen. Während des Abstiegs kam es außerdem zu einem Problem im System B der Steuertriebwerke, so dass man auf System A umstieg. Später wurde festgestellt, dass System B offenbar ein Leck hatte. Dadurch verlor man wenig später des gesamten chemischen Treibstoff und wegen der damit verbundenen Lageänderung auch den Funkkontakt zur Sonde.

In falscher Ausrichtung zur Sonne konnten die Solarzellen nicht ausreichend Energie bereitstellen. Die Batterie wurde Ende November und im Dezember 2005 mehrfach tiefentladen und verlor einen Großteil ihrer Speicherfähigkeit. Außerdem gingen die bei der zweiten Landung aufgezeichneten Daten verloren. Trotz all dieser Widrigkeiten gelang im Januar 2006 aus einem Sicherheitsmodus heraus die langsame Wiederherstellung von Energieversorgung, Kommunikation und Lageregelung. Dazu musste man neben dem einzigen noch funktionierenden Drallrad nun auch einen Teil des Xenons, eigentlich Treibstoff für die Ionentriebwerke, einsetzen. Die beiden anderen Drallräder, die zusammen eigentlich die Dreiachsenstabilisierung der Sonde sichern sollten, waren bereits im Juli und Oktober 2005 ausgefallen.

Da man durch die technischen Probleme der Sonde den eigentlichen Abflugzeitpunkt, Mitte Dezember 2005, verpasst hatte, flog Hayabusa rund zwei Jahre an der Seite Itokawas weiter. Im Dezember 2007 wurde der Rückflug eingeleitet. Mit den verbleibenden Restkapazitäten der Ionentriebwerke gelang bis zum 27. März 2010 die Änderung der Bahn soweit, dass Hayabusa die Erde erreichen würde. Letzte Korrekturmanöver am 5. und 27. Mai sowie am 5. und 9. Juni sorgten dafür, dass die vorgesehene Landezone eingehalten wird.

Geplant ist, die rund 40 cm durchmessende Rückkehrkapsel mit etwa 43.000 km/h in die Erdatmosphäre eintreten zu lassen. Durch den Luftwiderstand wird diese dann weitgehend abgebremst. Am Ende sorgt ein kleiner Fallschirm für eine halbwegs sanfte Landung in Südaustralien. Die feurige Rückkehr wird von verschiedenen Stellen auf der Erde und in Flugzeugen beobachtet. Ein Sender soll außerdem dafür sorgen, dass man den Landeort in der australischen Wüste schnell findet. Hayabusa wird der Landekapsel in einem zeitlichen Abstand von nur 2 Minuten folgen und verglühen. Im Gegensatz zur Kapsel verfügt die Sonde über keinerlei Hitzeschutz.

Die Kapsel soll anschließend ins japanische Missionskontrollzentrum Samamihare gebracht und dort geöffnet werden. Falls sie tatsächlich Asteroidenstaub enthält, so wird dieser von japanischen und internationalen Wissenschaftlern untersucht und würde den schwer verdienten Erfolg der überaus spannenden Mission komplettieren.

Hier können Sie den aufregenden Missionsverlauf noch einmal ausführlicher nachlesen:

• Japan startet zu Asteroiden (09.05.2003)
• JAXA auf NASA Spuren (17.09.2005)
• Hayabusa-Mission hat Probleme (06.10.2005)
• Hayabusas Generalprobe glückt im zweiten Anlauf (13.11.2005)
• Der Falke ist gelandet (28.11.2005)
• Hayabusa schwer angeschlagen (11.12.2005)
• Kontakt zu Hayabusa abgerissen – vorläufig (26.12.2005)
• Neues von Hayabusa (12.03.2006)
• Japaner sind zäh (01.05.2007)
• Hayabusa gibt erneut Gas (06.02.2009)
• JAXA meldet weiteren Triebwerksausfall (12.11.2009)
• Feintuning für Hayabusas Rückkehrbahn (14.03.2010)
• Hayabusa im Endanflug (02.04.2010)
• Hayabusa 7 Jahre im All (10.05.2010)

Raumcon:

• Hayabusa-Thread seit 13. Juni

Der Beitrag Hayabusa: Die lange Reise des Wanderfalken erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: JAXA.

Beim Eintritt in die Erdatmosphäre wird die Sonde allerdings zerstört. Zuvor wird eine kleine Landekapsel abgetrennt, die den Absturz überstehen und durch einen Fallschirm gebremst den Erdboden halbwegs unversehrt in Australien erreichen soll. In ihrem Inneren befinden sich eventuell Staubkörnchen von der Oberfläche des Asteroiden.
Vom 1. bis 4. Mai dauerte das erste von vier Bahnkorrekturmanövern mittels eines Ionentriebwerks an. Nach drei weiteren sogenannten TCM (Trajectory Correction Manoeuvres) soll der geplante Eintrittspunkt möglichst genau getroffen werden. Nach dem letzten Manöver wird die Landekapsel von der Sonde abgetrennt. Sie ist mit einem Hitzeschutz und Fallschirmen versehen, so dass sie den Absturz überstehen kann. Die Hauptsonde Hayabusa wird allerdings in den dichten Schichten der Erdatmosphäre verglühen. Der Wiedereintritt findet am 13. Juni mit etwa 12 Kilometern pro Sekunde statt.

Ursprünglich sollte die Landekapsel in einer früheren Flugphase von der Muttersonde getrennt werden. Da sich die ursprünglich für 2005 geplante Einleitung der Rückkehr von Hayabusa aufgrund einer Kommunikationsunterbrechung und Problemen mit Triebwerken und Lageregelung um 2 Jahre verzögerte, geht man von einem schlechten Zustand der Batterie in der Landekapsel aus. Kurz vor dem Eintritt wird die Sonde so gedreht, dass die Sonne die Kapsel aufwärmt. Dies trifft dann auch auf die Batterie zu, was deren Zuverlässigkeit erhöhen sollte. Allerdings muss dabei die Sonde zuvor auf einen Kurs gebracht werden, der sie direkt in die Erdatmosphäre stürzen lässt.

Wir haben seit dem Start der Sonde 2003 ausführlich über deren Mission berichtet.

• Japan startet zu Asteroiden (09.05.2003)
• JAXA auf NASA Spuren (17.09.2005)
• Hayabusa-Mission hat Probleme (06.10.2005)
• Hayabusas Generalprobe glückt im zweiten Anlauf (13.11.2005)
• Der Falke ist gelandet (28.11.2005)
• Hayabusa schwer angeschlagen (11.12.2005)
• Kontakt zu Hayabusa abgerissen – vorläufig (26.12.2005)
• Neues von Hayabusa (12.03.2006)
• Japaner sind zäh (01.05.2007)
• Hayabusa gibt erneut Gas (06.02.2009)
• JAXA meldet weiteren Triebwerksausfall (12.11.2009)
• Feintuning für Hayabusas Rückkehrbahn (14.03.2010)
• Hayabusa im Endanflug (02.04.2010)

Raumcon:

• Hayabusa-Thread seit 22. April

Der Beitrag Hayabusa 7 Jahre im All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Erstellt von Günther Glatzel. Quelle: JAXA, New Scientist, Raumcon.

Am 27. März 2010 wurde das letzte verbleibende Ionentriebwerk abgeschaltet. In den zurückliegenden Tagen wurde damit eine Beschleunigung der Sonde um 400 Meter pro Sekunde erreicht, um die Bahn aufzubiegen. So wechselte die Sonde von der Innenseite der Erdbahn auf deren Außenseite. Von hier aus soll Mitte Juni die Rückkehr einer Landkapsel zur Erde eingeleitet werden. Hayabusa selbst fliegt dabei auf einer Hyperbelbahn an der Erde vorbei.

Die japanische Sonde Hayabusa war am 9. Mai 2003 von der Erde aus zum Asteroiden Itokawa aufgebrochen und hatte diesen am 12. September 2005 erreicht. Eine kleine Landesonde verfehlte aufgrund ungenauer Ausrichtung ihr Ziel und ging im All verloren. Daraufhin näherte man Hayabusa selbst der Oberfläche des Asteroiden an und machte dabei Detailaufnahmen. Schließlich ließ man die Sonde aufsetzen, in der Hoffnung, dass geringe Mengen des dabei aufgewirbelten Staubs in einen kurz zuvor geöffneten Probenbehälter gelangen würden. Die eigentlich dafür vorgesehenden Tantalpellets, deren Explosion zum Aufwirbeln von Bodenmaterial führen sollten, zündeten nicht. Genau ließ sich aber auch bis heute nicht feststellen, ob sich Material im Probenbehälter befindet. Auf die Klärung dieser Frage sind die Wissenschaftler auf der Erde verständlicherweise besonders gespannt.

Während der Mission sind viele Systeme der Sonde ausgefallen. Zu kämpfen hatte man vor allem mit einem Treibstoffleck, einer defekten Batterie, einem mehrwöchigen Kommunikationsverlust, zwei ausgefallenen Lageregelungskreiseln und drei nicht verwendbaren Ionentriebwerken. Immer aber fand man einen Weg zurück zur Operabilität. Mit jahrelanger Verzögerung gelang schließlich der Rückstart zur Erde.

Aufgrund einer ungewöhnlichen Konfiguration des Antriebssystems, bei der die Triebwerke A und B laufen, A aber nur Elektronen zur Neutralisation des Ionenantriebsstrahls von B liefert, tritt eine geringfügige Varianz in der Antriebsstärke auf, deren Auswirkungen man nur schwer abschätzen und erst jetzt genauer vermessen kann. Bisherige Berechnungen zeigen, dass das geplante Swingby an der Erde im Juni etwas stärker ausfallen würde als geplant. Hilfe bei der genauen Bahnbestimmung bekommt man vom Deep Space Network der NASA. Mit den Daten sollen Kurskorrekturen errechnet werden, die ein Erreichen der vorgesehenen 100 x 15 Kilometer großen Aufschlagszone in der Nähe von Woomera in Südaustralien sichern.

Beim Eintritt der 18 kg schweren und 40 cm durchmessenden Landekapsel mit etwa 12,2 Kilometern pro Sekunde (ca. 43.900 km/h) wird eine Leuchterscheinung ähnlich einer großen Sternschnuppe zu beobachten sein, die ein Helligkeitsmaximum von etwa -6,2 mag erreichen soll. Profis und Amateure weltweit arbeiten gegenwärtig daran, Vorbereitungen für die Aufzeichnung der Eintrittsspur zu treffen.

Hayabusa ist gegenwärtig noch etwa 20.000 km von der Erde entfernt, auf Parallelkurs zu ihr.

Raumcon:

• Hayabusa-Thread seit 30. März

Der Beitrag Hayabusa im Endanflug erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JAXA.

Der Ausfall des Triebwerks D war am 4. November 2009 festgestellt worden. Während Spezialisten der JAXA versuchen, den Grund für den Triebwerksausfall herauszufinden, wurde probiert, das Triebwerk D wieder in Betrieb zu setzen, bis zum 9. November jedoch erfolglos.

Die übrigen Triebwerke A, B und C an Bord der Sonde laufen ebenfalls nicht. Triebwerk A war kurz nach dem Start wegen Instabilität abgeschaltet worden. Triebwerk B wurde wegen Verschleißerscheinungen seit April 2007 nicht mehr benutzt. Auch bei den Triebwerken C und D sind bereits Verschleißerscheinungen aufgetreten, aufgrund derer vermutlich jetzt das Triebwerk D ausgefallen ist. Triebwerk C wurde zuletzt nicht eingesetzt, soll aber betriebsbereit sein. Zusammen haben es die vier Ionentriebwerke bis jetzt auf fast 40.000 Betriebsstunden gebracht.

Am 9. Mai 2003 war HAYABUSA auf einer M5-Rakete im japanischen Kagoshima gestartet worden. Die Sonde befindet sich aktuell auf dem Weg zurück zur Erde, die sie nach den bisherigen Plänen im Juni 2010 erreichen sollte. Ob das der angeschlagenen Sonde, die bereits mit ausgefallenen Reaktionsrädern und Akkumulatorenzellen sowie mit einem Treibstoffleck zu kämpfen hatte, gelingt, bleibt abzuwarten.

Mitte September 2005 besuchte die Sonde den Asteroiden 25143 Itokawa. Ein Versuch, im November 2005 kontrolliert auf dem Asteroiden zu landen, schlug fehl. Da man aber davon ausging, dass nach Bodenkontakten trotzdem etwas Material in eine Probenkammer der Sonde gelangt ist, wurde diese versiegelt und die Sonde auf den Rückweg zur Erde geschickt.

Die ursprünglich als MUSES-C bezeichnete Sonde HAYABUSA ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 27809 bzw. als Objekt 2003-019A.

Raumcon:

• HAYABUSA bei ITOKAWA

Der Beitrag JAXA meldet HAYABUSA-Triebwerksausfall erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Lars-C. Depka. Quelle: NASA.

Die Zeit des Chillens ist vorbei. Seit nun mehr 22 Tagen heißt es für DAWN schon wieder volle Kraft voraus. Seit dem 8. Juni feuert das Ionentriebwerk, um die Sonde nach ihrer längsten planmäßigen antriebslosen Phase wieder zu beschleunigen. DAWN ist eine NASA-Mission im Rahmen des Discovery-Programms (kostengünstige, in Planung, Konzipierung und Umsetzung komprimierte Vorhaben) und hat zur Hauptaufgabe, die als noch sehr ursprünglich angesehenen Körper des Asteroidenhauptgürtels zwischen Mars und Jupiter zu untersuchen und so näheren Aufschluss über die Frühgeschichte des Sonnensystems zu erlangen. Planmäßige Ankunft bei Vesta wird in 786 Tagen sein.
In der seit Ende Oktober andauernden, siebenmonatigen Ruhephase wurde das Treibwerk lediglich für eine kleinere Bahnkorrektur, die die Sonde im Wege des Mars-Swingby benötigte, sowie Systemchecks nach automatischer Softwareinstallation, die das bordeigene Betriebssystem auf die aktuelle Version 8.0 via dem Kommunikationskomplex des Deep Space Network patchte, und das hauptsächlich zu einer verbesserten Datentransferrate der Hilfsantennen der Sonde führen soll, im vergangenen April benötigt.

Die Übertragungsrate der Daten zur Sonde beträgt quälend langsame 2000 bits/sec, jeder mobile Surfstick bringt selbst im tiefsten Wald mehr, aber der Faktor entspricht durchaus der gängigen Praxis und ist die Maximalrate, mit der Daten und Kommandos zu interplanetaren Missionen übertragen werden. Erstmals im Laufe der bisherigen Mission war das Datenpaket so umfangreich, dass die benötigte Übertragungszeit über die 18 Minuten hinausging, die die mit Lichtgeschwindigkeit reisenden Signale zu Sonde benötigen. Als die erste Kommandosequenz von DAWN empfangen wurde, machten sich erst die letzten Sequenzen von der Erde aus auf dem Weg, was der Etablierung eines durchgehenden, ununterbrochenen Radiolinks über mehr als 320 Millionen Kilometer Distanz und die rechnerische Streckung eines jeden Bits auf immerhin 150 km Länge entsprach.

Nun also ist die Zeit des antrieblosen Fluges vorbei und die Leistung des Ionentriebwerks wird dazu genutzt, den Orbit der Sonde um die Sonne schrittweise anzupassen. Etwas Geduld ist dabei durchaus gefragt, reicht ein 24stündiger Dauereinsatz des Triebwerks doch nur zu einer moderaten relativen Geschwindigkeitserhöhung um 7 Meter/sec. Während der aktuellen Brennphase betragen die Brennpausen des Triebwerks wöchentlich nicht mehr als 6 bis maximal 8 Stunden, in denen es zu planmäßigen Kommunikationszeiten mit dem Kontrollzentrum kommen wird. Dazu muß die Hauptantenne jeweils in Richtung Erde geschwenkt werden, was kongruent eine Neuausrichtung der gesamten Sonde zu Folge hat.

Das Dauerbrennen über lange Zeiträume macht das im Hinblick auf seine Wirkdauer effiziente Konzept des Ionenantriebs möglich. Er funktioniert ähnlich wie beispielsweise chemische Feststofftriebwerke auch nach dem Rückstoßprinzip. Als Treibstoff (der bei elektrischen Antrieben „Stützmasse“ genannt wird) findet das chemisch extrem reaktionsträge Edelgas Xenon Verwendung, dessen neutralisierter Ionenstrahlausstoß eine Bewegung anregt.

Zunächst wird das Xenon ionisiert, es findet ein Abspalten von Elektronen aus der Atomhülle der Gasteilchen statt. Unter Ausnutzung eines elektrischen Feldes werden die ionisierten Teilchen beschleunigt, bevor ihnen im sogenannten Nautralisator wieder Elektronen angelagert werden und sie somit eine elektrisch neutrale Ladung aufweisen. Die neutralen Teilchen werden schließlich in Form eines Strahls ausgestoßen, der den Rückstoß initiiert. Die elektrisch neutrale Ladung ist für die Funktionsweise des Ionenantriebs von essentieller Bedeutung. Ohne sie würde der ausgestoßene Strahl diffundieren und in einem Bogen zum Raumfahrzeug zurückkehren, was letztlich die Schubwirkung aufzehren würde.

Der Tagesverbrauch liegt derzeit bei etwa 260 Gramm Xenon, der hieraus erzeugte Schub entspricht einer Gewichtskraft von unter 100 Millinewton (die berühmte Postkarte-auf-der-Hand-Gewichtskraft entspricht ca. 70 Millinewton), woraus eine relative Beschleunigung von null auf 100 km/h in etwas weniger als vier Tagen Vollgas abgeleitet werden könnte, jedoch bei einem Verbrauch von nur knapp über einem kg Stützmasse.

Um die terminierte Ankunftszeit bei Vesta im September 2011 zu halten, sind gemäß Antriebsprofil noch mehr als 700 Tage durchgehendes Brennen des Triebwerks notwendig. Derzeit befindet sich DAWN fast 2,0 Astronomische Einheiten (AE) oder 291 Millionen Kilometer bzw. 775 Mal weiter als der Mond, von der Erde entfernt.

Raumcon

• Diskussion zu Mission DAWN

Der Beitrag 700 Tage Dauerschub erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Max-Planck-Gesellschaft.

Als Dawn am vergangenen Mittwoch über die Nordhalbkugel des Mars flog, graute dort gerade der Morgen. „Das waren sehr schwierige Lichtverhältnisse“, sagte Holger Sierks, Leiter des Projektteams am MPS im niedersächsischen Katlenburg-Lindau, der den Vorbeiflug am DAWN Science Center in Los Angeles verfolgte. Dennoch sind auf den Bildern deutliche Oberflächenstrukturen wie etwa Krater zu erkennen. „Unsere Kamera hat tadellos funktioniert“, freute sich Sierks.

Um Geschwindigkeit aufzunehmen und den Kurs zu korrigieren, ist die Sonde Dawn am vergangenen Mittwoch, dem 18. Februar, in einem Gravitationsmanöver dicht am Mars vorbeigeflogen. Bei dieser Gelegenheit haben die Wissenschaftler auch das Kamerasystem getestet. Es wurde vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig entwickelt.

Die NASA-Mission Dawn ist seit September 2007 unterwegs zu einer Region jenseits des Mars, die Wissenschaftler als Asteroidengürtel bezeichnen. Im August 2011 wird Dawn den Asteroiden Vesta und im Februar 2015 den Asteroiden Ceres erreichen.

Weiterführende Webseiten:

• Das DAWN-Projekt am MPI für Sonnensystemforschung
• Das DAWN-Projekt am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt
• Das Dawn-Projekt bei der NASA

Meldung übernommen aus Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft

Der Beitrag Dawn-Kameratest beim Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.

Im Rahmen dieses Flugmanövers wird die Flugbahn der Sonde unter Ausnutzung der Schwerkraft des Planeten ohne zusätzlichen Treibstoffverbrauch um 78 Grad abgelenkt und DAWN gleichzeitig in die Bahnebene des Asteroiden (4) Vesta befördert werden. Zusätzlich wird sich die Geschwindigkeit der Sonde relativ zur Sonne gesehen um 2,3 Kilometer pro Sekunde erhöhen. Ihre größte Annäherung an den Mars wird DAWN am 17. Februar erreichen, wenn die Sonde die nördliche Hemisphäre des Mars in einer Höhe von 543 Kilometern passiert.

Bei dieser Gelegenheit werden alle Instrumente der Sonde aktiviert sein und Daten sammeln. Allerdings werden aus den so gewonnenen Informationen aufgrund der großen Flughöhe und Geschwindigkeit aller Wahrscheinlichkeit nach keine neuen Erkenntnisse über den Mars gewonnen werden können. Stattdessen wird ein Abgleich mit den bereits existierenden Daten vorhergegangener Missionen durchgeführt werden, um so eine optimale Kalibrierung der DAWN-Instrumente zu ermöglichen. Diese Kalibrierungen sollen noch vor dem Ende des Gravity-Assists am 22. Februar durchgeführt und bei anschließend durchzuführenden Beobachtungen überprüft werden.

Das erste Hauptziel der Mission, den Asteroiden (4) Vesta, wird DAWN im August 2011 erreichen und anschließend aus einer Umlaufbahn heraus für neun Monate erkunden. Im Mai 2012 erfolgt der Weiterflug zum zweiten Ziel, dem Zwergplaneten (1) Ceres, welchen man im Februar 2015 erreichen wird und im Rahmen der bis jetzt geplanten Primärmission bis zum Juli 2015 erforschen will. Mit dieser Mission erhoffen sich die Verantwortlichen der NASA neue Erkenntnisse über die frühe Entwicklungsgeschichte unseres Sonnensystems. Hierbei stehen besonders die Entstehung und Zusammensetzung der früheren Planetenbausteine sowie eine Verbesserung unseres Verständnisses bezüglich deren Entwicklung hin zu Planeten und planetaren Kleinkörpern im Fokus der Forschung.

Der Beitrag Raumsonde DAWN beginnt Fly-By-Manöver erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: JAXA.

Damit soll die Sonde langsam so beschleunigt werden, dass sie im Juni 2010 die Erde erreicht und ihre Rückkehrkapsel abwerfen kann. Ob diese allerdings Material von der Oberfläche des kleinen Asteroiden enthält, ist nach wie vor unsicher. Die japanische Raumfahrtagentur Jaxa meldet nun, der Antrieb solle bis etwa März nächsten Jahres dazu verwendet werden, Hayabusa in Richtung Erde zu lenken.

Hayabusa, zu deutsch Falke, wurde am 9. März 2003 vom Startgelänge Kagoshima auf den Weg gebracht. Mit Hilfe eines Swingby-Manövers an der Erde und des elektrischen Antriebssystems gelangte die Raumsonde im September 2005 in eine Parkposition über dem Asteroiden Itokawa. Eine kleine Landesonde, Minerva, die im falschen Moment von Hayabusa gelöst wurde, verfehlte ihr Ziel. Anschließend unternahm Hayabusa zwei Landeversuche, bei denen etwas aufgewirbelter Staub aufgenommen werden sollte. Durch zeitweilige oder dauerhafte Ausfälle verschiedener Systeme zu Lageregelung, Antrieb, Energieversorgung und Kommunikation verpasste man den günstigsten Rückstarttermin im Dezember 2005. Erst im April 2007, als Sonde und Erde wieder günstig zueinander standen, gelang die Einleitung des Rückkehrmanövers. Bis dato war der Ionenantrieb von Hayabusa insgesamt mehr als 30.000 Stunden in Betrieb. Er erzeugt allerdings nur einen sehr geringen Schub.

Raumcon:

• Hayabusa-Thread

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