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Asteroidenmission Hayabusa 2 Riskanter Beschuss von Ryugu geglückt

Der japanischen Asteroidensonde Hayabusa 2 ist es gelungen, ein zweites Projektil in den Asteroiden Ryugu zu schießen. Das Manöver war riskant, aber offenbar erfolgreich.

Stand: 05.04.2019

Jubel in den Kontrollräumen der japanischen Raumfahrtagentur JAXA am 5. April 2019: Die Sonde Hayabusa 2 schlug wie geplant einen zweiten Krater in den Asteroiden Ryugu. Diesmal war das Projektil deutlich größer und schwerer als beim ersten Beschuss gut einen Monat zuvor, der Krater ist entsprechend größer und tiefer. Ziel der Aktion ist, Proben vom herausgesprengten Material einzusammeln und zur Erde zurück zu bringen.

Schwieriges Manöver beim Asteroiden

Dafür ging die Asteroidensonde ein hohes Risiko ein: Zum einen musste Hayabusa 2 auf extremen Sinkflug gehen und sich auf nur 500 Meter Abstand an den Asteroiden Ryugu annähern. Ein nicht ganz einfaches Unterfangen bei einem Himmelskörper, der aufgrund geringer Masse kaum Anziehungskraft hat. Zum anderen hätte es leicht passieren können, dass herausgesprengte Trümmer die Sonde treffen.

Beobachtung mit der Wegwerf-Kamera

Hayabusa 2 ließ einen gut zwei Kilogramm schweren Körper auf die Asteroidenoberfläche "fallen", hatte dann aber gut vierzig Minuten Zeit, sich auf der anderen Seite Ryugus in Deckung zu bringen, bis das Projektil explodierte. Um den Einschlag des Projektils trotzdem beobachten zu können, schickte die Sonde dem Projektil noch eine Kamera hinterher. Dieses Manöver klappte offenbar, Bilder liegen aber bislang noch nicht vor.

Schwebendes Gestein aus der Tiefe

Mit diesem zweiten Krater, den Hayabusa 2 in Ryugu schoss, sollten diesmal tiefliegende Schichten des Asteroiden freigelegt werden. Aufgrund der geringen Gravitationskraft Ryugus werden die losgeschlagenen Gesteinsbrocken vermutlich nur so langsam auf seine Oberfläche zurücksinken, dass Hayabusa 2 genügend Zeit bleibt, mit einem Greifarm im knappen Überflug Proben einzusammeln.

Kurze Landung zur Probenentnahme

Staubsaugen auf dem Asteroiden

Den ersten, kleineren Krater hat Hayabusa 2 dem Asteroiden bereits Ende Februar beigebracht: Am 22. Februar setzte die Sonde kurz auf Ryugu auf, um Bodenproben des Asteroiden zu entnehmen. Doch diese musste Hayabusa 2 zunächst freilegen: Vor der kurzen Landung schoss die Sonde mit einem Projektil einen kleinen Krater in die Asteroiden-Oberfläche, um Material aus tieferliegenden Schichten freizulegen und zu lösen.

Nach dem kurzen Touch-Down nahm Hayabusa 2 mit einer Art überdimensionalem Staubsaugerrohr die Proben auf, um sie wohlverwahrt in einem kleinen Behälter zurück zur Erde bringen.

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「はやぶさ2」搭載小型モニタカメラ撮影映像 / Hayabusa2 Touch down movie | Bild: JAXA | 宇宙航空研究開発機構 (via YouTube)

「はやぶさ2」搭載小型モニタカメラ撮影映像 / Hayabusa2 Touch down movie

Erste Ergebnisse der Mission

Seit etwa einem Dreivierteljahr umkreist Hayabusa 2 Ryugu, um ihn zu erforschen. Sie hat inzwischen mehrere kleine Landegeräte abgeworfen - darunter auch ein deutsches - und ist selbst ganz kurz auf Ryugu gelandet.
Doch es dauert, bis aus den gesammelten Daten auch Erkenntnisse gewonnen sind. Am 19. März erschienen die ersten Studien zum Asteroiden Ryugu in wissenschaftlichen Fachblättern:

Was Hayabusa 2 über Ryugu herausgefunden hat

staubtrocken und leicht

Der Asteroid Ryugu ist offenbar extrem trocken. Seine Oberfläche ist so porös, dass die Forscher ihn als "Schutthaufen" bezeichnen, der nur durch seine eigene Gravitation zusammengehalten wird. Seine Dichte entspricht etwa der von Plexiglas - ein Leichtgewicht unter kosmischen Körpern.

Reste eines zerbrochenen Körpers

Vermutlich ist der Asteroid Ryugu aus dem Staub und Geröll entstanden, dass ein zerborstener Mutterkörper hinterlassen hat. Vermutlich war dieser schon ausgetrocknet: Das würde erklären, warum das Geröll Ryugus so gleichförmig ist.

Der Asteroid Ryugu ist 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Hayabusa 2 umkreist ihn bereits seit Juni 2018. An Bord war interessante Fracht: ein deutsches Landegerät.

Hayabusas Start und Ankunft

Hayabusa 2 hob im Auftrag der japanischen Raumfahrtagentur JAXA am 3. Dezember 2014 von Japan aus ab. Am 27. Juni 2018 ist sie an ihrem Ziel, in einer Umlaufbahn 20 Kilometer um Ryugu entfernt, angekommen. Rund drei Milliarden Kilometer musste die Raumsonde zurücklegen.

Schwierige Landung von MASCOT auf Ryugu

Landung mit Schwung

Für den schuhschachtelgroßen Lander MASCOT vom deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum DLR war der große Moment der Asteroidenmission der 3. Oktober 2018, als MASCOT auf dem Asteroiden landete.

Die Landung war für MASCOT eine große Herausforderung, denn die Anziehungskraft des Asteroiden beträgt nur ein 60.000stel der Erdanziehungskraft. Das Landegerät hätte im schlimmsten Fall von Ryugu wieder abprallen können.

"Es hätte nicht besser laufen können. Aus den Betriebsdaten des Landers konnten wir erkennen, dass er sich von der Raumsonde trennte und nach rund 20 Minuten auf der Asteroidenoberfläche zur Ruhe kam."

Dr. Tra-Mi Ho, MASCOT-Projektmanagerin am DLR-Institut für Raumfahrtsysteme

MASCOT hatte nur wenige Stunden Zeit

Insgesamt hatte MASCOT nur etwas mehr als 17 Stunden Zeit, um die Messungen durchzuführen. Länger hielten die Batterien des dreißig mal dreißig mal zwanzig Zentimeter großen und zehn Kilogramm schweren Lander nicht durch. Auf dem Asteroiden entspricht das zwei kompletten Tagen und Nächten.

Schon während des Landeanflugs schaltete MASCOT seine Kamera ein und machte zwanzig Bilder. Alle Daten sind offenbar wohlbehalten bei der Muttersonde Hayabusa 2 angekommen und werden von dort zur Erde geschickt - ins DLR-Kontrollzentrum in Köln, das für MASCOT zuständig ist.

MASCOT war auf Ryugu auf sich allein gestellt

Weil der Asteroid Ryugu rund 300 Millionen Kilometer entfernt ist und Kommandos dorthin etwa eine halbe Stunde lang durchs All unterwegs wären, konnte das Landegerät nicht vom Boden aus gesteuert werden. MASCOT war daher weitestgehend auf sich allein gestellt und für größtmögliche Autonomie programmiert. Offenbar musste er aber dennoch per Befehl dazu gebracht werden, seinen Schwungarm zum Einsatz zu bringen.

Messinstrumentde des DLR-Landers MASCOT

Die Oberfläche des Astroiden Ryugu - die Raumsonde Hayabusa 2 hat sie aus einer Entfernung von 851 Metern fotografiert, am 7. August 2018.

Das Landegerät MASCOT stammt vom DLR und wurde in enger Kooperation mit der französischen Raumfahrtagentur CNES entwickelt. Dazu stecken in MASCOT noch viele andere "M"s:
Das Radiometer MARA sollte unter anderem die Temperatur auf der Asteroidenoberfläche messen.
Die Kamera MASCAM sollte schon beim Niedergehen auf Ryugu Aufnahmen erstellen und vor Ort den Boden untersuchen. Mit dem Magnetometer MasMag wurde die Magnetisierung des Gesteins erforscht. Das Spektrometer MicrOmega analysierte Minerale und Gesteine.

DLR-Animation: Hayabusa2 fliegen und MASCOT landen sehen

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Animation: Asteroidenlander MASCOT auf Hayabusa2 | Bild: DLR (via YouTube)

Animation: Asteroidenlander MASCOT auf Hayabusa2

Asteroid 162173 Ryugu (1999 JU3)

Umlaufbahn von Zielasteroid Ryugu (1999 JU3). Hayabusa, die Vorgängerin von Hayabusa 2, hatte den Asteroiden Itokawa besucht.

Ryugu ist rund 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und etwa 4,5 Milliarden Jahre alt. Er besitzt einen Durchmesser von circa einem Kilometer und gehört zu einer häufig vorkommenden Klasse von erdnahen Asteroiden. Teleskopbeobachtungen von der Erde aus ließen vermuten, dass er möglicherweise Wasser enthält. Wenn das stimmt, wäre es ein Beleg dafür, dass Wasser einst durch Asteroideneinschläge auf unseren Planeten gekommen ist.

Ryugu wurde am 10. Mai 1999 entdeckt und wird auch 1999 JU3 genannt. "Ryugu" heißt der Asteroid erst seit 28. September 2015: Die japanische Raumfahrtbehörde JAXA hatte öffentlich zur Namensfindung aufgerufen. Ein Vorschlag war "Ryugu" - so heißt der Unterwasserpalast eines Drachengottes in einer japanischen Sage. Ein Fischer gelangt in diesen Palast und bringt eine geheimnisvolle schwarze Kiste mit zurück.

Japanische MINERVA-Lander

Außer dem deutschen MASCOT sind noch zwei weitere Landegeräte auf dem Asteroiden Ryugu gelandet: Am 21. September 2018 wurden die beiden japanischen Lander MINERVA-II1A und MINERVA-II1B aus einer Höhe von etwa 55 Metern abgeworfen. Die nur rund ein Kilogramm schweren und 18 Zentimeter im Durchmesser messenden Zylinder landeten laut der japanischen Raumfahrtagentur JAXA erfolgreich.

Ein Blick in unsere Vergangenheit und Zukunft

NASA-Mission Osiris Rex

Auch die NASA hat eine Mission zu einem Asteroiden gestartet, um ihn zu erforschen und Proben zu entnehmen: Osiris Rex. Die Sonde soll 2023 zur Erde zurückkommen. Dann wollen NASA und JAXA Proben austauschen und vergleichen.

Asteroiden gelten als Überreste aus der Frühzeit unseres Sonnensystems. Daher sind Forscher sehr daran interessiert zu erfahren, woraus diese bestehen. Dies ermöglicht den Blick zurück in unsere kosmische Vergangenheit und die Entstehung der Erde, der Ozeane und des Lebens. Gleichzeitig stellen besonders die erdnahen Objekte, zu denen auch Ryugu gehört, eine potentielle Bedrohung für die Menschheit dar. Auch wenn er selbst der Erde nie gefährlich werden wird, wäre es für zukünftige Abwehrmissionen hilfreich, wenn Forscher mehr über Asteroiden wie Ryugu erfahren.

Die Bedeutung der Namen "Hayabusa", "Ryugu" und "MASCOT"

Ein Wanderfalke fliegt zu einem Unterwasserpalast und kommt mit einem Kästchen voller geheimnisvoller Dinge zurück. Diese Geschichte erzählen zumindest die japanischen Namen der Mission. Von der Sagenwelt ins Weltall übersetzt ist gemeint: Die Sonde Hayabusa 2 ("Wanderfalke 2") fliegt zum Asteroiden Ryugu (Unterwasserpalast eines Drachengottes), um Materialproben zu nehmen und zur Erde zu bringen. MASCOT steht für Mobile Asteroid Surface Scout, was so viel bedeutet wie mobiler Erkunder der Asteroidenoberfläche.

  • Japanische Mission Hayabusa 2 feuert auf Asteroiden: 05.04.2019, 18.05 Uhr, IQ, Bayern 2
  • Hayabusa 2 landet auf Asteroiden. nano, 25.02.2019 um 17:45 Uhr, ARD-alpha
  • Mission Hayabusa 2 - Wie schaut man ins Innere eines Asteroiden?: 20.02.2019, 18.05 Uhr, IQ, Bayern 2
  • Japanischer Satellit Hayabusa 2 landet auf Asteroid Ryugu: radioWelt, 18.2.2019, 6.05 Uhr, Bayern 2
  • Landung auf Asteroid - Sonde Mascot soll Ryugu erforschen: IQ - Wissenschaft und Forschung, 01.10.2018, 18.05 Uhr, Bayern 2.
  • Hayabusa 2 - Ankunft beim Asteroiden: IQ - Wissenschaft und Forschung, 27.06.2018, 18.05 Uhr, Bayern 2.
  • Hayabusa 2 und die MASCOT-Mission: nano, 27.06.2018, 17.45 Uhr, ARD-alpha.
  • Raumsonde Hayabusa 2: nano, 4.12.2014, 16.30 Uhr, ARD-alpha.

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