Hayabusa-2: Schwungholen an der Erde und wieder ab ins All

Swingby

Freitag, 4. Dezember 2015

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  • Mascot Flyby

    Hayabusa-2 holt Schwung an der Erde

    Am 3. Dezember 2015 näherte sich die japanische Hayabusa-2-Sonde der Erde auf 3090 Kilometer, um mit diesem Swingby-Manöver Geschwindigkeit zu gewinnen und die eigene Bahn zu ändern. Während der Annäherung an die Erde nahm die Kamera auf der Sonde Bilder aus einer Entfernung von 200 000 Kilometer auf 30 000 Kilometer auf. Mit an Bord der Hayabusa-Sonde ist der Lander Mascot des DLR.

  • Mascot
    Mascot: Start vom Tanegashima Space Center

    Am 3. Dezember 2014 startete um 5.22 Uhr mitteleuropäischer Zeit die japanische Hayabusa2-Sonde mit dem Asteroidenlander Mascot des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an Bord zu seinem Ziel, dem Asteroiden 1999 JU3.

  • Asteroidenlander MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout)
    Asteroidenlander MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout)

    MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) ist ein hochintegrierter Asteroidenlander, federführend entwickelt von DLR-Wissenschaftlern in Kooperation mit der französischen Raumfahrtagentur CNES und der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA.

  • Video: Asteroidenlander Mascot

    Animation: Asteroidenlander Mascot

    Der Asteroidenlander Mascot des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) startet im November 2014 zum Asteroiden 1999 JU 3 an Bord der japanischen Hayabusa-2-Sonde.

  • Mascot
    Mascot - Messungen auf der Asteroidenoberfläche

    Der Asteroidenlander Mascot des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird 2019 auf dem Asteroiden 1999 JU3 aufsetzen und mit vier Instrumenten Messungen durchführen. Mit einem Schwungarm im Inneren kann er sich dabei hüpfend fortbewegen. Mascot fliegt an Bord der japanischen Hayabusa2-Sonde zu seinem Ziel.

  • Mascot Flyby
    Hayabusa-2: Die Erde im Blick

    Am 3. Dezember 2015 näherte sich die japanische Hayabusa-2-Sonde der Erde auf 3090 Kilometer, um mit diesem Swingby-Manöver Geschwindigkeit zu gewinnen und die eigene Bahn zu ändern. Während der Annäherung an die Erde nahm die Kamera auf der Sonde Bilder aus einer Entfernung von 200 000 Kilometer auf 30 000 Kilometer auf. Mit an Bord der Hayabusa-Sonde ist der Lander Mascot des DLR.

Die japanische Raumsonde Hayabusa-2 hat noch einmal Schwung an der Erde geholt und dabei auch ihre Bahn geändert. In den nächsten zweieinhalb Jahren wird sie auf ihr Ziel, den Asteroiden 1999 JU3, der mittlerweile auf den Namen Ryugu getauft wurde, zufliegen. Während des erfolgreichen Swingby-Manövers am 3. Dezember 2015 nahm die Navigationskamera an Bord auch Photos von der Annäherung an die Erde von 200000 Kilometer auf 30000 Kilometer auf. Den erdnächsten Punkt erreichte die Sonde um 11.08 Uhr mitteleuropäischer Zeit über Hawaii in einer Entfernung von nur 3090 Kilometern. Mit an Bord der Raumsonde ist der Lander Mascot des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), der 2018 mit vier Instrumenten die Asteroidenoberfläche untersuchen und sich dabei hüpfend weiterbewegen wird. "Bei unseren Kontakten zu Mascot während des Flugs hat sich gezeigt, dass unser Lander die Reise bisher gut überstanden hat", sagt Christian Krause vom "Mascot Control Center" des DLR in Köln.

In diesem Jahr schalteten die DLR-Ingenieure den Lander bereits mehrere Male nach seinem Start am 3. Dezember 2014 an, um Informationen über seinen "Gesundheitszustand" im All zu erhalten. Außerdem wurden auch die Instrumente - ein Radiometer und eine Kamera des DLR, ein Spektrometer des Institut d’Astrophysique Spatiale und ein Magnetometer der TU Braunschweig - eingeschaltet und führten Testmessungen durch. Die Kamera nahm dafür Probephotos auf, für das Radiometer wurde ein Zielpunkt aufgeheizt und dessen Temperatur gemessen. "Nur so können wir erfahren, ob sich die Empfindlichkeit der Mess-Sensoren verändert hat und stellen sicher, dass wir vor Ort ganz exakt messen", sagt DLR-Physiker Christian Krause. "Diese Tests sind nicht spektakulär, aber unendlich wichtig für die Mission." Auch 2016 wird das Team im DLR-Kontrollraum wieder zwei Mal Kontakt mit Mascot aufnehmen, um regelmäßige Gesundheitschecks und Kalibrierungen durchzuführen.

Ankunft im Sommer 2018

Die Mission soll zum einen mit der Hayabusa-2-Sonde Bodenproben vom Asteroiden zurück zur Erde bringen, zum anderen mit Lander Mascot erstmals Messungen an verschiedenen Orten eines Asteroiden durchführen. Im Sommer 2018 werden Hayabusa und Mascot an ihrem Ziel ankommen. Wann genau der nur 10 Kilogramm schwere, schuhkartongroße Mascot dann über einen Federmechanismus von der Muttersonde getrennt wird und auf die Asteroidenoberfläche sinken soll, ist abhängig von den Bedingungen, auf die die Wissenschaftler an ihrem Ziel stoßen. Bisher ist über den Asteroiden mit einem Kilometer Durchmesser nur wenig bekannt - er ist besonders kohlenstoffhaltig und gehört zu einer häufig vorkommenden Asteroidenklasse. Zunächst einmal wird die japanische Muttersonde den Asteroiden Ryugu aus 20 Kilometern Entfernung kartieren, so dass ein Landeplatz für Mascot ausgewählt werden kann. Stehen Zeitpunkt und Landestelle fest, wird sich Hayabusa-2 innerhalb von 16 Stunden auf eine Höhe von rund 100 Metern hinuntersenken. Diese letzte Strecke von 100 Metern bis zur Oberfläche legt Mascot dann alleine in einem halbstündigen Fall zurück.

Hüpfend von Ort zu Ort

In welcher Abfolge welche Messungen durchgeführt werden, wird nun festgelegt, während Sonde und Lander durchs All reisen. Mit der Mission wollen die Asteroidenforscher Daten gewinnen, die ihnen Aufschluss darüber geben, wie sich der Boden des Asteroiden zusammensetzt oder auch welche Temperaturen an der Oberfläche herrschen. Mit dem Himmelskörper, der sich seit seiner  Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert hat, wird so ein Blick in die Vergangenheit des Sonnensystems möglich. "An der ersten Landestelle werden zunächst einmal die wichtigsten wissenschaftlichen Fragestellungen untersucht, anschließend soll Mascot dann zum nächsten Ort hüpfen", sagt Christian Krause, der im DLR für den Betrieb des Landers zuständig ist. Damit Mascot zum nächsten Punkt hüpft, wird im Inneren des Landers ein Schwungarm aktiviert. Bis zu 16 Stunden soll Mascot auf dem Asteroiden in Betrieb sein, dann wird seine Batterie, ein Beitrag der französischen Raumfahrtagentur CNES, erschöpft sein.

Kontakt mit Mascot auf seiner Reise

Allerdings: Wie bei Lander Philae, der am 12. November 2014 auf dem Kometen Churuymov-Gerasimenko landete, muss das Team des DLR-Kontrollraums alle Kommandos vorab vorbereiten und dem Lander senden. Eine Steuerung in Echtzeit ist über diese große Entfernung nicht möglich, da die Signale eine zu lange Laufzeit haben. Bis es soweit ist, dass Mascot Asteroidenboden berührt und aus dem All Daten ins "Mascot Control Center" des DLR schicken wird, werden die Ingenieure und Wissenschaftler noch einige Male während seiner Reise mit ihm kommunizieren: Im Juli und November 2016 werden die Konsolen im Kontrollraum besetzt sein, um Mascot und seine Instrumente einzuschalten.

Während Hayabusa-2 sich nun wieder von der Erde wegbewegt, wird die Europäische Weltraumorganisation (ESA) mit ihrer 35-Meter-Antenne in Malargüe (Argentinien) die Kommunikation mit der Sonde unterstützen, da die einzige Möglichkeit für eine Radiokommunikation in den kommenden Tagen von der südlichen Hemisphäre aus besteht.

Die DLR-Beteiligung an der Hayabusa2-Mission

Das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme entwickelte den Lander und testete ihn unter Weltraumbedingungen bei Parabelflügen, im Fallturm, auf dem Schütteltisch sowie in der Thermalvakuum-Kammer. Das DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik war für die stabile Struktur des Landers zuständig. Das DLR Robotik und Mechatronik Zentrum entwickelte den Schwungarm, der Mascot auf dem Asteroiden hüpfen lässt. Das DLR-Institut für Planetenforschung steuerte die Kamera MASCAM und das Radiometer MARA bei. Überwacht und betrieben wird Asteroidenlander Mascot aus dem DLR-Kontrollzentrum des Nutzerzentrums für Weltraumexperimente (MUSC) in Köln.

Zuletzt geändert am:
04.12.2015 17:27:25 Uhr

Kontakte

 

Manuela Braun
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Kommunikation, Redaktion Raumfahrt

Tel.: +49 2203 601-3882

Fax: +49 2203 601-3249
Christian Krause
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC), Raumflugbetrieb und Astronautentraining

Tel.: +49 2203 601-3048