Eine Zeitreise zu den Anfängen des Sonnensystems

Am 27. September 2007 startete die Mission Dawn zu den beiden Asteroiden Vesta und Ceres. Sie sind die massivsten Objekte des Asteroidengürtels und die letzten von den eher großen "unbekannten" Körpern des inneren Sonnensystems. Ceres ist mit einem Durchmesser von knapp eintausend Kilometern der größte bekannte Asteroid und ist 2006 sogar – gemeinsam mit Pluto – in die Gruppe der Zwergplaneten eingestuft worden.

 An Bord von Dawn befindet sich ein deutsches Kamerasystem, das federführend vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Kooperation mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und gebaut wurde. Diese Kamera dient nicht nur der Kartierung und Erforschung der Asteroiden, sondern ist unerlässliches Hilfsmittel zur Navigation der Sonde.

Auf dem Weg in den Asteroidengürtel passierte Dawn im Februar 2009 den Mars in geringer Distanz, um die Wechselwirkung mit dem Schwerefeld des Planeten zur weiteren Beschleunigung zu nutzen. Bereits im Anflug auf das erste Missionsziel Vesta kam die Kamera zum Einsatz. Sie suchte die Umgebung nach Staub und möglichen kleinen Monden ab. Die eigentliche Erkundung von Vestas Oberfläche begann am 15. Juli 2011 in 16.000 Kilometer Entfernung, als Dawn  auf eine Umlaufbahn um den Asteroiden einschwenkte. Ein Jahr lang untersucht Dawn das zweitschwerste Objekt des Asteroidengürtels. Die Sonde fliegt dabei – infolge mehrerer Bremsmanöver – immer tiefer über der Oberfläche.

Drei Beobachtungsphasen folgen aufeinander

Während der ersten Beobachtungsphase befindet sich Dawn in einem Orbit von 2.420 Kilometern über der Oberfläche von Vesta. Die Umlaufzeit beträgt dann 68 Stunden. Dort werden Bilder des gesamten Asteroiden aufgenommen sowie eine Spektralanalyse durchgeführt. Aus den Einzelbildern wird ein erstes dreidimensionales Modell Vestas erstellt. Die Spektralanalyse gibt Aufschluss über die mineralogische Zusammensetzung der obersten Asteroidenschicht.

In der zweiten Phase umkreist Dawn den Asteroiden in zwölf Stunden auf einem Orbit in 670 Kilometer Höhe über der Oberfläche. Von dort aus werden insbesondere hochaufgelöste Bilder für die Analyseder geologischen Formationen gewonnen.

Phase drei führt die Sonde bis auf 180 Kilometer an die Oberfläche heran. In diesem Orbit umrundet Dawn Vesta in nur vier Stunden umrundet. In dieser Phase haben die Messungen des Gammastrahlen- und Neutronendetektors Priorität. Aus den gewonnen Daten soll die Beschaffenheit der Oberfläche detailliert bestimmt werden.

Kurs auf Ceres im Juli 2012

Nach der Erkundung von Vesta wird Dawn im Juli 2012 Kurs auf den noch etwas weiter von der Sonne entfernten Asteroiden Ceres nehmen. In knapp drei Jahren umläuft die Sonde auf einer Auswärtsspirale zu drei Vierteln unser Zentralgestirn, um im Februar 2015 den größten und schwersten aller Asteroiden zu erreichen. Wie schon zuvor bei Vesta wird Dawn im Anflug die nähere Umgebung von Ceres untersuchen. Die Erkundung von Ceres unterteilt sich gleichfalls in drei Phasen. Bis hinunter auf 690 Kilometer wird sich Dawn der Oberfläche des Zwergplaneten nähern. Anschließend soll die Sonde mindestens fünfzig Jahre lang auf einer stabilen Bahn in einer Art "Quarantäne" um Ceres kreisen. Die Planetenforscher wollen dadurch verhindern, dass irdische Mikroben, die möglicherweise der Sonde anhaften, bei einem Absturz auf die Oberfläche von Ceres gelangen. Denn wenn dort eines Tages Spuren einfachen Lebens entdeckt werden sollten, sollten diese auf keinen Fall von einem Import von der Erde herrühren.

Dawn ist bereits die neunte Mission im Discovery-Programm der NASA. Es zeichnet sich durch kosteneffiziente Projekte mit einem vergleichsweise geringen Budget von rund 500 Millionen US-Dollar aus. Geleitet wird die Mission vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde. Das JPL ist ebenfalls eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Teil 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 und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kamera-Projekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und von NASA/JPL unterstützt.

Zuletzt geändert am: 29.01.2012 18:07:15 Uhr

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Die Raumsonde Dawn vor dem Hintergrund des solaren Urnebels

Die Raumsonde Dawn vor dem Hintergrund des solaren Urnebels

Aus einer Scheibe von Staub und Eispartikeln haben sich vor etwas mehr als viereinhalb Milliarden Jahren innerhalb von nur zehn Millionen Jahren die Asteroiden gebildet – so auch der mit knapp tausend Kilometer Durchmesser größte Kleinplanet im Asteroiden-Hauptgürtel, Ceres (rechts), und der drittgrößte Asteroid Vesta (links von der Raumsonde Dawn). Die Darstellung der beiden Kleinplaneten beruht auf künstlerisch (nach wissenschaftlichen Kriterien) angepassten Teleskopaufnahmen mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Das Bild des Hintergrunds basiert ebenfalls auf realistischen Annahmen und wurde von dem Planetenforscher William Hartmann vom Planetary Science Institute in Tucson (Arizona) gestaltet.

Flugbahn der Dawn-Sonde

Flugbahn der Dawn%2dSonde

Nach dem Start von der Erde fliegt Dawn am Mars vorbei, um zwei Jahre später in den Orbit um Vesta einzutreten. Die Sonde begleitet den Asteroiden ein Stück auf seinem Weg, um anschließend in Richtung Ceres zu fliegen.

Links

  • DLR-Institut für Planetenforschung: Dawn - Bild des Tages
    (http://www.dlr.de/pf//desktopdefault.aspx/tabid-7622)
  • DLR Raumfahrt-Management: Dawn
    (http://www.dlr.de/rd/desktopdefault.aspx/tabid-2448/3635_read-5480/)
  • Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung - Dawn
    (http://www.mps.mpg.de/projects/dawn/)
  • NASA Dawn Mission Homepage
    (http://dawn.jpl.nasa.gov/)
  • Dawn-Missionsvideo (engl.)
    (http://video.google.com/videoplay?docid=-5412000236766165719&hl=en)

Downloads

  • Dawn-Broschüre (1,26 MB)
    (http://www.dlr.de/dlr/Portaldata/1/Resources/documents/2011_1/Broschuere_Dawn.pdf)