MASCOT – Mobile Asteroid Surface Scout



“JAXA’s Probensammler Hayabusa-II ist an seinem Ziel-Asteroiden 1999 JU3 angekommen und hat erfolgreich das DLR Landemodul MASCOT abgesetzt. Zum ersten Mal können direkte Bodenmessung durchgeführt werden, welche Aufschlüsse über die Prozesse der Entstehung des frühen Sonnensystems geben sollen.”

So könnte eine Schlagzeile in wissenschaftlichen oder öffentlichen Artikeln bereits in wenigen Jahren lauten. Wie bereits in der “Global Exploration Roadmap” festgehalten, sind die Suche nach dem Ursprung des Lebens, die Abwendung möglicher Erdkollisionen mit Asteroiden und die Entwicklung von Explorationstechnologien für die Ausdehnung der Menschheit ins Weltall wesentliche Eckpunkte dieses internationalen Explorationsbestrebens. Asteroiden und andere Körper in der Nähe der Erde werden durch diese Motivation zu höchst interessanten Zielen, welche eine weitreichende wissenschaftliche Community hieran arbeiten lassen.

DLR Darstellung der JAXA Hayabusa-II Mission mit gelandetem MASCOT auf der Asteroidenoberfläche (äußere Schutz- und Radiatorflächen von MASCOT hier nicht sichtbar).

DLR Darstellung der JAXA Hayabusa-II Mission mit gelandetem MASCOT auf der Asteroidenoberfläche (äußere Schutz- und Radiatorflächen von MASCOT hier nicht sichtbar).

Der "Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT)" ist ein kleines Landepaket an Bord der japanischen Raumfähre Hayabusa-II, welche von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA gebaut und Ende 2014 zu einer 5-Jahre dauernden Probenrückführungsmission zum Asteroiden     1993 JU3 starten soll. Hayabusa-II ist die bestätigte Nachfolgemission der ersten Probenrückführungs­mission Hayabusa, welche im Juni 2010 zur Erde zurückgekehrt ist. Anzuknüpfen an diesen großen Erfolg, der nicht nur zahlreiche wissenschaftliche Paper hervorgebracht hat, sondern in Japan sogar ein Grund für Filme war, ist kein leichtes Unterfangen. Der große Unterschied zur ersten Mission jedoch wird die Mitnahme des Landers MASCOT sein, der In-Situ Messungen vor Ort vornehmen wird.

Nach Ankunft am Asteroiden wird der Lander ausgeworfen, um nach einem freien „Fall“ und einer weichen Landung auf dem Asteroiden die Messungen an der Oberfläche vorzunehmen. Hier ergibt sich die Möglichkeit, aus nächster Nähe ein Objekt zu untersuchen, welches sich seit der Entstehung des Sonnensystems vor etwa 4,5 Milliarden Jahren so gut wie nicht verändert hat. Aufgrund dieser Tatsache ist MASCOT ein Kernstück dieser Mission, die weitere Geheimnisse unseres Sonnensystems aufdecken soll und möglicherweise Hinweise auf die Entstehung des Lebens hier auf der Erde geben kann. Hauptziele des Landers sind hierbei:

  1. Alleinstehende in-situ Untersuchungen auf verschiedenen Landeplätzen des C-Typ Asteroiden
    1999 JU3,
  2. Gewinnung von ergänzenden Informationen zu den Daten des Mutterschiffs und den Labor-Analysen der zurückgebrachten Proben,
  3. Untersuchung des Asteroiden um bei der Wahl des Landeplatzes zu helfen.

Die Entwicklung des Landers wird durch das DLR Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen geleitet, ist aber eine intensive Zusammenarbeit mit den jeweiligen spezialisierten DLR Instituten. Hierzu zählen das Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik in Braunschweig, das Robotik und Mechatronik-Zentrum in Oberpfaffenhofen, das Institut für Raumflugbetrieb in Köln, sowie das Institut für Planetenforschung in Berlin. Die französische Raumfahrtagentur CNES ist am Power Subsystem sowie in der Entwicklung eines Teiles der Payload beschäftigt.

CAD Modell von MASCOT mit interner Nutzlastkonfiguration (Status: 15. Mai 2012)

MASCOT zeichnet sich durch eine hoch integrale Struktur aus. Der Anteil der Nutzlast im Verhältnis zur gesamten gelandeten Masse ist größer als 35 %. Die vier integrierten Instrumente sind eine Weitwinkelkamera, ein Radiometer, ein Magnetometer (TU Braunschweig) und ein Infrarot-Mikroskop (CNES), welche zusammen detaillierte Bilder, hochauflösende Spektralaufnahmen und wichtige In-Situ Messungen erwarten lassen. Eine prominente Eigenschaft von MASCOT ist die Möglichkeit des Ortswechsels auf dem Asteroiden mit einem internen „Hopping“-Mechanismus mittels eines mechanischen Exzenters, um das untersuch­bare Areal zu erweitern. Das operationelle Szenario von MASCOT sieht zwei Hopping- sowie Aufrichtmanöver in dem 16 Stunden dauernden Lebenszyklus vor. Durch diese kurze Lebensdauer und der relativ langen Kommunikationszeit zur Erde müssen alle Operationen auf der Oberfläche komplett autonom ablaufen.

Das MASCOT STM-1 durchlief den ersten Vibrationstest beim DLR in Berlin am 7. November 2011. 

MASCOT ist ein wegweisendes Projekt des Institutes für Raumfahrtsysteme in Bremen. Teile des Projektes stammen aus der Erfahrung anderer DLR-Institute, die schon am Rosetta Lander Philae mitgewirkt haben. Aber auch neue Technologien, die mit der Hayabusa-II Mission das erste Mal die Chance auf eine Flug­mission haben, sollen angewandt werden. Seit dem 16. März 2012 ist MASCOT eine offizielle Nutzlast von Hayabusa-II und die meisten Instrumente haben bereits Breadboard-Aktivitäten in Vorbereitung auf das PDR durchlaufen. Nach Abschluss dieses Meilensteins Anfang Juni 2012 stehen mit der Phase C die meisten Tests im Institut in Bremen an, welche das System zu einem flugfähigen Status bringen sollen. Eine Zusammen­fassung der bereits stattgefundenen Projekt­schritte, sowie der aktuelle Status, können demnächst hier eingesehen werden.


Kontakt
Dr. Tra-Mi Ho
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Raumfahrtsysteme
, Explorationssysteme
Tel: +49 421 24420-1171

Fax: +49 421 24420-1120

E-Mail: Tra-Mi.Ho@dlr.de
URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/irs/desktopdefault.aspx/tabid-7902/13482_read-34316/