27. Juni 2018

Den erd­na­hen Aste­ro­iden auf der Spur: Raum­son­de Ha­ya­bu­sa2 und Lan­der MAS­COT er­rei­chen Ryu­gu

Asteroid Ryugu aus rund 22 Kilometern Entfernung fotografiert
As­te­ro­id Ryu­gu aus rund 22 Ki­lo­me­tern Ent­fer­nung fo­to­gra­fiert
Bild 1/8, Credit: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, Aizu University, AIST.

Asteroid Ryugu aus rund 22 Kilometern Entfernung fotografiert

Am 26. Ju­ni 2018 fo­to­gra­fier­te die ja­pa­ni­sche Ka­me­raONC-T (Op­ti­cal Na­vi­ga­ti­on Ca­me­ra - Te­les­co­pic) an Bord von Ha­ya­bu­sa2 den Aste­ro­iden Ryu­gu noch vor der An­kunft aus 22 Ki­lo­me­tern Ent­fer­nung. Die ONC-Ka­me­ra wur­de un­ter der Lei­tung von JA­XA ent­wi­ckelt und ge­baut in Zu­sam­men­ar­beit mit der Uni­ver­si­tät To­kyo, Ko­chi Uni­ver­si­tät, Rik­kyo Uni­ver­si­tät, Na­go­ya Uni­ver­si­tät, Chi­ba In­sti­tu­te of Tech­no­lo­gy, Mei­ji Uni­ver­si­tät, Ai­zu Uni­ver­si­tät und AIST so­wie be­auf­trag­ten Bei­trä­gen der Fir­ma NEC.
Raumsonde Hayabusa2 mit Ionen-Triebwerken
Raum­son­de Ha­ya­bu­sa2 mit Io­nen-Trieb­wer­ken
Bild 2/8, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Raumsonde Hayabusa2 mit Ionen-Triebwerken

Ei­ne 3200 Mil­lio­nen Ki­lo­me­ter wei­te Rei­se liegt hin­ter der ja­pa­ni­schen Raum­son­de Ha­ya­bu­sa2 mit dem deutsch-fran­zö­si­schen Lan­der MAS­COT (Mo­bi­le As­te­ro­id Sur­face Scout) an Bord.
Aufnahmen des Asteroiden Ryugu während der Annährung
Auf­nah­men des Aste­ro­iden Ryu­gu wäh­rend der An­näh­rung
Bild 3/8, Credit: JAXA, University of Tokyo & collaborators.

Aufnahmen des Asteroiden Ryugu während der Annährung

Die Auf­nah­men des Aste­ro­iden Ryu­gu auf­ge­nom­men vom 18. bis 20. Ju­ni 2018 mit der ja­pa­ni­schen Ka­me­ra ONC-T (Op­ti­cal Na­vi­ga­ti­on Ca­me­ra - Te­les­co­pic) an Bord von Ha­ya­bu­sa2 wäh­rend der An­nä­he­rung der Raum­son­de. Zu er­ken­nen ist un­ter an­de­rem, dass ei­ne große Fels­mas­se mit rund 150 Me­tern Durch­mes­ser im obe­ren Be­reich von Ryu­gu her­vor­steht. Die­se ist durch ei­ne teil­wei­se et­was stär­ker re­flek­tie­ren­de Ober­flä­che gut sicht­bar. Das könn­te auf Un­ter­schie­de in der Zu­sam­men­set­zung des Ober­flä­chen­ma­te­ri­als hin­wei­sen. Die ONC-Ka­me­ra wur­de un­ter der Lei­tung von JA­XA ent­wi­ckelt und ge­baut in Zu­sam­men­ar­beit mit der Uni­ver­si­tät To­kyo, Ko­chi Uni­ver­si­tät, Rik­kyo Uni­ver­si­tät, Na­go­ya Uni­ver­si­tät, Chi­ba In­sti­tu­te of Tech­no­lo­gy, Mei­ji Uni­ver­si­tät, Ai­zu Uni­ver­si­tät und AIST so­wie be­auf­trag­ten Bei­trä­gen der Fir­ma NEC.
Hayabusa2 im Anflug auf Asteroid Ryugu
Ha­ya­bu­sa2 im An­flug auf As­te­ro­id Ryu­gu
Bild 4/8, Credit: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, Aizu University, AIST.

Hayabusa2 im Anflug auf Asteroid Ryugu

As­te­ro­id Ryu­gu be­wegt sich auf sei­ner Bahn größ­ten­teils zwi­schen den Um­lauf­bah­nen von Er­de und Mars.
Asteroidenlander MASCOT an Bord der Raumsonde Hayabusa2
As­te­roi­den­lan­der MAS­COT an Bord der Raum­son­de Ha­ya­bu­sa2
Bild 5/8, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Asteroidenlander MASCOT an Bord der Raumsonde Hayabusa2

Ei­ne 3200 Mil­lio­nen Ki­lo­me­ter wei­te Rei­se liegt hin­ter der ja­pa­ni­schen Raum­son­de Ha­ya­bu­sa2 mit dem deutsch-fran­zö­si­schen Lan­der MAS­COT (Mo­bi­le As­te­ro­id Sur­face Scout) an Bord.
Asteroidenlander MASCOT
As­te­roi­den­lan­der MAS­COT
Bild 6/8, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Asteroidenlander MASCOT

Im In­ne­ren des 30 mal 30 mal 20 Zen­ti­me­ter großen Lan­ders MAS­COT sind ins­ge­samt vier In­stru­men­te ein­ge­baut: Mit ei­nem Ra­dio­me­ter und ei­ner Ka­me­ra des DLR so­wie ei­nem Spek­tro­me­ter und ei­nem Ma­gne­to­me­ter der TU Braun­schweig sol­len die mi­ne­ra­lo­gi­sche und geo­lo­gi­sche Zu­sam­men­set­zung der As­te­roi­deno­ber­flä­che un­ter­sucht und Ober­flä­chen­tem­pe­ra­tur so­wie Ma­gnet­feld des Aste­ro­iden er­mit­telt wer­den. Da­bei er­hält MAS­COT durch ei­nen ein­ge­bau­ten Schwung­arm die nö­ti­ge Be­we­gungs­ener­gie für die Hüpf­ma­nö­ver auf der Ober­flä­che.
Asteroid Ryugu aufgenommen aus einer Entfernung von 40 Kilometern
As­te­ro­id Ryu­gu auf­ge­nom­men aus ei­ner Ent­fer­nung von 40 Ki­lo­me­tern
Bild 7/8, Credit: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, Aizu University, AIST.

Asteroid Ryugu aufgenommen aus einer Entfernung von 40 Kilometern

Der As­te­ro­id Ryu­gu auf­ge­nom­men am 24. Ju­ni 2018 wäh­rend der An­nä­he­rung der Raum­son­de Ha­ya­bu­sa2 aus sei­ner Ent­fer­nung von 40 Ki­lo­me­tern. Die Auf­nah­me ent­stand mit der Ka­me­ra ONC-T (Op­ti­cal Na­vi­ga­ti­on Ca­me­ra - Te­les­co­pic) an Bord von Ha­ya­bu­sa2. Das Bild zeigt ei­nen be­son­ders mar­kan­ten großen Kra­ter im Be­reich des Äqua­tors so­wie die un­ge­wöhn­li­che ecki­ge Form. Die ONC-Ka­me­ra wur­de un­ter der Lei­tung von JA­XA ent­wi­ckelt und ge­baut in Zu­sam­men­ar­beit mit der Uni­ver­si­tät To­kyo, Ko­chi Uni­ver­si­tät, Rik­kyo Uni­ver­si­tät, Na­go­ya Uni­ver­si­tät, Chi­ba In­sti­tu­te of Tech­no­lo­gy, Mei­ji Uni­ver­si­tät, Ai­zu Uni­ver­si­tät und AIST so­wie be­auf­trag­ten Bei­trä­gen der Fir­ma NEC.
Der Weg von Hayabusa2 von der Erde zum Asteroid Ryugu
Der Weg von Ha­ya­bu­sa2 von der Er­de zum As­te­ro­id Ryu­gu
Bild 8/8, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Der Weg von Hayabusa2 von der Erde zum Asteroid Ryugu

Die Gra­fik zeigt den Weg von Ha­ya­bu­sa2 zum Aste­ro­iden Ryu­gu, wo­bei die Po­si­ti­on der Er­de dem Zeit­punkt des Starts der Missi­on am 3. De­zem­ber 2014 ent­spricht und die Po­si­ti­on von Ryu­gu dem Zeit­punkt der An­kunft am 27. Ju­ni 2018. Zu­dem ist zu er­ken­nen, wo sich Ryu­gu zur ge­plan­ten Lan­dung von MAS­COT An­fang Ok­to­ber 2018 be­fin­det.

  • Ankunft in 20 Kilometer Entfernung zum Asteroiden Ryugu
  • Eckige Form von Ryugu überrascht Forscher.
  • Asteroidenlandung mit MASCOT für Anfang Oktober geplant.
  • Schwerpunkt(e): Raumfahrt, Exploration, Robotik

Eine 3200 Millionen Kilometer weite Reise liegt hinter der japanischen Raumsonde Hayabusa2 mit dem deutsch-französischen Lander MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) an Bord. Seit Dezember 2014 reiste die Sonde durchs Weltall, um zuletzt in einem mehrere Wochen währenden Annährungsmanöver am 27. Juni 2018 den erdnahen Asteroiden Ryugu zu erreichen, wie die japanische Raumfahrtagentur JAXA heute bestätigte. Hayabusa2 hält nun im Formationsflug zunächst eine Distanz von 20 Kilometer Entfernung zum Asteroiden und sammelt Bilder und Daten, während sich der Himmelskörper neben der Sonde um seine Achse dreht. Für Anfang Oktober ist die Landung von MASCOT auf der Oberfläche geplant. Dort wird sich der Lander hüpfend über die Oberfläche bewegen, um Messungen an mehreren Orten zu ermöglichen. Die Forscher wollen genauere Einblicke in die Beschaffenheit und den Aufbau erdnaher Asteroiden gewinnen, um diese sehr alten Fragmente des Sonnensystems zu verstehen, Einblick in die Entstehungsgeschichte der Planeten zu gewinnen und nicht zuletzt auch, um mögliche Asteroidenabwehrmissionen effektiver zu planen. Mit der Muttersonde Hayabusa2 ist 2020 sogar die Rückführung von Asteroidenmaterial zur Erde geplant.

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DLR - Animation: Asteroidenlander MASCOT auf Hayabusa2
Die japanische Raumsonde Hayabusa2 befindet sich seit dem 3. Dezember 2014 auf einer Probenrückführmission zum Asteroiden Ryugu (ehemals 1999 JU3). Mit an Bord ist der Lander MASCOT. Er wurde federführend vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in enger Zusammenarbeit mit der...
Credit: DLR (CC-BY 3.0)

"Der Asteroid Ryugu ist für uns ein ideales Forschungsobjekt mit seinen gerade einmal 900 Metern Durchmesser und vielen Artgenossen in der Nähe der Erdbahn", sagt Prof. Ralf Jaumann vom DLR-Institut für Planetenforschungin Berlin. „Ungewöhnlich ist die eckige Form, die wir auf den ersten Bildern erkennen.“ Zudem sind Krater und große Brocken auf der Oberfläche sichtbar. "Die wissenschaftlich überraschende Form von Ryugu und seine vielen Krater werden die Auswahl eines geeigneten Landeplatzes für MASCOT spannend, aber auch herausfordernd gestalten", sagt die Leiterin des MASCOT-Landers, Dr. Tra-Mi Ho vom DLR-Institut für Raumfahrtsystemein Bremen. MASCOT wird ganz neue Einblicke in das Material des solaren Urnebels ermöglichen, das seit rund 4,5 Milliarden Jahren auf der Asteroidenoberfläche ruht.

Hüpfen auf einem Asteroiden

Nach aktueller Planung wird MASCOT Anfang Oktober von der Muttersonde ausgeklinkt und bewegt sich dann für mindestens 16 Stunden messend und hüpfend auf dem Asteroiden Ryugu. Dabei kann MASCOT bis zu 70 Meter weit hüpfen und so erstmals an verschiedenen Orten auf einem Asteroiden Messungen vornehmen - eine Premiere für die internationale unbemannte Raumfahrt. Im Inneren der 30 mal 30 mal 20 Zentimeter großen Landesonde mit nur 10 Kilogramm Masse sind insgesamt vier Instrumente eingebaut: Mit einem Radiometer und einer Kamera des DLR, einem Spektrometer des Institut d'Astrophysique Spatialeund einem Magnetometer der TU Braun­schweig sollen die mineralogische und geologische Zusammensetzung der Asteroidenoberfläche untersucht und Oberflächentemperatur sowie Magnetfeld des Asteroiden ermittelt werden. Dabei erhält MASCOT durch einen eingebauten Schwungarm die nötige Bewegungsenergie für die Hüpfmanöver auf der Oberfläche.

Asteroid Ryugu und Raumsonde Hayabusa2 (japanisch für Falke) bewegen sich derzeit rund 280 Millionen Kilometer entfernt von der Erde, wobei ein Signal von der Raumsonde zur Erde gut 15 Minuten benötigt. Die ers­ten Bil­der der ja­pa­ni­schen Ka­me­ra ONC-T (Op­ti­cal Na­vi­ga­ti­on Ca­me­ra - Te­les­co­pic) an Bord von Hayabusa2 zeigen eine sehr ungewöhnliche Form von Ryugu. Die Wissenschaftler erwarten dadurch nicht immer ganz zum Zentrum gerichtete Gravitationskräfte, wobei die Anziehungskraft des Asteroiden bisherigen Schätzungen zu Folge nur etwa ein 60.000stel der Erdanziehungskraft entspricht. Dazu rotiert Ryugu, der nach einem unter Wasser liegenden Schloss aus der japanischen Mythologie benannt ist, mit einer Achse senkrecht zu seiner Bahnbewegung.

Brocken in kosmischer Nachbarschaft zur Erde

Heute sind mehr als 750.000 Asteroiden bekannt. Nur ein Bruchteil davon, etwa 17.000 Asteroiden, bewegen sich auf elliptischen Bahnen weit ins innere Sonnensystem hinein und kreuzen die Bahnen von Mars, Erde oder sogar Merkur. Rund 1000 von diesen sind erdnahe Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als einem Kilometer. Am 3. Dezember 2014 startete die Mission Hayabusa2 vom japanischen Weltraumzentrum Tanegashima mit dem deutsch-französischen Landemodul MASCOT an Bord, um neue Erkenntnisse zum Aufbau und zur Zusammensetzung des primitiven, kohlenstoffreichen und erdbahnkreuzenden Asteroiden (162173) Ryugu zu liefern. Wissenschaftlich steht dabei die Frage im Mittelpunkt, welche Rolle Asteroiden bei der Entstehung und der frühen Entwicklung der Erde und der terrestrischen Planeten gespielt haben. Erforscht werden soll zum einen, ob das Wasser der Erde in Teilen auch von Asteroiden stammen könnte, und zum anderen, wie ein potenziell für die Erde gefährlicher, erdbahnkreuzender Asteroid beschaffen ist, um Abwehrmöglichkeiten zu entwickeln. Gegenwärtig ist allerdings von keinem Asteroiden bekannt, dass er sich auf Kollisionskurs mit der Erde befindet. Asteroiden werden als erdnahe Objekte (NEOs, Near Earth Objects) bezeichnet, wenn Sie sich mindestens bis auf 45 Millionen Kilometer der Erde nähern.

Hayabusa2 wird Ryugu anderthalb Jahre lang aus unmittelbarer Nähe beobachten. Höhepunkte der Mission werden das Absetzen des Landemoduls MASCOT und weiterer Mikrolander sowie beim Kontakt der Hauptsonde mit dem Asteroiden zwei bis drei Entnahmen von Asteroidenmaterial sein. Die Asteroiden-Proben werden 2020 von Hayabusa2 zur Erde zurückgebracht.

Über die Mission Hayabusa2 und MASCOT

Hayabusa2 ist eine Weltraummission der japanischen Raumfahrtagentur JA­XA - GLO­BAL zum erdnahen Asteroiden Ryugu. Der deutsch-französische Lander MASCOT an Bord von Hayabusa2 wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und gebaut in enger Kooperation mit der französischen Raumfahrtagentur CNES (Cen­tre Na­tio­nal d'Etu­des Spa­tia­les). Die wissenschaftlichen Experimente an Bord von MASCOT sind Beiträge des DLR, des Institut d'Astrophysique Spatiale und der Technischen Universität Braunschweig. Betrieb und Steuerung des MASCOT-Landers und seiner Experimente erfolgen durch das DLR mit Unterstützung der CNES und in kontinuierlichem Austausch mit der JAXA.

Das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen entwickelte federführend zusammen mit CNES den Lander und testete ihn. Das DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik in Braunschweig war für die stabile Struktur des Landers zuständig. Das DLR Ro­bo­tik und Me­cha­tro­nik Zen­trum (RMC) in Oberpfaffenhofen entwickelte den Schwungarm, der Mascot auf dem Asteroiden hüpfen lässt. Das DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin steuerte die Kamera MASCAM und das Radiometer MARA bei. Überwacht und betrieben wird der Asteroidenlander aus dem MASCOT-Kontrollzentrum im Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) am DLR-Standort Köln.

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  • Falk Dambowsky
    Pres­se­re­dak­ti­on
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    Linder Höhe
    51147 Köln
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  • Dr. Tra-Mi Ho
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Raum­fahrt­sys­te­me
    Telefon: +49 421 24420-1171
    Robert-Hooke-Str. 7
    28359 Bremen
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  • Prof. Dr. Ralf Jaumann
    Freie Uni­ver­si­tät Ber­lin
    In­sti­tut für Geo­lo­gi­sche Wis­sen­schaf­ten
    Pla­ne­to­lo­gie und Fer­ner­kun­dung
    Telefon: +49-172-2355864
    Malteserstr. 74-100
    12249 Berlin
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  • Christian Krause
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    Nutzer­zen­trum für Welt­raum­experi­mente (MUSC)
    Telefon: +49 2203 601-3048

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