MASCOT-Lander
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  • Asteroidenlande MASCOT an Bord der japanischen Raumsonde Hayabusa2
    Asteroidenlande MASCOT an Bord der japanischen Raumsonde Hayabusa2

    Der Asteroidenlande MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) ist ein mobiles quaderförmiges Landegerät mit Abmessungen von 30 mal 30 mal 20 Zentimetern und einer Gesamtmasse von circa zehn Kilogramm. Er beherbergt vier wissenschaftliche Instrumente, die die Oberfläche des Asteroiden Ryugu detailliert untersuchen sollen.

  • 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.

  • Mobilitätsmechanismus zur Fortbewegunga auf der Asteroidenoberfläche
    Mobilitätsmechanismus zur Fortbewegunga auf der Asteroidenoberfläche

    Mit Hilfe eines Schwungarms können Lagekorrekturen und Positionswechsel des Landers vorgenommen werden.

  • Die MASCOT%2dKamera (MASCAM)
    Die MASCOT-Kamera (MASCAM)

    Die Kamera MASCAM des DLR-Instituts für Planetenforschung nimmt während des Abstiegs zu Ryugu Bilder auf. Nach der Landung wird sie die Umgebung der Landestelle bis zum Horizont in hoher Auflösung fotografieren und führt auf der Asteroidenoberfläche geologische und physikalische Messungen der Umgebung und des Untergrunds durch.

  • Das Radiometer MARA
    Das Radiometer MARA

    Das Radiometer MARA des DLR-Instituts für Planetenforschung dient zur Bestimmung der Oberflächentemperatur sowie der thermischen Eigenschaften des Regoliths.

  • Das Magnetometer MAG
    Das Magnetometer MAG

    Das Magnetometer MAG, eine Entwicklung des Instituts für Geophysik und extraterrestrische Physik der Technischen Universität Braunschweig, wird das Magnetfeldes des Asteroiden vermessen.

  • Das Infrarot%2dSpektralmikroskop MicrOmega
    Das Infrarot-Spektralmikroskop MicrOmega

    Das Infrarot-Spektralmikroskop MicrOmega, ein Instrument des Institut d‘Astrophysique Spatiale (Paris), ermittelt die mineralogische Zusammensetzung des Regoliths.

MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) ist ein mobiles quaderförmiges Landegerät mit Abmessungen von 30 mal 30 mal 20 Zentimetern und einer Gesamtmasse von circa zehn Kilogramm. Er beherbergt vier wissenschaftliche Instrumente, die die Oberfläche des Asteroiden Ryugu detailliert untersuchen sollen.

Seine Struktur selbst ist mit 450 Gramm extrem leicht und zugleich hochsteif. Dies wird durch die Verwendung spezieller, nur 0,125 Millimeter dicker CFK-Schichten ermöglicht, die mit einem Schaumkern beziehungsweise als Laminat zu einer materialgerechten Fachwerkstruktur kombiniert sind.

MASCOT beinhaltet zudem einen Mechanismus, der eine Fortbewegung auf der Asteroidenoberfläche ermöglicht. Dabei wird ein Schwungarm aus Wolfram durch einen Motor beschleunigt und abgebremst, wodurch ein Ruck auf das Gesamtsystem ausgeübt wird, sodass MASCOT sich durch "Springen" fortbewegen und in die zur Durchführung der Experimente erforderliche Lage bringen kann. Die Batterie von MASCOT hat eine Kapazität von 200 Wattstunden, was für bis zu 16 Stunden Betriebszeit ausreichen wird. Die tatsächliche Einsatzzeit hängt aber von der Temperatur und dem aktuellen Stromverbrauch vor Ort ab. Ryugu durchläuft in dieser Zeit etwa zweivollständige Tag-und-Nacht-Zyklen.

Landen und "Springen" auf einem Asteroiden

Da die Anziehungskraft des Asteroiden nicht ausreicht, um den MASCOT-Lander aus der Hayabusa2-Sonde "herauszuziehen", wird er mittels eines Federmechanismus hinter einer Abstoßplatte aus seiner Halterung herausgeschoben. Nach der Abtrennung von Hayabusa2 wird MASCOT aus circa 60 Metern Höhe mit der Geschwindigkeit eines Papierblatts in Richtung des Asteroiden fallen und nach einer Viertelstunde einen ersten Bodenkontakt mit Ryugu haben. MASCOT wird dann aber wegen der niedrigen Anziehungskraft des Asteroiden - sie beträgt nur ein Sechzigtausendstel des Werts auf der Erde - einen oder mehrere Sprünge über die Oberfläche machen. Der finale Landeplatz und die Orientierung sind deshalb ungewiss. Für die Ausführung der Experimente ist aber eine "aufrechte" Position erforderlich: Damit MASCOT arbeiten kann, werden dem Bordcomputer über Lagesensoren die Orientierungsdaten mitgeteilt. Daraufhin wird der Schwungarm aktiviert, der den Lander gegebenenfalls nochmals in Bewegung setzt, sodass MASCOT am Ende die richtige Position hat. Alle Aktivitäten von MASCOT geschehen vollständig autonom. Wegen der langen Signallaufzeiten zur Erde ist ein Eingreifen der Bodenstation nicht möglich.

Die wissenschaftliche Nutzlast von MASCOT

Die Kamera MASCAM des DLR-Instituts für Planetenforschung nimmt bereits während des Abstiegs zu Ryugu Bilder auf. Nach der Landung wird sie die Umgebung der Landestelle bis zum Horizont in hoher Auflösung fotografieren und führt auf der Asteroidenoberfläche geologische und physikalische Messungen der Umgebung und des Untergrunds durch. Das Radiometer MARA des DLR-Instituts für Planetenforschung dient zur Bestimmung der Oberflächentemperatur sowie der thermischen Eigenschaften des Regoliths. Das Infrarot-Spektralmikroskop MicrOmega, ein Instrument des Institut d‘Astrophysique Spatiale (Paris), ermittelt die mineralogische Zusammensetzung des Regoliths. Das Magnetometer MAG, eine Entwicklung des Instituts für Geophysik und extraterrestrische Physik der Technischen Universität Braunschweig, wird das Magnetfeldes des Asteroiden vermessen.

Nach Abschluss der ersten Messungen wird MASCOT, wiederum angetrieben durch die Schwungmasse, einen Ortswechsel vornehmen und dort die Experimente wiederholen. Auch ein dritter Landeplatz ist für Messungen geplant. Die Daten von MASCOT werden zu Hayabusa2 übertragen. Dabei befindet sich die Sonde in einer Beobachterposition drei Kilometer über dem Asteroiden. Von dort werden alle Messungen und Betriebsdaten von MASCOT zur Erde übermittelt.

Die Aktivitäten von der Abtrennung bis zum Ende der MASCOT-Betriebsdauer werden aus dem JAXA-Kontrollzentrum in Sagamihara direkt zum DLR-Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) in Köln weitergeleitet. Die ersten Ergebnisse aus den Experimenten werden der japanischen Missionsleitung und dem MUSC auch Anhaltspunkte für die Auswahl der Landepunkte zur später erfolgenden Probennahme geben.

Beteiligung der DLR-Institute am MASCOT-Lander

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 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.

Zuletzt geändert am:
26.09.2018 09:25:22 Uhr

Kontakte

 

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

Institut für Raumfahrtsysteme

Tel.: +49 421 24420-1171
Elke Heinemann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Politikbeziehungen und Kommunikation

Tel.: +49 2203 601-2867

Fax: +49 2203 601-3249
Prof. Dr. Ralf Jaumann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Planetenforschung, Planetengeologie

Tel.: +49 30 67055-400

Fax: +49 30 67055-402
Ulrich Köhler
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

DLR-Institut für Planetenforschung

Tel.: +49 30 67055-215

Fax: +49 30 67055-402