Voraussichtlich am 24. November 2014 wird das Landegerät an Bord der japanischen Hayabusa-2-Sonde dann auf seine vierjährige Reise durch das Weltall starten und 2018 am Ziel ankommen. Gerade einmal so groß wie eine Briefmarke ist die Folie, auf der jeder einen persönlichen Gruß mit auf den Asteroiden schicken kann.
Die Ingenieure des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bringen die Folie an ihrem Asteroidenlander Mascot an – mit den Namen derjenigen, die unter einer Eingabe-Maske bis zum 15. Juli 2014 anmelden. Während Hayabusa-2 den Asteroiden umkreist und später Bodenproben zur Erde zurückbringen soll, wird Mascot auf der Asteroidenoberfläche mit vier Instrumenten vor Ort messen und sich dabei mit einem Schwungarm im Inneren hüpfend von Stelle zu Stelle bewegen. So können zum ersten Mal Messungen an unterschiedlichen Orten auf einem Asteroiden durchgeführt werden.
Zurzeit besteht Mascot (Mobile Asteroid Surface Scout) noch die letzten Tests in Japan, bevor der zehn Kilogramm leichte Lander an der Raumsonde Hayabusa-2 angebracht wird. „Bis zum Start wird ein Team des DLR in Japan vor Ort sein und die letzten Vorbereitungen treffen“, erläutert Lander-Projektleiterin Dr. Tra-Mi Ho vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme. Mit an Bord reisen unter anderem eine Kamera sowie ein Radiometer des DLR-Instituts für Planetenforschung mit. Zwei weitere Instrumente – ein Infrarotspektrometer und Magnetometer – steuern das IAS (Paris) – und die TU Braunschweig bei. Ein weiterer Mitreisender ist eine Folie, auf die die Namen der virtuellen Weltraumreisenden gelasert wurden. „So hat Mascot eine Begleitung auf dem Weg zum Asteroiden 1999 JU 3.“
Kohlefaserverbundstoff macht es leicht und stabil
Die Mission Hayabusa-2 ist die Nachfolgerin für die erfolgreiche japanische Mission Hayabusa, von der Partikel des Asteroiden Itokawa zur Erde gebracht wurden. Dieses Mal jedoch kommt zusätzlich ein Lander hinzu, den das DLR entwickelt, gebaut und getestet hat. In einem 30 mal 30 mal 20 Zentimeter kleinen „Kasten“ sind vier Instrumente auf kleinstem Raum untergebracht. Damit Mascot ein Leichtgewicht und dennoch stabil ist, entwickelte das DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik eine Außenstruktur aus Kohlefaserverbundstoff.
Außerdem ist der „Scout“ beweglich und kann somit erstmals in der Geschichte der Planetenforschung Messungen an mehreren Stellen auf einer Asteroidenoberfläche durchführen: Er hat einen Schwungarm, den das Robotik- und Mechatronikzentrum des DLR beisteuerte. Damit kann er sich nicht nur durch Hüpfen umdrehen, sondern auch Sprünge von 60 bis zu 200 Metern Weite leisten.
Die Herausforderung bei der Mission ist die geringe Anziehungskraft des Asteroiden. Sie beträgt gerade einmal ein 60.000stel der Erdanziehungskraft und reicht deshalb auch nicht dazu aus, den Lander aus der Hayabusa-Sonde „herauszuziehen“. Deshalb wird Mascot mit einem Federmechanismus aus seiner Halterung herausgedrückt und fällt aus nur 100 Metern Entfernung in Richtung 1999 JU 3. Geschieht dies zu schnell, könnte Mascot abprallen. Auch das Hüpfen von Ort zu Ort muss so programmiert werden, dass der Lander dabei nicht die Fluchtgeschwindigkeit erreicht und ins Weltall fliegt.
Vergangenheit des Sonnensystems autonom erforschen
Auf der Asteroidenoberfläche wird Mascot dann unter anderem untersuchen, aus welchen Materialien der Boden des Asteroiden zusammengesetzt ist und welche Temperaturen an der Oberfläche herrschen. Dies alles muss allerdings autonom erfolgen, denn die Entfernung zwischen Asteroid und Erde ist zu groß, um die Abläufe vom Boden aus zu steuern. Zwei komplette Asteroidentage und -nächte – rund 16 Stunden – wird Mascot aktiv sein.
„Mit dem Asteroiden untersuchen wir einen Himmelskörper, der sich seit seiner Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert hat“, betont Projektleiterin Dr. Tra-Mi Ho. Zudem gehört 1999 JU 3 zu einer Klasse von sehr häufig vorkommenden erdnahen Asteroiden. Mit den Daten, die Mascot liefert, lernen die Wissenschaftler somit mehr über die Entstehungszeit unseres Sonnensystems, aber auch über die Asteroiden, die potenziell auf einem Kollisionskurs mit der Erde sein könnten.
