Eine Hüpfmaschine für die Raumfahrt
In der kommenden Woche soll die deutsch-französische Raumsonde Mascot auf dem Kleinplaneten Ryugu landen.
auf einem Abfangkurs zum Asteroiden Bennu, soll ihn bis zum Juni 2021 begleiten und in der Zwischenzeit mit fünf Instrumenten studieren. Voraussichtlich im Juli 2020 soll die Sonde mit einem Roboterarm 60 Gramm Bodenmaterial schürfen. Es wird in einer kleinen Kapsel verstaut, die im September 2023 auf der Erde zurückerwartet wird.
Ähnlich soll auch die Mission der japanischen Raumsonde Hayabusa-2 verlaufen. Mit einem mehrere Meter langen Rüssel wird die Sonde Oberflächenmaterial aufsaugen. Ende 2020 soll es in einer Rückkehrkapsel zur Erde gelangen, um in den Laboren der Forscher analysiert zu werden. Die japanische Raumfahrtagentur Jaxa hat schon einmal solch eine Weltraummission durchgeführt. Hayabusa-1 erkundete im Jahr 2005 den nur 400 Meter großen Asteroiden Itokawa. Sie sollte einige Gramm Bodenmaterial zur Erde bringen, doch während der Mission gab es viele technische Probleme. Nur durch einen glücklichen Zufall gelangten einige Mikrogramm Bodenproben in der Rückkehrkapsel zur Erde. Sie weisen auf eine trockene, an Silikaten reiche Oberfläche von Itokawa hin.
Die japanischen und die US-amerikanischen Projektwissenschaftler erwarten, dass die von ihnen ausgewählten Asteroiden Ryugu und Bennu größere Mengen Wassereis und organische Moleküle enthalten. Die bislang besten Hinweise darauf lieferte vor drei Jahren die europäische Raumsonde Rosetta vom Kern des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, kurz Tschuri genannt.
Die Untersuchungen Rosettas und ihres deutsch-französischen Landegeräts Philae erfolgten jedoch ausschließlich aus einiger Distanz mit den Bordinstrumenten. Es war nicht geplant, Material in irdische Laboratorien zu bringen. An der zweiten Hayabusa-Mission sind diesmal auch Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt beteiligt. Sie haben ein zehn Kilogramm schweres, kastenförmiges Landegerät mit vier wissenschaftlichen Instrumenten entwickelt. Im Unterschied zum Vorgänger Philae, der auf dem Kometen Tschuri eine Bruchlandung hatte, ist Mascot (Mobile Asteroid Surface Scout) robuster. Alle Instrumente stecken in einer Box, die weder Landebeine noch Räder hat. Vom Konzept her unterscheiden sich Philae und Mascot grundlegend. Während Philae nach der Landung fest auf der Oberfläche verankert werden sollte, was leider nicht gelang, haben die Raumfahrtingenieure bei Mascot Hüpfer im Programm fest eingeplant.
Am 3. Oktober soll Mascot auf Ryugu landen. Da die Anziehungskraft des Asteroiden nur ein Sechzigtausendstel der Erdanziehungskraft beträgt, wird das aus 100 Metern Höhe von der Muttersonde Hayabusa-2 ausgeklinkte Landeteil nicht gleich beim ersten Bodenkontakt zur Ruhe kommen, erwartet Projektleiterin Tra-Mi Ho vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme (Bremen). Die Box dürfte mehrmals über den Boden hüpfen. Mit Hilfe eines Schwungmechanismus im Inneren des Landers können die Wissenschaftler das Gerät anschließend über den Asteroiden springen lassen. Wegen der minimalen Anziehungskraft rechnen sie mit 70-Meter-Sprüngen. Im Verlauf der Betriebsdauer von 16 Stunden soll Mascot mehrere Hüpfer machen und Bodenanalysen nehmen. Sie sollen den japanischen Forschern helfen, interessante Stellen zu finden, an denen die Sonde Bodenproben nehmen kann, die dann zurück zur Erde gebracht werden sollen.