MASCOT

MASCOT („Mobile Asteroid Surface SCouT“) ist ein Landegerät, welches am 3. Dezember 2014 mit der Probenrückführmission Hayabusa2 (JAXA) gestartet ist. Ziel dieser Mission ist der erdnahe Asteroid (162173) Ryugu. Nach fast 4 Jahren Flug wurde MASCOT am 3. Oktober 2018 um 3.58 Uhr (MESZ) von dem Mutterschiff aus einer Höhe von ca. 42 m über Ryugu‘s Oberfläche getrennt. Das Landergerät kam ca. 20 Minuten nach der Separation auf dem Asteroiden zur Ruhe und führte in den nächsten ca. 17 Stunden seinen wissenschaftlichen Betrieb aus. Dabei kamen seine vier wissenschaftlichen Instrumente (MASCam, MicrOmega, MASMag und MARA) zum Einsatz und sammelten Daten von mehreren Stellen auf der Asteroidenoberfläche.

Der Lander MASCOT wurde federführend vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in enger Zusammenarbeit mit der französischen Raumfahrtagentur CNES und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA gebaut.

Die Gesamtmasse des Landegeräts beträgt gerade einmal zehn Kilogramm und umfasst auch die wissenschaftlichen Instrumente MASCam (Kamera) und MARA (Radiometer) des DLR Instituts für Planetenforschung, sowie ein Hyperspektral-Infrarot Mikroskop (MicrOmega) des Instituts d’Astrophysique Spatiale und dem Magnetometer (MASMag) der TU Braunschweig.

Das Ziel dieser Experimente ist u.a. die Bestimmung der Oberflächenstruktur, der Mineralogie, der Oberflächentemperatur und das Magnetfeld des Asteroiden. Alle diese Informationen sollen zusammen mit den Daten der Fernerkundungsinstrumente auf Hayabusa2 und den später zurückgebrachten Asteroidenproben wichtige Erkenntnisse über Ryugu’s Zusammensetzung, über seine Entstehung und Entwicklung im Speziellen liefern. Ableitend davon, ist das Ziel der Hayabusa2 Mission unser Wissen über die frühe Geschichte des Sonnensystems und seinen Entwicklungsprozessen zu erweitern, und mögliche Rückschlüsse zur Herkunft von Wasser und organischen Materialien auf der Erde via Asteroideneinschläge zu ziehen.

Warum Asteroidenforschung?

Asteroiden gehören, wie Kometen, zu den kleinen Körpern im Sonnensystem. Sie gelten nicht nur als Überbleibsel der frühen Phase der Planetenentstehung, sondern sollen auch der Ursprung für das Wasser auf der Erde sein: Schwere Bombardierungen der jungen Erde durch Asteroiden sollen  vor ca. 3,8 Milliarden Jahren Wasser und komplexe Moleküle auf unseren Planeten gebracht haben. Dies soll der Schlüsselprozess für die Entstehung von Leben sein.

Asteroiden werden durch ihre Umlaufbahnen (zum Beispiel Hauptgürtel-Asteroiden, Trojaner, Erdnahe Asteroiden) und durch Merkmale in ihrem Reflektionsspektrum (‚Asteroiden Taxonomie‘) unterschieden.

Ryugu (1999 JU3) gehört zu einer Klasse von sehr häufig vorkommenden erdnahen Asteroiden. Dieser Asteroiden-Typ ist von besonderem Interesse, da ihr Spektrum denen der kohlenstoffhaltige Chondrite  ähneln und derer chemische Zusammensetzung sehr nahe dem unserer Sonne und des frühen Sonnennebels sind. Zusätzliche wurde auf diesen Typwasserhaltige Minerale gefunden.  Antworten zu der Lebensmaterie, dem Ursprung und der Evolution unseres Sonnensystems zu finden ist daher das Hauptziel von MASCOT als wissenschaftliche Nutzlast der Hayabusa2 Mission.

Forschung vor Ort und im Labor

Bereits die erste Hayabusa-Mission der japanischen Raumfahrtagentur JAXA war ein Erfolg: 2010 brachte die japanische Hayabusa-Sonde in einer Kapsel zum ersten Mal Asteroidenmaterial in seiner ursprünglichen, unveränderten Form zur Erde. Damals untersuchte auch das DLR-Institut für Planetenforschung die seltenen Partikel. Mit der Hayabusa2-Mission soll nun erneut Material zur Erde gebracht werden, aber auch mit MASCOT direkt vor Ort gemessen werden. "Unsere Daten werden unter anderem auch als Referenz für die Untersuchungen in den irdischen Laboren dienen", sagt DLR-Projektleiterin Dr. Tra-Mi Ho. Außerdem wird der Lander als Späher erkunden, wo die japanische Sonde das Asteroidenmaterial einsammeln soll. "Sonde und Lander werden unser Wissen über Asteroiden auf jeden Fall vervielfachen."

Die DLR-Beteiligung an der Hayabusa2-Mission

Das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme entwickelte den Lander und testete ihn unter Weltraumbedingungen bei Parabelflügen, im Bremer Fallturm (ZARM) und auf dem Schütteltisch sowie in der Thermalvakuum-Kammer bei sich im Institut. Das DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik war für die stabile Struktur des Landers zuständig. Das DLR Robotik und Mechatronik Zentrum entwickelte den Schwungarm, den MASCOT auf dem Asteroiden hüpfen lässt. Das DLR-Institut für Planetenforschung steuerte die Kamera MASCAM und das Radiometer MARA bei. Überwacht und betrieben wird Asteroidenlander MASCOT aus dem DLR-Kontrollzentrum des Nutzerzentrums für Weltraumexperimente (MUSC) in Köln. Das CNES hat zu MASCOT das Power-Subsystem beigetragen, einen Teil des Telekommunikationssystems einschließlich Antennenentwicklung, die Abstiegs- und Landemissionsanalyse. Der Magnetometer MASMag wurde von der TU Braunschweig gebaut und das IR Microscope MicrOmega vom IAS Paris.

Mission Hayabusa2 & Mascot Links

Kontakt

Dr. Tra-Mi Ho

Abteilungsleiterin
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Raumfahrtsysteme
Systementwicklung und Projektbüro
Robert-Hooke-Str. 7, 28359 Bremen