MASCOT landete sicher auf dem Asteroiden Ryugu
Der Asteroid Ryugu hat in 300 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde einen neuen Bewohner: Lander MASCOT wurde am 3. Oktober 2018 auf dem Asteroiden abgesetzt und nahm seine Arbeit auf. Um 3.58 Uhr Mitteleuropäischer Zeit wurde das Landegerät erfolgreich von der japanischen Raumsonde Hayabusa2 getrennt. Damit beginnen für das internationale Team aus Ingenieuren und Wissenschaftler die 16 Stunden, in denen der Lander mit Messungen auf der Asteroidenoberfläche beginnt. Am Tag zuvor hatte sich die Sonde Hayabusa2 der japanischen Raumfahrtagentur auf den Weg in Richtung Ryugu gemacht. In einer Höhe von 51 Metern wurde MASCOT ausgeklinkt und fiel im freien Fall – langsamer als ein irdischer Fußgänger – auf sein Ziel, den Asteroiden, zu. Im MASCOT-Kontrollraum am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie im angrenzenden Wissenschaftlerraum war die Erleichterung über die erfolgreiche Separation und die Bestätigung der Landung deutlich spürbar: „Es hätte nicht besser laufen können“, erklärte MASCOT-Projektmanagerin Tra-Mi Ho vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme. „Aus den Betriebsdaten des Landers konnten wir erkennen, dass er sich von der Raumsonde trennte und nach rund 20 Minuten auf der Asteroidenoberfläche zur Ruhe kam.“
Bereits der Moment der Separation gehört zu den Risiken während der Mission: Wäre MASCOT nicht wie geplant und oftmals getestet ohne Probleme aus dem Mutterschiff separiert worden, hätte das irdische Team kaum Möglichkeiten gehabt, dieses Problem zu beheben. Doch alles verlief reibunglos: Bereits während des Abstiegs auf den Asteroiden schaltete die Kamera MASCAM ein und nahm 20 Bilder auf, die nun an Bord der japanischen Sonde gespeichert sind. „Die Kamera funktionierte perfekt“, sagt Ralf Jaumann, DLR-Planetenforscher und wissenschaftlicher Leiter des Kamera-Instruments. „Damit sind dem Team die ersten Bilder der Kamera sicher.“ Auch das Team des Magnetometers konnte in den von MASCOT gesendeten Daten erkennen, dass das Instrument bereits der vor der Separation einschaltete und Messungen durchführte. „Die Messungen zeigen das relativ schwache Feld des Sonnenwindes und die sehr starken magnetischen Störungen durch das Raumfahrzeug“, erläutert Karl-Heinz Glaßmeier von der Technischen Universität Braunschweig. „Im Moment der Separation erwarteten wir eine deutliche Abnahme des Störfeldes – und diese wir konnten wir auch deutlich erkennen.“
Schon 20 Minuten nach der Separation kam MASCOT auf der Oberfläche zur Ruhe. Nun analysiert das Team die Betriebsdaten, die MASCOT zur Erde sendet, um zu erfahren, was in 300 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde auf dem Asteroiden Ryugu geschieht. Der Lander sollte nun auf der Asteroidenoberfläche liegen, sich mit seinem Schwungarm im Inneren in die richtige Position gebracht haben und selbstständig mit den Messungen beginnen. An Bord befinden sich insgesamt vier Instrumente: eine Kamera sowie ein Radiometer des DLR, ein Spektrometer des Institut d'Astrophysique Spatiale sowie ein Magnetometer der TU Braunschweig. Hat MASCOT alle geplanten Messungen durchgeführt, soll er zu einem weiteren Mess-Ort hüpfen. So erhalten die Wissenschaftler erstmals Daten von unterschiedlichen Stellen auf einem Asteroiden. „Mit MASCOT haben wir die einzigartige Möglichkeit, das ursprüngliche Material des Sonnensystems unmittelbar auf einem Asteroiden zu untersuchen“, betont DLR-Planetenforscher Ralf Jaumann. Mit MASCOTs gemessenen Daten und den Proben, die Hayabusa2 im Jahr 2020 von Ryugu zur Erde bringt, lernen die Wissenschaftler nicht nur mehr über Asteroiden, sondern vor allem über die Entstehung unseres Sonnensystems. „Asteroiden sind sehr ursprüngliche Himmelskörper.“
Über die Mission Hayabusa2 und MASCOT
Hayabusa2 ist eine Weltraummission der japanischen Raumfahrtagentur JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) 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 in Oberpfaffenhofen entwickelte den Schwungarm, der MASCOT auf dem Asteroiden hüpfen lässt, und passt dessen Bewegungen mithilfe der neuesten Messungen von Hayabusa2 an die Eigenschaften von Ryugu an. 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.