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MASCOT vor Landung auf Asteroid Ryugu
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
astronews.com
2. Oktober 2018 (Update 3. Oktober am Schluss des Artikels)
Am frühen Morgen des 3. Oktober soll es soweit sein: Die
japanische Sonde Hayabusa2 wird den französisch-deutschen Lander MASCOT
freigeben, so dass dieser auf dem Asteroiden Ryugu landen und ihn rund 16
Stunden lang erforschen kann. Der Lander wird weitgehend autonom agieren. Bilder
und Daten werden erst in einigen Tagen erwartet - wenn denn alles klappt.
Im Inneren des 30 mal 30 mal 20 Zentimeter
großen Landers MASCOT sind insgesamt vier
wissenschaftliche Instrumente eingebaut.
Bild: DLR (CC-BY 3.0) [Großansicht] |
Läuft alles nach Plan, ist es am 3. Oktober 2018 soweit: Am frühen Morgen, um
3:58:15 MESZ, wird der Asteroidenlander MASCOT von der Raumsonde Hayabusa2
abgetrennt und einige Minuten später auf der Oberfläche von Ryugu aufsetzen. Vom
ersten Oberflächenkontakt an wird es eine Reise ins Unbekannte, denn in einem
Umkreis von rund 200 Metern könnte MASCOT fast überall nach einigen Hüpfern
liegen bleiben.
Im Laufe des Vormittags des 3. Oktober erwarten die Forscherinnen und
Forscher im Kontrollzentrum am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
in Köln eine Bestätigung der Landung. Dann ist MASCOT zur Ruhe gekommen und die
umfangreichen wissenschaftlichen Messungen beginnen. Rund 16 Stunden verbleiben
der Landeeinheit, bis die Batterie versiegt.
"In den jetzigen Stunden vor der Separation wird die japanische Raumsonde
Hayabusa2 auf eine relative Höhe von nur 60 Metern über der
Asteroidenoberfläche gesteuert", erklärt Dr. Tra-Mi Ho, Projektleiterin des
deutsch-französischen Landers MASCOT vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in
Bremen. "Dann beginnt Hayabusa2 kurz vor der Landung eine
Freifallphase, an deren Ende nach 2 Minuten und 20 Sekunden MASCOT separiert
wird." Ist die Trennung erfolgt, fällt MASCOT völlig antriebslos und taumelnd
hinab auf den Asteroiden.
Die geringfügige Gravitation wird die Landeeinheit sanft beschleunigen auf
bis zu 20 Zentimeter pro Sekunde. Zum Vergleich: Ein gewöhnlicher Fußgänger
bewegt sich sieben Mal schneller. Bereits fünf bis zehn Minuten nach der
Separation berührt MASCOT in der ausgewählten Landezone zum ersten Mal Ryugus
Oberfläche und dann viele weitere Male bis zur Ruhelage. "Wir sind gespannt, ob
MASCOT wie geplant und vielfach erprobt sanft aus seiner Verankerung gelöst
wird", sagt Ho. "Der sanfte Abstieg ist entscheidend, da MASCOT sonst wegen der
geringen Gravitation wie ein 'Gummiball' vom Asteroiden zurückspringen und im
All verloren gehen würde".
Zudem schauen die Forscher gespannt auf die Minuten bis Stunden nach dem
Aufsetzen, da nicht vorhersehbar ist, wie sich MASCOT zufällig, nur den Regeln
der Physik folgend, auf der Oberfläche bewegt. "Es ist nicht bekannt, in welche
Richtung und wie lange MASCOT nach dem ersten Aufsetzen hüpfen wird und wir
hoffen natürlich, dass der Lander nicht in zu weichem Terrain oder in einer
Felsspalte hängen bleibt, wo er sich nicht aufrichten könnte", erklärt
MASCOT-Operationsmanager Christian Krause vom DLR. "Allerdings sind wir auch
zuversichtlich, da wir sehr viele Situationen am Boden durchgespielt und
entsprechende Kommandosequenzen an MASCOT gesendet haben."
Der Lander wird autonom auf dem Asteroiden betrieben und muss mit den
vorbereiteten Kommandosequenzen robust funktionieren, damit alle Messungen
planmäßig durchgeführt werden können. Während der Mission entscheidet MASCOT,
wie und wann er diese Sequenzen startet. Ein eingebauter Autonomiemanager im
Lander legt dann fest, wann MASCOT zur Ruhe gekommen ist und mit den Messungen
beginnen kann.
Bei 315 Grad Ost und 30 Grad Süd ist die Landung von MASCOT in der südlichen
Hemisphäre des 950 Meter durchmessenden Ryugu geplant. Dort gibt es einen
günstigen Tag/Nacht-Wechsel bei einer Temperaturspanne von etwa +47 bis -63 Grad
Celsius, was für die Landeeinheit nicht zu warm und nicht zu kalt ist. Im Umfeld
der Landestelle befinden sich keine sehr großen Felsen, allerdings gibt es
zahlreiche bis zu 30 Meter große Brocken, die eine zusätzliche Herausforderung
für die Landeeinheit darstellen.
Nachdem sich MASCOT, falls nötig, autonom aufgerichtet hat und ebenfalls
autonom einige Stunden erste Messungen durchführen konnte, werden die
Wissenschaftler im MASCOT-Kontrollzentrum in Köln entscheiden, ob die
Landeeinheit per eingebautem Schwungarm zu einer weiteren Messstelle hüpft. "Bei
letzten Tests vor der Landung haben wir abgeschätzt, dass wir MASCOT
wahrscheinlich nur einmal unter zehn Meter weit springen lassen, um
Batterielaufzeit für die optimale Durchführung der Messungen und
Datenübertragung zu sparen", erklärt Ho. "Zudem lassen die bisherigen Aufnahmen
vermuten, dass Ryugu über die Oberfläche hinweg eher ähnlich zusammengesetzt
ist, so dass wir keine großen Sprünge benötigen."
Im Inneren der 30 mal 30 mal 20 Zentimeter großen Landesonde mit nur 10
Kilogramm Masse sind insgesamt vier Instrumente eingebaut: Mit einem Radiometer
und einer Kamera des DLR, einem Spektrometer des Institut d'Astrophysique
Spatiale und einem Magnetometer der TU Braunschweig sollen die mineralogische
und geologische Zusammensetzung der Asteroidenoberfläche untersucht und
Oberflächentemperatur sowie Magnetfeld des Asteroiden ermittelt werden. MASCOT
wird bei seiner Landung auf Ryugu nur zu wenigen Zeitfenstern erreichbar sein,
wobei ein Kommando zum Lander und eine Antwort zurück zur Erde mehr als 30
Minuten benötigt. Während des rund 16 Stunden lang geplanten Messbetriebs auf
der Oberfläche ist MASCOT somit weitestgehend auf sich allein gestellt.
Da in dieser Phase auch vom Orbiter große Mengen an Daten erzeugt werden und
die Bandbreite des Links zur Erde relativ gering ist, werden von MASCOT nur
wenige Zustandsdaten das Kontrollzentrum in Köln erreichen. Die
wissenschaftlichen Daten und Bilder werden einige Tage nach der Landung erwartet
und dann ausgewertet. Aktuelle Informationen gibt es vor und während der Landung
über den Twitter-Account @MASCOT2018
und über den Hashtag #AsteroidLanding.
Eine Pressekonferenz des DLR mit ersten Informationen über Erfolg oder
Misserfolg der Asteroidenlandung ist am 3. Oktober ab 10 Uhr bei
Youtube zu sehen.
Update (3. Oktober 2018): Der Asteroidenlander MASCOT ist
sicher auf Ryugu gelandet: Um 3.58 Uhr wurde das Landegerät in einer Höhe von 51
Metern von der japanischen Raumsonde Hayabusa2 getrennt. 20 Minuten
später kam MASCOT auf der Oberfläche zur Ruhe. Offenbar war die Lage von MASCOT
aber ungünstig, weshalb der Schwungarm aktiviert wurde, so dass der Lander an
eine neue Stelle hüpfte. Dort war die Position besser, so dass alle vier
Instrumente nun sehr gut funktionieren. Nach dem Ortswechsel standen noch rund
sieben Stunden Zeit für Messungen zur Verfügung.
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