Der Erdbahnkreuzer

Japans Hayabusa 2 besucht den Asteroiden Ryugu

Die Raumsonde Hayabusa 2 ist eine der ehrgeizigsten überhaupt: Sie soll einen Asteroiden untersuchen, gleich vier Lander auf ihm absetzen und: Proben zurück nach Hause schicken. Leicht wird es nicht.

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Über 780.000 Asteroiden kennen wir Menschen heute. Ganze 13 davon sind schon von Raumsonden besucht worden. Das ist gemessen daran, dass nur acht Planeten um die Sonne kreisen, schon eine ganze Menge. Am 27. Juni 2018 bekam ein weiterer Asteroid Besuch: Die japanische Mission Hayabusa 2 hat den Asteroiden Ryugu erreicht und ist zunächst auf 20 Kilometer an ihn herangeflogen. Das ist erst der Anfang: Wir tragen hier alles Wissenswerte über die Mission und ihr Ziel zusammen.

Was ist Hayabusa 2?

Hayabusa 2 ist eine japanische Raumsonde (übersetzt: Wanderfalke). Mit einer Startmasse von 600 Kilogramm ist sie eher klein; und doch ist sie eine der ambitioniertesten Missionen zu einem kleinen Körper bislang. Neben der Muttersonde mit ihren vier Instrumenten befinden sich ganze vier Landesonden an Bord – ein Rekord in der Raumfahrt: Einer davon stammt aus Europa (Mascot), drei von japanischen Universitäten. Gleichzeitig ist Hayabusa 2 eine Sample Return Mission: Sie soll, wie ihre Vorgängermission, Proben von einem zuvor kaum erforschten Asteroiden zur Erde bringen.

Raumsonde Hayabusa 2
Raumsonde Hayabusa 2

Was soll die Sonde tun?

Die Mission hat das Ziel, einen eher kleinen Asteroiden namens Ryugu zu erforschen. Die Raumsonde hat am 27. Juni eine Parkposition in einem Abstand von 20 Kilometern erreicht. Sie wird in einer statischen Position bleiben, Ryugu also nicht umkreisen. Nach einigen Wochen erster Untersuchungen, bei denen es auch darum geht, nach winzigen und möglicherweise gefährlichen Monden zu suchen, wird Hayabusa 2 absteigen und nach und nach ihre vier Lander absetzen. Schließlich wird die Muttersonde selbst ein gerade fünf Gramm schweres Projektil aus dem Metall Tantal mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche schießen und danach aus dem entstandenen Krater frische Gesteine aus Ryugus dabei freigelegten Tiefen nehmen und diese zur Erde bringen.

Der Zeitplan sieht wie folgt aus:

  • 27.10.2018: Ankunft in statischer Parkposition
  • Bis Ende Juli 2018: Beobachtung aus mittlerer Höhe
  • August 2018: Abstieg, um die Schwerkraft zu vermessen
  • Sep-Okt 2018: Erster Touchdown Hayabusa 2
  • Oktober 2018: Landung Lander Mascot
  • Nov-Dez 2018: Sonnennächster Punkt auf Ryugus Bahn
  • Januar 2019: Beobachtungen aus mittlerer Höhe
  • Februar 2019: Zweiter Touchdown Hayabusa 2
  • Mär-Apr 2019: Abschuss des Impaktors, Kraterbildung
  • Apr-Mai 2019: Dritter Touchdown Hayabusa 2
  • Juli 2019: Landung Rover dreier Minerva-Lander
  • Aug-Nov 2019: Beobachtungen des Asteroiden
  • Nov-Dez 2019: Abflug vom Asteroiden
  • Dezember 2020: Landung der Probenkapsel auf der Erde

Wie unterscheidet sich Hayabusa 2 von Rosetta?

Hayabusa 2 besucht einen Asteroiden, Europas Kometensonde Rosetta besuchte einen Kometenkern. Daher erwartet Hayabusa auch kein Schweif, keine Gasgeysire und Ausbrüche. Als kohliger Asteroid besitzt allerdings auch Ryugu viel Kohlenstoff, der vom Baumaterial des Planetensystems übrig geblieben ist. Die wissenschaftlichen Fragen hinter Hayabusa 2 sind daher ähnlich wie bei Rosetta.

Hayabusa 2 wird anders als Rosetta nicht um ihr Zielobjekt kreisen, was auch das Abwerfen der Lander erleichtert. Zudem dürfte die japanische Sonde nicht von umherfliegenden Brocken gestört werden, was bei Rosetta immer wieder vorkam. Anders als Rosetta soll Hayabusa 2 Proben zur Erde zurückbringen, die dann in irdischen Laboren weiter untersucht werden können.

Wie aufregend werden die Landungen?

Sicher wird es aufregend: Die vier Lander werden im Abstand von einigen Wochen zueinander abgeworfen. Da sie nur der sehr schwachen Schwerkraft des Asteroiden unterworfen sind, ist dieser freie Fall recht gemächlich. Der in Europa gebaute Mascot ist mit gerade zehn Kilogramm der größte unter den vier Landern. Geformt wie ein Schuhkarton, kann er mit einem Schwungrad seine Position verlagern und sich selbst immer wieder aufrichten. Mascot kann im besten Fall zwei Tage und zwei Nächte auf der Oberfläche überstehen, bis seine Batterie verbraucht ist. Sie ist nicht wieder aufladbar.

Die drei japanischen Lander namens Minerva II (deren Vorläufer bei Hayabusa 1 verloren ging) sind deutlich kleinere, ein Kilogramm schwere, dosenförmige Roboter, die sich eher rollend fortbewegen können und die unter anderem die Bodentemperatur an verschiedenen Orten messen sollen. Da sie Solarzellen besitzen, dürften sie länger durchhalten als Mascot.

Besonders spektakulär aber dürfte das zweiteilige Finale der Mission werden: Die Probennahme und die Rückführung der Probe zur Erde, die mit einer Kapsel im Jahr 2020 landen soll.

Was ist schon über Ryugu bekannt?

Ryugu wurde 1999 durch das US-Teleskop LINEAR entdeckt, das zwischen 1998 und 2011 knapp ein Drittel aller heute bekannten Asteroiden entdeckt hat. Ryugu ist ein sogenannter Erdbahnkreuzer, da seine Umlaufbahn einen ähnlichen Abstand zur Sonne hat wie die Erde. Der erdnächste Punkt dieser Bahn liegt bei 95.400 Kilometern, was gerade ein Viertel des Abstands Erde-Mond entspricht. Würde man Ryugu einen größeren Schubs geben (was niemand vorhat), könnte er der Erde gefährlich werden.

Ryugu besitzt eine dunkle Oberfläche und spektrale Untersuchungen ordnen ihn zwei verschiedenen Asteroidenklassen zu: Den kohlenstoffhaltigen C-Typ-Asteroiden ebenso wie den seltenen G-Typ-Asteroiden. Ryugu hat einen Durchmesser von knapp 900 Metern und ist verglichen mit anderen bisher von Raumsonden besuchten Asteroiden vergleichsweise klein.

Dank Hayabusa 2 haben die japanischen Forscher schon einige Neuigkeiten in Erfahrung gebracht: Ryugu besitzt eine Form, die dem Kristall Fluorit ähnelt (auf japanisch: Glühwürmchen-Stein, 蛍石). Ein Gebirgsgürtel umspannt seinen Äquator. Er besitzt auf seiner Oberfläche einige Einschlagskrater und viele große Brocken. Woraus diese bestehen, ist noch unklar.

Was ist das Ziel der Mission?

Die Fragen an eine Asteroidensonde sind vielfältig: Zunächst handelt es sich bei Ryugus Bestandteilen um recht urtümliches Material aus der Frühzeit des Sonnensystems. Da Ryugu kohlenstoffhaltig ist, besteht er mutmaßlich aus jenem Material, das Leben auf der Erde erst möglich gemacht hat. Denn hauptsächlich Asteroiden lieferten nach dem heutigen Verständnis der Forscher organisches Material und Wasser zur Erde.

Dazu kommt: Ryugu ist ein Erdbahnkreuzer, also eine potentielle Gefahr für unseren Planeten. Würde er (oder ein ähnlich großer Asteroid) auf die Erde stürzen, hätte das eine globale Katastrophe zur Folge. Daher wollen Forscher verstehen, welche mechanischen Eigenschaften verschiedene Asteroidentypen besitzen, um zu erfahren: Wie leicht ließe sich so ein Brocken ablenken oder zerstören, sollte ein vergleichbarer Asteroid eines Tages auf die Erde zufliegen?

Zuletzt interessieren sich derzeit einige Investoren für den Asteroidenbergbau. Denn manche dieser Körper enthalten wertvolle Metalle aus der Platingruppe. Bei einem kohlenstoffhaltigen Asteroiden wie Ryugu geht es eher um Wasser, Stickstoff oder Wasserstoff, aus denen sich im All neuer Raketentreibstoff herstellen ließe. Die US-Firma Planetary Resources schätzt den Wert von Ryugu auf knapp 83 Milliarden US-Dollar.

Hayabusa 2 bleibt eine Mission zur reinen Grundlagenforschung. Ihre Ergebnisse könnten aber die Entscheidung erleichtern, in einigen Jahrzehnten Rohstoffe im All abzubauen.

Was tat Hayabusa 1?

Hayabusa war die erste Mission der japanischen Raumfahrtagentur JAXA zu einem Asteroiden, die eine tragische und dennoch erfolgreiche Reise erlebte. Im Jahr 2005 besuchte sie den Asteroiden Itokawa. Die Raumsonde war ziemlich gebeutelt, denn sie wurde direkt nach dem Start von einem schweren Sonnensturm aus geladenen Teilchen getroffen, wodurch vor allem ihr Antrieb Schaden nahm. Daher erreichte sie den Asteroiden verspätet. Sie verlor ihren kleinen Lander Minerva durch einen Navigationsfehler und auch der Mechanismus zur Entnahme von Proben vom Asteroiden versagte weitgehend. Dennoch war Hayabusa 1 ein Erfolg: Die Sonde schickte drei Jahre später als geplant eine Kapsel zur Erde zurück, die erfolgreich im australischen Outback landete. Darin waren mehrere Körner enthalten, die nachweislich vom Asteroiden Itokawa stammten.

So sah der Wiedereintritt damals aus:

Zuletzt: Wie spricht man Ryugu aus?

Es ist nicht ganz einfach.

Danke an Hitoshi Yamaoka vom National Astronomical Observatory of Japan.

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