Hayabusa2: Japans zweite Sample Mission

Hayabusa2 ist eine japanische Asteroiden-Sampling-Mission, die im Dezember 2014 startete. Die Raumsonde befindet sich derzeit auf dem Weg zum Asteroiden 162173 Ryugu und wird dort zwischen Juni und Juli 2018 eintreffen, berichtete die Japanische Forschungsagentur für Luft- und Raumfahrt (JAXA). Hayabusa2 ist eine Nachfolgemission von Hayabusa, die trotz zahlreicher technischer Schwierigkeiten im Jahr 2010 Proben vom Asteroiden 25143 Itokawa zur Erde brachte.

Ein Jahr nach dem Start kehrte Hayabusa2 kurz zur Erde zurück, um durch die Nutzung des Erd-Gravitationsfeldes einen Geschwindigkeitsschub zu bekommen. In der Zwischenzeit machten Astronomen periodische Beobachtungen von Ryugu, um Informationen über den Asteroiden vor der Ankunft der Raumsonde zu sammeln. Das 600 kg schwere Raumfahrzeug soll 18 Monate beim Asteroiden bleiben und 2020 mit Proben an Bord zur Erde zurückkehren.

Entwicklung der Mission

Hayabusa2- wurde erstmals 2006 von Japans Space Activities Commission ausgewählt und im August 2010 (kurz nach Hayabusas Rückkehr) finanziert. Die Kosten werden auf etwa 16,4 Milliarden Yen (150 Millionen US-Dollar) geschätzt.

Die Grundkonfiguration von Hayabusa2 ist der ersten Hayabusa-Sonde sehr ähnlich, abgesehen von einigen technischen Verbesserungen, sagte JAXA.

Hier einige Verbesserungen auf Hayabusa2

• Ionenantrieb: Verbesserung der Lebensdauer der Neutralisatoren (die auf Hayabusa fehlgeschlagen sind) durch Verstärkung des internen Magnetfeldes. Außerdem werden sorgfältigere Überprüfungen des Ionenantriebs durchgeführt, um die Antriebserzeugung und Zündstabilität zu verbessern.
• Mechanismus für die Proben-Entnahme: Bessere Dichtungsleistung, mehr Fächer und ein verbesserter Mechanismus zum Aufnehmen von Material von der Oberfläche. Auf Hayabusa war zum Zeitpunkt der Probenentnahme unklar, ob tatsächlich etwas von der Oberfläche aufgenommen wurde.
• Wiedereintrittskapsel: JAXA hat ein Instrument hinzugefügt, um Beschleunigung, Bewegung und Innentemperatur während des Fluges zu messen. (Die Hayabusa-Kapsel zerbrach während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre.)
• Flache Antennen: Anstelle von Haybusas Parabolantenne wird Hayabusa2 flache Antennen haben. Diese werden es ermöglichen, die gleiche Kommunikationskapazität wie Hayabusa zu haben, spart aber Gewicht (und beim Start dadurch Treibstoff). „Eine Flachantenne kann aufgrund technologischer Verbesserungen die gleiche Kapazität wie eine Parabolantenne haben. Dank des flachen Designs ist das Gewicht der Antenne - im Vergleich zu einer Parabolantenne - auf ein Viertel reduziert, und das bei gleicher Leistung, sagte JAXA.

Die wichtigsten Instrumente der Mission:

• Small Carry-on Impactor (SCI): Dieser erzeugt einen künstlichen Krater auf der Oberfläche des Asteroiden. Hayabusa2 wird die Veränderungen auf der Oberfläche vor und nach dem Einschlag begutachten. Aus dem Krater wird eine Probe entnommen, um „frisches“ Material aus dem Untergrund zu bekommen.
• Nahinfrarot-Spektrometer (NIRS3) und Infrarot-Wärmebildgerät (TIR): Das Spektrometer untersucht die mineralische Zusammensetzung des Asteroiden und die Beschaffenheit von Wasser. Das Wärmebildgerät wird die Temperatur und die thermische Trägheit (Widerstand gegen Temperaturänderungen) des Asteroiden untersuchen.
• Die kleinen Rover MINERVA-II: Drei kleine Rover hüpfen auf der Oberfläche und sammeln Daten vor Ort. Sie sind die Nachfolger des MINERVA-Rovers an Bord von Hayabusa, der sein Ziel nach dem Start nicht erreichte.
• Ein kleiner Lander (MASCOT): Dies ist ein Lander der nur einmal springt, nachdem er auf der Oberfläche angekommen ist. Er wird auch Beobachtungen der Oberfläche aus der Nähe durchführen. MASCOT wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der französischen Raumfahrtagentur (CNES) gebaut.

Wissenschaftliche Ziele

Japan wählte für die Mission Hayabusa2 einen anderen Typ von Asteroiden. Ziel ist es, Informationen über eine Vielzahl von Asteroiden im Sonnensystem zu sammeln. Ryugu ist ein C-Typ Asteroid, was bedeutet, dass er kohlenstoffhaltig ist: Mit einem hohen Anteil an Kohlenstoff gehört er zu der größten Gruppe an Asteroiden im Sonnensystem. (Das Ziel von Hayabusa war Itokawa, ein S-Typ Asteroid, was bedeutet, dass er überwiegend aus Gesteinen besteht).

Ryugu ist ein ursprünglicheres Objekt als Itokawa und enthält vermutlich mehr organische oder hydratisierte Mineralien gab JAXA an. Organische Stoffe und Wasser sind Schlüsselelemente für das Leben auf der Erde, obwohl ihre Präsenz auf anderen Objekten nicht unbedingt das Leben selbst bedeutet. „Wir erwarten uns, den Ursprung des Lebens zu klären, indem wir Proben aus einem so ursprünglichen Himmelskörper wie einem Asteroiden vom C-Typ entnehmen, um organisches Material und Wasser im Sonnensystem zu untersuchen um herauszufinden, wie sie koexistieren und sich gegenseitig beeinflussen“, sagte JAXA.

(162173) Ryugu ist ein Apollo-Asteroid (Erdbahnkreuzer) der am 10. Mai 1999 im Rahmen des LINEAR-Projekts entdeckt wurde. Der Asteroid wurde nicht nur als Zielobjekt für die japanische Hayabusa-2-Mission ausgewählt, auch bei der Marco-Polo-Mission der ESA im Rahmen ihres Cosmic Vision-Programms gilt er als mögliches Ziel. Benannt wurde der Asteroid - nach einem von der JAXA ausgeschriebenen öffentlichen Wettbewerb zur Namensfindung - nach dem Unterwasserpalast des Drachengottes aus einer japanischen Sage. In dieser Sage besuchte ein Fischer diesen Palast und brachte eine schwarze Kiste mit Geheimnissen zurück. In Analogie dazu wird Hayabusa-2 vom Asteroiden eine Kiste mit Gesteinsproben zurückbringen.

2. April 2018/SP
Verein Kuffner-Sternwarte