09.07.2018

Lander meldet sich

Asteroiden-Lander Mascot an Bord von Hayabusa2 sendet Signal an Kontrollzentrum.

Am 6. Juli 2018 um 3:15 Uhr MESZ war es so weit: Das Team im Mascot-Kontroll­zentrum am Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) in Köln empfing die ersten Signale des deutsch-französischen Asteroiden­landers Mascot nach der Ankunft am Asteroiden Ryugu. Am 27. Juni 2018 hatte der Lander an Bord der japanischen Raum­sonde Hayabusa2 nach einer dreieinhalb-jährigen Reise durchs All den Asteroiden erreicht. Nun überprüfen die Ingenieure und Wissenschaftler beim ersten Kontakt in diesem Jahr alle Systeme und Instrumente des Landers. „Jetzt beginnt die Zeit der intensiven Lande­vorbereitungen, denn bei der Landung selbst können wir nur noch begrenzt eingreifen", sagt Mascot-Operations­manager Christian Krause vom DLR.

Abb.: Mascot an Bord von Hayabusa2 (Bild: DLR, CC-BY 3.0)

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 dreißig Minuten benötigt. Während des rund 16 Stunden lang geplanten Mess­betriebs auf der Oberfläche ist Mascot somit weitest­gehend auf sich allein gestellt. Den Lande­übungen und -tests am Boden kommt daher eine besondere Bedeutung zu. „Wir unterziehen alle Kommando­sequenzen umfangreichen Tests mit Hilfe eines Bodenmodells von Mascot", erklärt Christian Krause vom DLR-Nutzerzentrum für Weltraum­experimente (MUSC) in Köln. „Mit dem Modell können wir beispielsweise die System­abläufe bei Bewegung und Aufrichten erproben, ebenso testen wir die wissenschaftlichen Abläufe der Experimente an Bord."

Seit dem Start von Hayabusa2 und Mascot am 3. Dezember 2014 haben die Forscher die Zeit genutzt, um gemeinsam mit der JAXA Lande­sequenzen zu erproben und Instrument­kalibrierungen mit dem Boden­modell durch­zuspielen und zu verfeinern. Dabei mussten sie noch weitest­gehend ohne Informationen über den Asteroiden auskommen und Annahmen etwa zur Oberflächen­beschaffenheit und -reflektivität treffen, die sie nun anpassen und verfeinern können.

„Unser Ziel ist es, während der Landung und der Mess­phase möglichst viele Daten zu sammeln – dafür müssen wir die Abläufe möglichst robust auf die unwirtliche und nicht genau vorherseh­bare Umgebung auf der Asteroiden­oberfläche vorbereiten", sagt Mascot-Projekt­leiterin Tra-Mi Ho vom DLR-Institut für Raum­fahrt­systeme. Im Inneren der 30 mal 30 mal 20 Zentimeter großen Lande­sonde mit nur zehn Kilogramm Masse sind insgesamt vier Instrumente eingebaut: Ein Radio­meter und eine Kamera des DLR, ein Spektro­meter des Institut d'Astrophysique Spatiale und ein Magneto­meter der TU Braunschweig sollen die mineralogische und geologische Zusammen­setzung der Asteroiden­oberfläche untersuchen und Oberflächen­temperatur sowie Magnet­feld des Asteroiden ermitteln.

Dabei erhält Mascot durch einen eingebauten Schwungarm die nötige Bewegungs­energie für Hüpf­manöver auf der Oberfläche. „Die Instrumente und Systeme durchlaufen nun nach der Ankunft erneut einen Gesundheits­check-Up, so wie er bereits jährlich während der Reise zu Ryugu stattfand", erklärt Tra-Mi Ho.

Für Mitte August 2018 ist die Landeplatz­auswahl für Mascot gemeinsam mit den Partnern der französischen Weltraum­agentur CNES und der japanischen Weltraumagentur JAXA geplant. „Dann wird es für uns im Mascot-Kontroll­zentrum schon vor der für Anfang Oktober geplanten Landung sehr spannend, wenn wir die Lande­prozeduren mit den letzten Details verfeinern", sagt Christian Krause. „Allerdings müssen wir – auch wenn wir den Landeplatz kennen – auf vieles vorbereitet sein, denn wie sich Mascot nach dem ersten Aufprall auf der Oberfläche bewegt, ist nicht vorhersehbar. Es ist ein weiter Bereich denkbar, in dem Mascot nach der ersten Berührung mit Ryugu zur Ruhe kommt." Hier nutzt das Forscher­team Flug­dymamik­berechnungen der französischen Kollegen der CNES, um den Aktions­radius von Mascot möglichst genau abschätzen zu können. Dies wird auch wichtig, wenn die Forscher Mascot wie geplant mit Hilfe eines eingebauten Schwungarms nach der ersten Messung erneut vorprogrammiert bis zu siebzig Meter weit hüpfen zu lassen, um Messungen an verschiedenen Stellen auf der Asteroiden­oberfläche durchzuführen.

DLR / DE

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