Asteroidenmission "Mascot" Der Schuhkarton ist gelandet

Ein kleiner deutsch-französischer Roboter hat die Oberfläche des Asteroiden Ryugu erreicht. Allerdings muss er sich mit seinen Forschungen beeilen - die Batterien an Bord halten nicht lang. Und dann musste er auch noch hüpfen.
"Mascot" auf dem Asteroiden Ryugu (Computergrafik)

"Mascot" auf dem Asteroiden Ryugu (Computergrafik)

Foto: DPA/ JAXA

Manchmal trügt der Schein. Denn wenn man allein nach dem optischen Eindruck geht, macht "Mascot" nicht viel her. Gerade mal 30 mal 30 mal 20 Zentimeter ist der deutsch-französische Landeroboter groß. Er hat ungefähr die Maße und die Anmutung eines mit Glitzerfolie beklebten Schuhkartons.

Ein Raumfahrzeug, das einen fremden, mehr als vier Milliarden Jahre alten Himmelskörper untersucht, mehr als 300 Millionen Kilometer von uns entfernt, könnte man sich spektakulärer vorstellen. Und doch versetzt "Mascot" gerade Forscher in Verzückung - denn das Gerät hat in der Nacht auf Mittwoch deutscher Zeit erfolgreich eine Landung auf dem Asteroiden Ryugu absolviert. Bei dem Himmelskörper handelt es sich um das wohl kleinste Objekt, das jemals Besuch von der Erde bekommen hat.

Alle Messgeräte an Bord haben bereits Daten gesammelt, sogar erste Fotos hat der Lander zur Erde geschickt. "Alice im Wunderland" nennen die Forscher eine Aufnahme, die 10 bis 20 Meter von der Oberfläche des Asteroiden entfernt entstanden ist - und auf der der Schatten des Roboters im Flug zu sehen ist.

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"Mascot" - der Name bedeutet ausgeschrieben "Mobile Asteroid Surface Scout", also Mobiler Asteroiden-Oberflächen-Erkunder - war auf der japanischen Sonde "Hayabusa 2" vier Jahre lang zu seinem Ziel geflogen. Um 3 Uhr 58 mitteleuropäischer Zeit am Mittwochmorgen wurde der Landeroboter dann ausgeklinkt. "Es hätte nicht besser laufen können", so Tra-Mi Ho, die zuständige Projektleiterin beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Vier Messgeräte hat die Sonde dabei:

  • ein vom DLR in Berlin entwickeltes Radiometer zur Temperaturmessung,
  • eine Weitwinkelkamera, ebenfalls vom DLR in Berlin, um den Landeplatz und die Feinstruktur der Asteroidenoberfläche aufzunehmen, bereits beim Abstieg zum Asteroiden hat sie 20 Fotos gemacht,
  • ein von der TU Braunschweig entwickeltes Magnetometer, um das magnetische Feld des Himmelskörpers zu vermessen, sowie
  • ein in Frankreich gebautes Spektrometer, um die Minerale des Gesteins zu analysieren.

Das Problem: Nur ein Teil der Messdaten konnte bisher zur Erde weitergeleitet werden. Das liegt daran, dass die Kommunikationsverbindung von "Hayabusa 2" nur eine geringe Bandbreite hat - und über die werden derzeit auch andere Daten der Sonde übertragen. Deswegen dauert es, bis ausführlichere Berichte vom kleinen Landeroboter die Erde erreichen.

Ursprüngliches Material des Sonnensystems

"Hayabusa 2" war mit "Mascot" im Gepäck im Dezember 2014 gestartet. Ende Juni dieses Jahres hatte die Sonde dann ihr Ziel erreicht. Ryugu - der Name stammt übrigens vom Unterwasserpalast einer Drachengottheit aus der japanischen Mythologie - ist ein vergleichsweise kleiner Asteroid mit einem Durchmesser von etwa einen Kilometer. Er besteht zu einem guten Teil aus Kohlenstoffverbindungen.

Die Oberfläche des Himmelskörpers gilt unter anderem deswegen als interessant, weil sie einst unter Umständen mit Wasser in Berührung gekommen sein könnte. Wie in einer Art Zeitkapsel konservieren Asteroiden wie Ryugu Material aus der Kinderzeit unserer kosmischen Heimat. "Mit Mascot haben wir die einzigartige Möglichkeit, das ursprüngliche Material des Sonnensystems unmittelbar auf einem Asteroiden zu untersuchen", sagt DLR-Planetenforscher Ralf Jaumann.

Womöglich findet sich auf der Oberfläche auch organisches Material. Asteroiden, so eine populäre Theorie, könnten einst die für die Entstehung des Lebens nötigen organischen Verbindungen zur Erde gebracht haben - und das Wasser noch dazu.

Im Video: Die "Mascot"-Mission - endlich verständlich

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Allerdings können solche Himmelskörper auch eine Gefahr für die Erde darstellen. Denn zum Beispiel Ryugu kreuzt auf einem Weg immer wieder einmal die Erdbahn. Auf absehbare Zeit droht dabei kein Ungemach - und doch hoffen Wissenschaftler durch die aktuelle Forschungsmission mehr Informationen über den Aufbau potenziell für uns gefährlicher Brocken zu bekommen. Denn deren innere Verfasstheit bestimmt entscheidend darüber mit, mit welchen Technologien einem kosmischen Geisterfahrer zu begegnen wäre.

Um die Landung vorzubereiten, hatte sich "Hayabusa 2" dem Asteroiden auf 51 Meter genähert, dann wurde der kleine Landeroboter sanft ausgeklinkt. Der Landeplatz lag bei etwa 315 Grad Ost und 30 Grad Süd in einem Gebiet, das zwar über keine sehr großen Felsen verfügt, allerdings mit zahlreichen bis zu 30 Meter großen Gesteinsbrocken gespickt ist.

Der Abstieg verlief ausgesprochen gemächlich, mit höchstens 20 Zentimetern pro Sekunde. "Mascot" war dabei antriebs- und steuerlos. Dass die Landung so langsam ablief, hatte damit zu tun, dass der Roboter nicht einfach wieder von der Oberfläche des Asteroiden abprallen sollte. Denn dieser verfügt nur über eine geringe Gravitation, Zehntausende Male schwächer als die der Erde - und würde schnellere Objekte nicht festhalten können. Diese würden auf Nimmerwiedersehen ins All verschwinden.

Wäre "Mascot" mit mehr als 30 Zentimetern pro Sekunde angeflogen gekommen, hätte ihm dieses Schicksal gedroht. Doch das passierte nicht. Allerdings blieb "Mascot" nach dem Aufsetzen nicht direkt liegen - sondern absolvierte weitere kleinere Hüpfer auf der Oberfläche. "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", sagt Projektmanagerin Ho.

Kommando zum Hüpfen gesendet

Für einiges Stirnrunzeln unter den Beteiligten sorgte allerdings der Umstand, dass die genaue Lage des Landeroboters auf dem Asteroiden zunächst nicht klar war. War er womöglich auf dem Rücken gelandet? Die Daten dazu waren nicht eindeutig. Also wurde im Kontrollzentrum in Köln ein besonderer Mechanismus von "Mascot" aktiviert.

Durch einen Schwungarm im Inneren des Landers kann er an einen anderen Ort auf der Oberfläche hüpfen. Ursprünglich sollte der Roboter so zu einem zweiten, womöglich gar einem dritten Messpunkt gelangen. Doch weil Ryugu geologisch ziemlich einheitlich aufgebaut zu sein scheint, fällt dieses Manöver womöglich aus, um Energie zu sparen.

Denn die Reserven des Schuhkartons sind überschaubar, Solarzellen besitzt der Lander nicht. Nur die an Bord befindlichen Lithium-Ionen-Batterien liefern Energie - laut Prognose für vermutlich 16 Stunden, gerechnet von der Abtrennung von "Hayabusa 2". Ob der Strom in dem Landegebiet, das sich auf +47 Grad Celsius erhitzen und auch -63 Grad Celsius abkühlen kann, so lange reicht, weiß aktuell aber niemand.

Für die deutschen Forscher ist das Absetzen des Landeroboters ohne Zweifel das Highlight der Mission. Für ihre japanischen Kollegen, die ebenfalls bereits kleine Roboter auf der Oberfläche ausgesetzt haben, kommt das erst später. "Hayabusa 2" soll im kommenden Jahr Bodenproben von der Oberfläche des Asteroiden entnehmen - und das Material anschließend zur Erde zurückbringen.

"Mascot" tritt die Heimreise zur Erde nicht an. Nach dem Ende seiner Arbeitszeit wird er als winziges Schrottpaket - oder etwas prosaischer: als Zeugnis für den Besuch vom Planeten Erde - für immer durchs All fliegen.