Esa erforscht Asteroidenabwehr
Die ESA will wissen, ob sich Asteroiden aus ihrer Bahn ablenken lassen. OHB aus Bremen soll nun eine Forschungssonde bauen.
Foto: Esa/ScienceOffice.org
Die europäische Raumfahrtagentur ESA hat den Bremer OHB-Konzern mit dem Bau der Raumsonde Hera beauftragt. Insgesamt steht dafür ein Budget von 130 Mio. € zur Verfügung. Hera soll Erkenntnisse darüber liefern, ob sich Asteroiden, die der Erde gefährlich nahe kommen, von ihrer Bahn ablenken lassen.
Die Mission ist Teil einer US-amerikanisch-europäischen Choreografie. Zuerst fliegt das Nasa-Projektil Dart zum Doppelasteroiden Didymos und schlägt ein. Hera soll anschließend untersuchen, welchen Effekt der Crash hatte.
Kaum simulierbar
Was Hera beobachten wird, ist vollkommen unklar. „Es gibt Modelle, aber ihre Vorhersagen gehen weit auseinander“, sagt der ESA-Projektleiter Ian Carnelli. Fest steht: Didymos hat einen Begleiter, Dimorphos, und in diesen soll Dart einschlagen. Was dann passiert, hängt von der inneren Struktur des Asteroiden ab. Ist Dimorphos porös, zerknautschen seine Hohlräume und absorbieren die Stoßenergie. In diesem Fall würde das Dimorphos in seinem Didymos-Orbit abbremsen. Vielleicht passiert auch das Gegenteil und er beschleunigt. Das wäre dann der Fall, wenn er innerlich monolithisch aufgebaut ist. Dann könnte eine Schockwelle durch den Körper laufen, die am anderen Ende reflektiert wird. In jedem Fall schleudert die Kollision Gestein aus dem Asteroiden, das einen nicht vorhersagbaren Schub erzeugt – nach dem Rückstoßprinzip, wie bei einer Rakete.
Hera verdeutlicht, wie wenig Menschen über Asteroiden wissen, die Mission soll das ändern. Die Sonde soll sich Dimorphos bis auf wenige hundert Meter nähern und ihre Kameras auf den Krater richten. Abhängig von der Flughöhe rechnen die Forscher mit einer Bildauflösung im Zentimeterbereich. Eigens für solche tiefen Überflüge wurde ein neues Navigationssystem entwickelt: das Feature-Tracking oder – frei übersetzt – Steinezählen. Eine Software kartiert auffällige Punkte auf der Oberfläche und berechnet aus den Kamerabildern Flughöhe und Geschwindigkeit.
Satelliten-Trio mit Aufgabenteilung
Zwei Cubesats fliegen mit Hera. Die Muttersonde muss sie mit niedrigen Geschwindigkeiten im Bereich von cm/s entlassen, damit sie dem Didymos-System nicht entkommen. Der erste Cubesat, Apex, ist mit einem Magnetometer und einem Spektrometer ausgestattet. Er fliegt Dimorphos auf seiner Bahn um Didymos voraus und soll die Oberfläche des Hauptasteroiden charakterisieren. Der zweite Cubesat ist Juventas, ein Radarmessgerät, das erkunden soll, ob die Asteroiden porös oder monolithisch sind. Er fliegt über der sogenannten Terminatorlinie, die die Grenze zwischen Tag und Nacht markiert. Hera selber fliegt laut Carnelli „alle möglichen wilden Trajektorien. Das ist der Vorteil in Gegenden mit geringer Schwerkraft: Fast alle Manöver sind möglich.“
Der Zeitplan für Hera ist straff. Zwischen Vertragsunterzeichnung und angepeiltem Starttermin im Herbst 2024 liegen vier Jahre – vergleichsweise wenig für eine Mission in den interplanetaren Raum. Passend zum Thema der Mission, denn im Ernstfall bliebe womöglich auch nicht viel Zeit. Dass Hera für die Reise mehr als doppelt so lange benötigt wie Dart drei Jahre zuvor, erklärt sich aus der Ankunftsgeschwindigkeit. Während Dart in den Asteroiden hineindonnert, muss Hera nahezu vollständig abbremsen, um nicht vorbeizurauschen.
Hera ist eine Mission im erst kürzlich neu geschaffenen europäischen Weltraumsicherheitsprogramm. Darin geht es außerdem um Themen wie Weltraumwetter und die Gefährdung durch Weltraumschrott.
