Nasa: Mit einem Sonnensegel zu einem Asteroiden reisen

Mit der Nea-Scout-Mission der Nasa soll eine Raumsonde zu einem kleinen Asteroiden gelangen. Ihr Antrieb wird ein Sonnensegel sein.

Artikel veröffentlicht am 24. Januar 2022, 9:53 Uhr, Patrick Klapetz

Eine künstlerische Darstellung der Raumsone Near-Earth Asteroid Scout (Nea Scout) nahe des Asteroiden 2020 GE (Bild: Nasa)

Voraussichtlich am 12. März 2022 soll mit Artemis I eine weitere Mission zum Mond aufbrechen. Mit an Bord der Mission wird sich eine schuhkartongroße Raumsonde befinden, die mit der Monderkundung nichts gemein hat. Die Raumsonde Near-Earth Asteroid Scout (engl. erdnaher Asteroidenaufklärer; kurz: Nea Scout) der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa soll zu einem Asteroiden aufbrechen.

Das Besondere an der Mission: Nea Scout ist mit einem Sonnensegel ausgestattet und soll mit Hilfe der Sonneneinstrahlung zu dem Asteroiden segeln. Für die Nasa wird es die erste Weltraummission dieser Art sein.

Sonnensegel fürs All bereits erprobt

Dabei wurde die Sonnensegel-Technologie bereits von der gemeinnützigen Organisation Planetary Society erprobt. Mit der Technologiedemonstration Lightsail wurde im Mai 2015 ein erster Cubesat ins Weltall befördert. Diese Mission dauerte knapp einen Monat an und hatte anfängliche Schwierigkeiten. Jedoch war die Mission ein erster Erfolg und die Organisation schickte im Juni 2019 eine weitere Mission in den Orbit: Lightsail 2 umfliegt die Erde seitdem in einer Höhe von 720 km.

Angetrieben wird die Sonde von Photonen der Sonne. Wenn sie auf das Sonnensegel treffen, werden sie davon reflektiert und ihr Impuls treibt die Raumsonde voran. Dabei wird die Position des Sonnensegels je nach Winkeleinfall des Sonnenlichts verändert.

Aufbruch zu einem Asteroiden

Ähnlich soll es auch Nea Scout machen, nur dass dieses Raumschiff weiter ins All hinaus segeln soll. Das Segel soll sich nach der Entkoppelung mit dem Dispenser - das Verbindungsstück zwischen Orion-Raumschiff und Triebwerk - entfalten. Dabei soll es eine Fläche von 86 qm einnehmen. Je nach Ausrichtung des Segels und Sonneneinfall werden sich auch die Schubkraft und die Flugrichtung ändern - ähnlich wie ein Boot den Wind zum Segeln nutzt, heißt es in einer Pressemitteilung der Nasa vom 20. Januar 2022.

Für die Reise zu dem erdnahen Asteroiden 2020 GE soll die Raumsonde knapp zwei Jahre brauchen. Mit einem Durchmesser von 18 m wird es der kleinste Asteroid sein, zu dem bisher eine Sonde aufgebrochen ist. Bei der Untersuchung soll die Raumsonde ihre wissenschaftlichen Kameras einsetzen, um die Form, genaue Größe, die Rotation und die Oberflächeneigenschaften von 2020 GE zu erkundigen.

Mit einer Auflösung von 10 cm pro Pixel kann man mit der Kamera laut Nasa die Festigkeit des Asteroiden bestimmen. 2020 GE könnte ein fester Felsbrocken sein, jedoch auch aus kleineren Steinen und Staub bestehen, die wie beim Asteroiden Bennu zusammengeballt sind.

Eine Mission und viele neue Erkenntnisse

Über Asteroiden in der Größenordnung von 5 bis 30 m wisse man bisher nur sehr wenig, erklärtder wissenschaftliche Missionsleiter Julie Castillo-Rogez der Raumfahrtbehörde. Zudem erklärt er, dass solche Asteroiden zwar weniger gefährlich für die Erde sind, dafür aber um einiges häufiger vorkommen als große Asteroiden. Der Meteor von Tscheljabinsk wurde beispielsweise von einem kleinen Asteroiden mit einem Durchmesser von etwa 20 m verursacht.

"Nea Scout wird den wahrscheinlich langsamsten Vorbeiflug an einem Asteroiden aller Zeiten durchführen - mit einer relativen Geschwindigkeit von weniger als 30 Metern pro Sekunde", so Castillo-Rogez und führt fort: "Dadurch haben wir einige Stunden Zeit, um wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse zu sammeln und zu sehen, wie Asteroiden dieser Klasse aus der Nähe aussehen."

Neben der Erkundung eines kleinen Asteroiden wird diese Mission vor allem eine Technologiedemonstration sein. Mit dem Nea Scout sollen die Voraussetzungen für zukünftige Sonnensegel-Missionen geschaffen werden. 2025 soll mit Solar Cruiser die nächste Mission mit einem Sonnensegel aufbrechen - dieses soll jedoch 1.700 qm messen.