Osiris Rex: Nasa gelingt Asteroidenlandung

Nach der japanischen Raumfahrtbehörde Jaxa zeigt auch die Nasa, dass sie auf einem Asteroiden landen und Proben für die Erde nehmen kann.

Artikel veröffentlicht am 21. Oktober 2020, 14:15 Uhr, Frank Wunderlich-Pfeiffer

So stellen sich Künstler den Landeanflug von Osiris Rex vor. (Bild: Nasa)

Die Mission von Osiris Rex begann im Jahr 2011, als der Bau der Asteroidensonde offiziell genehmigt wurde. In der Nacht zum 21. Oktober 2020 erreichte sie ihren vorläufigen Höhepunkt: die Landung und Probenahme auf dem Asteroiden Bennu. Damit gelang der rund 800 Millionen US-Dollar teuren Mission die erste geplante Landung einer Raumsonde der Nasa auf einem Asteroiden, insgesamt ist es die dritte überhaupt. Zuvor waren bereits die Raumsonden Hayabusa und Hayabusa 2 erfolgreich auf Asteroiden gelandet.

Nachdem der Landeanflug schon zuvor mehrfach geprobt wurde, setzte Osiris Rex erstmals den Probensammler auf der Oberfläche auf. Zur Probensammlung wird Stickstoff unter hohem Druck auf die Oberfläche geblasen. Dabei soll sich Sand und Gestein in einem Sieb im Probensammler verfangen. Geplant ist, wenigstens 150 Gramm zu sammeln. Ist es weniger, soll im Januar ein zweiter Versuch der Probenahme unternommen werden.

Ob der erste Anlauf geklappt hat, ist derzeit unbekannt. Erste Anhaltspunkte zum Erfolg der Probensammlung werden im Laufe des Tages erwartet, nachdem Kameraaufnahmen der Aktion zur Erde gefunkt und ausgewertet wurden. Da aber niemand direkt in den Probensammler schauen kann, muss indirekt gemessen werden, wie sich das Trägheitsmoment der Sonde durch die Masse des zusätzlichen Probenmaterials und den fehlenden Stickstoff verändert hat.

Schwungräder und Manövertriebwerke versetzen dazu die Sonde mit bekannten Drehimpulsen in Rotation und messen die resultierende Drehgeschwindigkeit. Je mehr Masse aufgesammelt wird, desto langsamer wird sich die Sonde drehen.

Diese Messung wird ungefähr eine Woche dauern und ist auch nicht sehr genau. Deshalb hofft die Nasa auf eine Masse von 150 Gramm, obwohl 60 Gramm für die geplanten wissenschaftlichen Untersuchungen ausreichen würden. Bei Tests mit reduzierter Schwerkraft in Flugzeugen konnte der Mechanismus im besten Fall 1.900 Gramm einsammeln.

Hayabusa war schneller und günstiger

Der Abflug vom Asteroiden Bennu ist am 3. März 2021 geplant, die Ankunft der Proben auf der Erde für den 24. September 2023. Es wäre dann die dritte im Weltall entnommene Probe von einem Asteroiden, die die Erde erreicht. 2006 landete bereits die japanische Raumsonde Hayabusa auf dem Asteroiden Itokawa, brachte 2010 aber nur wenige Staubkörner zurück zur Erde. Viel mehr als das soll Hayabusa 2 gesammelt haben, die Rückkehr von deren Probenkapsel zur Erde wird am 3. Dezember 2020 erwartet. Die Kosten für diese beiden Missionen zusammen werden mit umgerechnet 650 Millionen US-Dollar angegeben.

Inzwischen plant die Jaxa mit dem Mars Moon Explorer (MMX) eine Nachfolgemission, bei der Proben von den asteroidenähnlichen Marsmonden gesammelt und zur Erde gebracht werden sollen. Das war schon der Plan für die russisch-europäische Mission Fobos-Grunt, die aber 2011 wegen einer Fehlfunktion der Trägerrakete wieder zurück auf die Erde stürzte.

Noch davor brachte die 1999 von der Nasa gestartete Mission Stardust im Jahr 2006 einige außerirdische Staubkörner zur Erde, nachdem die Sonde im Januar 2004 durch den Schweif des Kometen Wild 2 geflogen war. Die Kosten dieser Mission beliefen sich auf rund 220 Millionen US-Dollar.

Nachtrag vom 21. Oktober 2020, 23:42 Uhr

Inzwischen veröffentlichte die Nasa auf Twitter 16 Bilder von der Probenahme. Die Sonde soll etwas schneller als geplant auf den Asteroiden getroffen sein. Allerdings soll der Sammelmechanismus unter solchen Bedingungen in Tests die besten Ergebnisse abgeliefert haben. Insgesamt verbrachte die Sonde sechs Sekunden auf der Oberfläche des Asteroiden. Wie viel Material sie eingesammelt hat, bleibt abzuwarten. Sollte es zu wenig sein, ist noch Stickstoff für zwei weitere Versuche zur Probenahme in den Druckflaschen der Sonde übrig.