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Die japanische Raumsonde Hayabusa-2 hat eine besondere Kapsel über der Erde abgeworfen: Darin befindet sich nämlich Material eines 4,6 Milliarden Jahre alten Asteroiden.

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Hayabusa-2, der Wanderfalke, so heißt die Sonde der japanischen Raumfahrtagentur JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), die am 5. Dezember an der Erde vorüberflog, um eine Kapsel mit Materialproben vom erdnahen Asteroiden Ryugu abzuwerfen. Die Proben wurden bei einem der kompliziertesten Raumfahrtmissionen aller Zeiten von der Oberfläche des Asteroiden gesammelt und sollen dann in einem japanischen Labor untersucht werden.

Die Hayabusa-2-Raumsonde über dem Asteroiden Ryugu (Foto: DLR (CC-BY 3.0))
Bevor die Raumsonde im Februar 2019 auf dem Asteroiden landete, verfolgte sie ihn zunächst für einige Monate und sammelte aus einiger Entfernung Daten. DLR (CC-BY 3.0)

Relikt aus einer vergangenen Zeit

Ryugu ist ein Überbleibsel aus der Frühzeit des Sonnensystems und stellt eine Art Bindeglied im Prozess der Planetenbildung dar. Von den bisher einzigartigen Proben des viereinhalb Milliarden Jahre alten Felsbrockens erhoffen sich Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die Entstehung des Sonnensystems und unseres Planeten.

Kapsel über der Erde abgeworfen

Im Gegensatz zu ihrem Vorgänger Hayabusa-1 trat die Sonde Hayabusa-2 selbst jedoch nicht mit der Kapsel in die Atmosphäre ein, um dabei zu verglühen, sondern richtete sich für ein neues Ziel aus. Damit kann die umgerechnet rund 124 Millionen Euro teure Forschungsmission fortgeführt werden.

Die Landungskapsel der Hayabusa-2 (Foto: DLR / Hayabusa 2 illustration by Akihiro Ikeshita)
Nach dem Abbremsen durch die Reibung der Erdatmosphäre wurde in einer Höhe von 10 Kilometern der vordere Hitzeschild der Proben-Rückkehrkapsel von Hayabusa2 abgetrennt und ein Fallschirm entfaltet. Wenige Minuten später landete die Kapsel in der südaustralischen Wüste. DLR / Hayabusa 2 illustration by Akihiro Ikeshita

Die kostbare Fracht landete, ausgestattet mit einem Hitzeschutzschild und einem Fallschirm, wie geplant im Woomera-Testgelände in Südaustralien, wo sie kurze Zeit nach dem Aufsetzen geborgen werden konnte.

Gelandete Kapsel der Hayabusa-2 (Foto: JAXA)
Die Hayabusa2-Probenkapsel landete in Australien, wurde per Helikopter gefunden und anschließend geborgen. JAXA

Erste Untersuchungen der Kapsel

Direkt im Anschluss an die Bergung in der australischen Wüste wurde die Landekapsel in ein Labor gebracht, um zu prüfen, ob in der Kapsel entdeckte Gase auch tatsächlich vom Asteroiden Ryugu stammen. Im nächsten Schritt wird das Probenmaterial in ein Reinraumlabor des JAXA-Forschungszentrums ISAS (Institute of Space and Astronautical Science) in Japan geflogen, wo die Kapsel in einer Vakuum-Kammer durch einen Roboter geöffnet werden kann. Ab Mitte 2021 sollen dann die ersten umfassenden Untersuchungen des Materials stattfinden.

Ein Modell der Kapsel (Foto: DLR / MJ-Bird. CC BY-SA 3.0)
Ein Modell der Kapsel der ersten Hayabusa-Mission. Die Probenkapsel von Hayabusa-2 ist 40 Zentimeter hoch und 16 Kilogramm schwer und damit fast baugleich. DLR / MJ-Bird. CC BY-SA 3.0

Suche nach Bausteinen für die Entstehung von Leben

Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen hoffen, bei den Untersuchungen des vermutlich zu großen Anteilen aus Kohlenstoff bestehenden Himmelskörpers auch Wasser und vor allem organisches Material, wie Aminosäuren, die in allen Lebewesen vorkommen, zu finden. Diese Funde ließen Rückschlüsse auf die Entstehung von Leben auf der Erde zu.

Gefahr durch erdnahe Asteroiden wird besser bestimmbar

Die Materialproben sind aber auch deshalb so besonders, weil Asteroiden wie Ryugu wenig inneren Zusammenhalt besitzen und daher in Kleinteile zerbrechen, bevor sie die Erdoberfläche erreichen. Aus diesem Grund weiß man sehr wenig über derartige Asteroiden.

Asteroid Ryugu von nah (Foto: Imago, imago images / ZUMA Wire)
Ryugu besteht aus zahlreichen kleinen Brocken, die von der Gravitationskraft zusammengehalten werden. Staub ist auf dem Asteroiden kaum vorhanden. Imago imago images / ZUMA Wire

Proben können Aufschluss über ihre Materialbeschaffenheit geben und helfen, die von ihnen ausgehende Gefahr besser einzuschätzen. Einige Asteroiden kreuzen nämlich die Erdbahn und müssten im Falle eines drohenden Einschlags abgelenkt werden. Zu ihnen gehört auch der knapp einen Kilometer große Ryugu.

„Ich bin mir sicher, dass nun mit der Analyse der Proben von Ryugu dank JAXA ein weiteres erkenntnisreiches Kapitel der internationalen Asteroidenforschung beginnen wird.“

Hayabusa-2 auf dem Weg zum nächsten Asteroiden

Obwohl die Sonde bereits mehr als fünf Milliarden Reisekilometer zurückgelegt hat, ist ihre Mission aber noch längst nicht vorbei. Der Tank für den Ionenantrieb der Maschine ist noch zur Hälfte gefüllt und soll Hayabusa-2 bis 2031 zu einem weiteren Asteroiden in Erdnähe tragen, den nur 40 Meter großen 1998 KY26. Das bisher auf der Mission gesammelte Wissen soll damit weiter vertieft werden.

Die Raumsonde Hayabusa-2 (Foto: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt)
Die Hayabusa-2 bewegt sich mithilfe von Ionentriebwerken fort, die mit dem Edelgas Xenon versorgt werden müssen. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Dass eine Sonde gesammelte Proben von Asteroiden über der Erde abwirft und anschließend weiterfliegt, ist keine Ausnahme: Die NASA hat mit ihrer Osiris-Rex-Sonde etwas sehr Ähnliches vor. Die Sonde der amerikanischen Weltraumbehörde soll 2023 vom Asteroiden Bennu zurückkehren und eine Kapsel mit Proben in Erdnähe aussetzen. Das Projekt hat ebenfalls zum Ziel, die Entstehung des Sonnensystems und des Lebens auf der Erde zu ergründen.

Osiris Rex Sonde (Foto: NASA)
Die NASA-Sonde Osiris Rex setzte bereits auf der Oberfläche des Asteroiden Bennu auf, um Proben zu sammeln. 2023 wird die Sonde zurückkehren. NASA
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