Als das japanische Raumschiff Hayabusa 2 im Juni 2018 beim Asteroiden Ryugu ankam, trug es vier kleine Rover mit sich. Hayabusa 2 ist in erster Linie eine Probenrückgabemission, aber JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) schickte Rover mit, um die Oberfläche des Asteroiden zu erkunden und so viel wie möglich von ihrem Besuch zu lernen. Es gibt auch keine Garantie dafür, dass die Probenrückgabe erfolgreich ist.
Sie entschieden sich für Ryugu, weil der Asteroid als primitiver kohlenstoffhaltiger Asteroid klassifiziert ist. Diese Art von Asteroiden ist ein wünschenswertes Ziel, da sie die Urmaterie darstellt, die die Körper in unserem Sonnensystem gebildet hat. Es ist auch ziemlich nah an der Erde.
Die Probe aus Ryugu, die es im Dezember 2020 auf die Erde schaffen wird, ist der große Wissenschaftspreis dieser Mission. Die Analyse in erdgebundenen Labors wird uns viel mehr sagen, als Raumfahrzeuginstrumente können. Aber die Rover, die auf Ryugus Oberfläche gelandet sind, haben bereits viel über Ryugu verraten.
Einer der vier Rover, die im Rahmen der Hayabusa 2-Mission gereist sind, ist MASCOT oder Mobile Asteroid Surface Scout. MASCOT wurde für diese Mission vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der französischen Raumfahrtagentur CNES entwickelt. Die Mission von MASCOT dauerte nur 17 Stunden und in dieser Zeit konnte es seine Ziele verfolgen: die kleinräumige Struktur, Verteilung und Textur des Regolithen zu messen.
"Mit MASCOT haben wir mit unseren japanischen und französischen Kollegen ein kleines Kapitel der Weltraumgeschichte geschrieben."
Hansjörg Dittus, DLR-Vorstandsmitglied für Weltraumforschung und -technologie.
In einem in Science veröffentlichten Artikel präsentieren Forscher Beweise von MASCOT, die die Struktur von Ryugu beleuchten. Das Papier trägt den Titel "Bilder von der Oberfläche des Asteroiden Ryugu zeigen Gesteine, die kohlenstoffhaltigen Chondrit-Meteoriten ähneln." Hauptautor der Studie ist Ralf Jaumann, Forscher am DLR-Institut für Planetenforschung.
MASCOT war ein ungewöhnliches Rover-Design. Es wurde nur 41 Meter über Ryugu eingesetzt und wird als Würfel für die Art und Weise, wie es gelandet ist, beschrieben. Nach dem Anhalten sprang es mit seinem inneren Federarm an eine neue Stelle. MASCOT hatte keine Räder.
DLR-Wissenschaftler konnten den Weg von MASCOT entlang der Oberfläche von Ryugu verfolgen, indem sie die aufgenommenen Bilder untersuchten.
Die Bilder von MASCOT zeigen zwei Arten von Steinen, beide dunkel. Sie reflektieren weniger als 4,5% des Sonnenlichts, ähnlich wie Holzkohle. Typ 1 ist am dunkelsten mit zerknitterten, blumenkohlartigen Oberflächen. Typ 2 ist etwas heller, mit scharfen Kanten und glatten, gebrochenen Oberflächen. Diese Bilder und andere Messungen charakterisieren Ryugu als einen „Trümmerhaufen“ mit sehr geringem Zusammenhalt.
Die Bilder von MAScam, der Kamera auf dem Lander in Schuhkartongröße, zeigen kleine helle Flecken in den Felsen von Ryugu. Dies ähnelt den ältesten und seltensten Arten von Meteoriten, die als kohlenstoffhaltige Chondriten bezeichnet werden.
Diese Meteoritenklasse gehört zu den ältesten Gesteinen im Sonnensystem und ist ein Überbleibsel der Bildung der ersten Körper um die junge Sonne. Sie sind wissenschaftlich wichtig, weil sie Hinweise auf den Ursprung des Sonnensystems enthalten, Hinweise, die auf der Erde kaum zu finden sind.
Es sind nicht nur MASCOT-Bilder, die Ryugus Trümmerhaufen aufgedeckt haben. Andere Experimente haben gezeigt, dass Ryugu nicht sehr dicht ist. Die durchschnittliche Dichte beträgt 1,2 Gramm pro cm³ und ist damit nur geringfügig dichter als bei Wassereis. Da der Asteroid jedoch aus unterschiedlich großen Steinen zweier unterschiedlicher Natur besteht, bedeutet dies, dass er wahrscheinlich voller Hohlräume ist. Infolgedessen ist Ryugu wahrscheinlich ein ziemlich zerbrechlicher Körper.
Es scheint aus zwei Arten von Felsen und Felsbrocken zu bestehen und sonst nichts. Und die beiden Gesteinsarten sind gleichmäßig auf der Oberfläche des Asteroiden verteilt. Laut Jaumann deutet dies auf zwei mögliche Ursprünge des Asteroiden hin.
"Erstens", erklärt Jaumann in einer Pressemitteilung, "könnte Ryugu nach der Kollision zweier Körper aus unterschiedlichen Materialien entstanden sein." Infolgedessen wäre es zerbrochen, bevor die Fragmente unter dem Einfluss der Schwerkraft zusammengekommen wären, um einen neuen Körper zu bilden, der aus den zwei verschiedenen Gesteinsarten besteht. Alternativ könnte Ryugu der Überrest eines einzelnen Körpers sein, dessen innere Zonen unterschiedliche Temperatur- und Druckbedingungen hatten, was zur Bildung von zwei Gesteinsarten führte. “
Es scheint auch keinen Staub auf Ryugu zu geben, ein etwas überraschendes Ergebnis für Jaumann und andere Teammitglieder. Dieser Staubmangel deutet laut Jaumann auf andere, komplexe geophysikalische Eigenschaften hin. Dieser Staubmangel ähnelt dem Asteroiden Itokawa, den Hayabusa 2s Vorgänger Hayabusa besuchte.
"Ryugus gesamte Oberfläche ist mit Felsbrocken übersät, aber wir haben nirgendwo Staub entdeckt. Es sollte aufgrund der Bombardierung des Asteroiden durch Mikrometeoriten über Milliarden von Jahren und ihrer Verwitterungswirkung vorhanden sein. Da der Asteroid jedoch eine sehr geringe Schwerkraft aufweist - nur ein Sechzigstel der auf der Erdoberfläche erlebten -, ist der Staub entweder in Hohlräumen des Asteroiden verschwunden oder in den Weltraum entkommen. Dies gibt einen Hinweis auf die komplexen geophysikalischen Prozesse, die auf der Oberfläche dieses kleinen Asteroiden ablaufen. “
Ryugu ist ein erdnaher Asteroid (NEA) und seine Nähe zur Erde ist einer der Gründe, warum JAXA ihn für die Hayabusa 2-Mission ausgewählt hat. Obwohl Ryugu selbst wahrscheinlich keine Bedrohung für die Erde darstellt, könnte uns das Verständnis helfen, uns besser auf andere NEAs vorzubereiten, die die Erde in Zukunft bedrohen könnten.
In einer Pressemitteilung fragte sich Ralf Jaumann, wie es wäre, wenn sich ein Ryster ähnlicher Asteroid der Erde nähern würde. „Wenn Ryugu oder ein ähnlicher Asteroid jemals gefährlich nahe an die Erde kommen würde und versucht werden müsste, sie abzulenken, müsste dies mit großer Sorgfalt geschehen. Bei einem starken Aufprall würde der gesamte Asteroid mit einem Gewicht von etwa einer halben Milliarde Tonnen in zahlreiche Fragmente zerfallen. Dann würden viele Einzelteile mit einem Gewicht von mehreren Tonnen die Erde treffen “, sagte Jaumann.
Alle Augen sind jetzt auf den Teil der Probenrückgabe von Hayabusa 2 gerichtet. Es wurden sowohl Oberflächen- als auch Untergrundproben erfolgreich gesammelt und sie werden im Dezember 2020 die Erde erreichen. Aber MASCOT ist auch ein wichtiger Teil der Mission, und das MASCOT-Team ist stolz auf das, was sie erreicht haben.
„Die Auswertung der MASCOT-Experimente liefert hochinteressante Ergebnisse. Für mich ist es faszinierend zu sehen, was diese kleine Hightech-Box auf Ryugu, einem 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernten Asteroiden, erreicht hat “, sagte Hansjörg Dittus, Vorstandsmitglied des DLR für Weltraumforschung und -technologie. "Mit MASCOT haben wir mit unseren japanischen und französischen Kollegen ein kleines Kapitel der Weltraumgeschichte geschrieben."
Mehr:
- Forschungsbericht: Bilder von der Oberfläche des Asteroiden Ryugu zeigen Gesteine, die kohlenstoffhaltigen Chondrit-Meteoriten ähneln
- Wikipedia: 162173 Ryugu
- JAXA: Hayabusa 2
- DLR-Pressemitteilung: Der erdnahe Asteroid Ryugu - ein zerbrechlicher kosmischer Trümmerhaufen
