Künstlerische Darstellung von „Osiris-Rex“ und Bennu
NASA’s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab
NASA’s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab
„OSIRIS-REx“

Rendezvous mit einem Asteroiden

Seit zwei Jahren umkreist die US-amerikanische Raumsonde „OSIRIS-REx“ den Asteroiden Bennu: Sie hat ihn aus der Ferne beobachtet und sich ihm bis auf 40 Meter genähert. Nun steht der Höhepunkt bevor: Am Dienstag soll die Sonde eine Gesteinsprobe entnehmen und mit ihr zur Erde zurückkehren.

„OSIRIS-REx“ (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) ist 2016 zu ihrer insgesamt siebenjährigen Rundreise zum Asteroiden Bennu gestartet. „Brocken wie Bennu verfehlen die Erde teilweise nur knapp“, warnt Humberto Campins von der University of Central Florida, der Mitglied im „OSIRIS-REx“-Wissenschaftlerteam ist. Irgendwann könne das auch einmal schiefgehen. „Wir müssen erdnahe Asteroiden untersuchen, um zu wissen, woraus sie bestehen und ob wir sie im Ernstfall von ihrem Kurs ablenken könnten.“

Ö1-Sendungshinweis:

Dem Thema widmen sich auch ein Beitrag in Wissen Aktuell am 19.10. um 13:55

Um eine entsprechende Gefahr im Anflug abwehren zu können, brauchen Wissenschaftler Informationen über den Aufbau solch eines Himmelskörpers. Bodenproben sollen helfen, Bennus Dichte genauer zu bestimmen.

Der umgedrehte Staubsauger

Dazu wird die Sonde „OSIRIS-REx“ sich dem Asteroiden am Dienstag, den 20. Oktober bis auf wenige Meter nähern. Sie soll also nicht auf ihm landen, um Gestein zu entnehmen. Stattdessen wird sie knapp über ihm herfliegen. Am Ende ihres Roboterarms befindet sich eine Filtervorrichtung. Diesen Filter drückt die Sonde auf die Asteroidenoberfläche. Es ist das einzige Element der Sonde, das direkt mit Bennu in Kontakt kommt. Dann öffnet sich eine Flasche puren Stickstoffs. Er wird durch den Filter auf die staubige Oberfläche geblasen. Alles Material, das der Stickstoff nach oben bläst, fängt der Filter auf.

Falschfarbenbild der Oberfläche von Bennu
DellaGiustinaet al., Science (2020)
Falschfarbenbild der Oberfläche von Bennu

Der Filter muss also umschalten, von Blasen auf Auffangen. Ein Aufsaugen durch Unterdruck, wie bei einem herkömmlichen Staubsauger, ist im Vakuum des Weltraums nicht möglich. „Unsere Strategie entspricht der eines Staubsaugers, der andersherum funktioniert“, erklärt Dante Lauretta, der Chefwissenschaftler der Mission. Der Filter stößt Gas aus und versucht, den Staub einzusammeln. Im Filter werden Staubkörnchen von bis zu zwei Zentimeter Größe hängenbleiben. Und davon könnten ihm Hunderte ins Netz gehen. „Läuft alles perfekt, werden wir von Bennu bis zu zwei Kilogramm Material auffangen“, hofft der Projektchef.

Abprallen oder Einsinken?

Aber eben nur dann, wenn alles perfekt läuft. Das hängt auch von der Oberflächenstruktur Bennus ab. Und die ist immer noch nicht vollständig bekannt, gibt Alexander May zu Bedenken. Er ist leitender Ingenieur bei der Lockheed Martin Space Systems Company in Denver. Das Unternehmen hat die Raumsonde „OSIRIS-REx“ im Auftrag der US-Raumfahrtbehörde NASA gebaut. „Ist die Oberfläche des Asteroiden hart, wird die Sonde gleich wieder von ihm abprallen. Ist sie aber weich, wird der Roboterarm ein wenig einsinken.“ Dann will die NASA ihre Sonde mittels der bordeigenen Triebwerke schnell wieder vom Asteroiden weglenken.

Fünf Sekunden nach erfolgter Probenentnahme soll die Sonde den Antrieb zünden und eine sichere Parkposition in der Nähe des Asteroiden einnehmen. Dort wird sie warten, ehe sie die Rückreise antritt. In drei Jahren soll „OSIRIS-REx“ mit ihren kostbaren Proben wieder auf der Erde eintreffen.