Mobile Asteroid Surface Scout

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Mobile Asteroid Surface Scout

MASCOT
Missions­ziel Asteroid (162173) Ryugu
Auftrag­geber JAXA, DLR, CNES
Aufbau
Träger­rakete Hayabusa 2
Startmasse 10 kg
Instrumente

MicrOmegaMikroskop für den nahen Infrarotbereich zur Erkennung der Materialbeschaffenheit der direkten Umgebung, entwickelt von CNES
CAM – Kamera, entwickelt vom DLR

MARARadiometer zur Bestimmung der Oberflächentemperatur, Strahlungsvermögen und Wärmespeicherzahl der Umgebung, entwickelt vom DLR

MasMAGFluxgate-Magnetometer zur Messung des Magnetfelds, gebaut vom Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik (IGeP) und der Technischen Universität Braunschweig (TUBS).

Verlauf der Mission
Startdatum 05.2019 00:00:00 h
Enddatum 05.2019 16:00:00 h
 
00:00:00 Abwurf in 100 m
 
01:00:00 Touch down, Aufrichtung und Startroutinen
 
04:00:00 Messungen und Sprungbewegungen
 
08:00:00 Ende erster Asteroidentag
 
12:00:00 Weitere Messungen und Standortwechsel
 
16:00:00 Ende zweiter Asteroidentag
 
16:00:00 h Ende bei geplanter Missionsdauer

Mobile Asteroid Surface Scout, kurz: MASCOT, ist ein Asteroidenlander, der federführend vom Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Kooperation mit der französischen Raumfahrtagentur CNES und der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA entwickelt wurde. Die japanische Sonde Hayabusa 2, die am 3. Dezember 2014 zum Asteroiden (162173) Ryugu startete, führt diesen Lander an Bord mit. Nach Ankunft beim Asteroiden soll der Roboter MASCOT dann aus der Sonde ausgeklinkt werden, auf dem Asteroiden landen, sich automatisch aufrichten und sich durch Hüpfen von einer Messstelle zur nächsten bewegen.[1]

Mission[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hayabusa 2 ist am 27. Juni 2018 am Zielasteroiden angekommen, wird diesen zunächst aus der Distanz erkunden und später sogar landen, um Gesteinsproben zu entnehmen und zur Erde zurückzubringen. Der bewegliche Lander MASCOT unterstützt dabei das Mutterschiff bei der Suche nach einem geeigneten, wissenschaftlich interessanten Landeplatz. Zudem soll MASCOT selbst auf (162173) Ryugu (ehemaliger Name 1999 JU3) Experimente durchführen.[2] Der Lander wird mit seinen Instrumenten Messungen an verschiedenen Stellen auf dem Asteroiden durchführen. Die Fortbewegung geschieht mit Hilfe einer Schwungmasse, die im Inneren des Landers beschleunigt wird und durch diesen Impuls eine Bewegung bewirkt. An jeder Position wird eine Messsequenz durchlaufen und die Daten werden zum Mutterschiff übertragen, bevor MASCOT zum nächsten Sprung ansetzt. Einige Messungen können auch während der Bewegung weiterlaufen. Es werden sowohl tags- als auch nachtsüber Daten aufgezeichnet: so kann aus den Daten von MARA die thermische Trägheit des Regoliths bestimmt werden.

Technischer Überblick[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Struktur: Die Struktur des insgesamt knapp 10 kg schweren Landers ist mit nur 450 Gramm extrem leicht und zugleich hochsteif. Dies wird durch die Verwendung spezieller, nur 0,125 mm dicker CFK-Schichten ermöglicht, die mit einem Schaumkern bzw. als Laminat zu einer Fachwerkstruktur kombiniert sind.[2] Seine äußere Abmessungen sind 27,5 × 29 × 19,5 cm.[3]
  • Mobilität: Die Gravitation auf Ryugu ist so gering, dass Fortbewegung auf Rädern nicht mehr möglich ist. Stattdessen wird ein Impuls über eine exzentrisch gelagerte Schwungmasse erzeugt, die im Inneren des Landers beschleunigt und abgebremst wird. Je nach Ansteuerung dieses Aktuators können verschiedene Manöver wie das Aufrichten von verschiedenen Seiten und das Springen durchgeführt werden.[3]
  • Ausrichtungsbestimmung, Navigations- und Kontrollsystem (GNC): Fünf optische Sensoren und sechs Fotozellen liefern Daten, mit denen die Ausrichtung des Landers bestimmt werden kann.[3]
  • Kommunikation: Zwei Patchantennen mit Rundstrahlcharakteristik stellen die Kommunikation mit Hayabusa 2 her. Diese leitet die Daten an die Bodenstationen auf der Erde weiter.[3]
  • Thermal Control: Während des Hinflugs benötigt MASCOT Heizkörper, um die Elektronik und die Batterie warm zu halten. Auf der Asteroidenoberfläche angekommen wird allerdings intern so viel Wärme produziert, dass diese vom Thermalsystem abgeführt werden muss, um nicht zu überhitzen. Die Elektronik ist durch Heat-Pipes mit einem Kühlkörper auf der Oberseite verbunden, die Batterie verbinden vier Metallstäbe mit einem weiteren Kühlkörper.[3]
  • MESS: Das Mechanical Electrical Support System ist das Interface zwischen MASCOT und Hayabusa 2: neben der mechanischen Struktur, der Stromversorgung und der Datenübertragung enthält es auch den Mechanismus mit dem MASCOT auf den Asteroiden abgeworfen wird.[3]

Instrumente[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

MASCOT hat Platz für vier Instrumente ("Nutzlasten"), die insgesamt drei Kilogramm schwer sind. Dieser hohe Anteil der Nutzlasten an der Gesamtmasse zeichnet diesen Lander besonders aus.

Weiterführende Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. MASCOT: Asteroidenlander mit Orientierungssinn, DLR
  2. a b Mobiler Asteroidenlander unterstützt Hayabusa 2, DLR "Space Pavillon"
  3. a b c d e f Jan Grundmann, Uli Auster, Volodymyr Baturkin, Anthony Bellion, Jean-Pierre Bibring: Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) – Design, Development and Delivery of Small Asteroid Lander aboard Hayabusa2. 13. April 2015 (researchgate.net [abgerufen am 27. Juni 2018]).

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]