Mobile Asteroid Surface Scout

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Mobile Asteroid Surface Scout

MASCOT
Missions­ziel Asteroid (162173) Ryugu
Auftrag­geber JAXA, DLR, CNES
Träger­rakete Hayabusa 2
Aufbau
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 von Oberflächentemperatur, Strahlungsvermögen und der 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 3. Oktober 2018 03:58 CEST
Enddatum 3. Oktober 2018 21:04 CEST
 
03:58 CEST Abwurf in 51 m
 
ca. 20 min später Touch down, Aufrichtung und Startroutinen
 
Messungen und Standortwechsel
 
21:04 CEST Ende der Mission (Batterie erschöpft)

Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) ist ein Asteroidenlander und Rover, der federführend vom Deutschen Zentrum 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, führte diesen Lander an Bord mit. Nach Ankunft beim Asteroiden wurde der Roboter MASCOT am 3. Oktober 2018 von der Sonde ausgeklinkt, landete auf dem Asteroiden, drehte sich automatisch in die korrekte Messposition und bewegte sich durch von der Erde kommandierte Sprungbewegungen von einer Messstelle zur nächsten.[1]

Mission[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hayabusa 2 ist am 27. Juni 2018 am Zielasteroiden angekommen, wird ihn zunächst aus der Distanz erkunden und soll später landen, um Gesteinsproben zu entnehmen und zur Erde zurückzubringen. Bis zu drei (andere) Rover und MASCOT sollen vor dem Mutterschiff auf dem Asteroiden landen. MASCOT unterstützt das Mutterschiff bei der Suche nach einem geeigneten, wissenschaftlich interessanten Platz zur Probenentnahme. Zudem soll MASCOT selbst auf dem Asteroiden Experimente durchführen.[2]

In einer Entfernung von rund 300 Millionen Kilometern von der Erde wurde MASCOT am 3. Oktober 2018 um 03:58 CEST aus einer Höhe von 51 Metern zum Asteroiden Ryugu entlassen. Er kam etwa 20 Minuten später nach mehreren kleineren „Hüpfern“ auf der Asteroidenoberfläche zur Ruhe[3] und begann mit seinen Instrumenten, Messungen an verschiedenen Stellen auf dem Asteroiden durchzuführen. MASCOT konnte sich mit Hilfe einer Schwungmasse, die im Inneren des Landers beschleunigt wird, springend bewegen. Diese Sprungbewegung wurde dreimal ausgeführt. An jeder Position wurde eine Messsequenz durchlaufen und die Daten werden zum Mutterschiff übertragen. Einige Messungen liefen auch während der Bewegung weiter. Alle gesammelten Daten konnten an Hayabusa 2 übermittelt werden. Um 21:04 CEST waren die Batterien erschöpft, so dass die Mission von MASCOT endete.[4]

Technischer Überblick[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Struktur: Die käfigartige äußere 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] Die äußeren Abmessungen sind 27,5 × 29 × 19,5 cm.[5]
  • 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.[5]
  • Ausrichtungsbestimmung, Navigations- und Kontrollsystem (GNC): Fünf optische Sensoren und sechs Fotozellen liefern Daten, mit denen die Ausrichtung des Landers bestimmt werden kann.[5]
  • Kommunikation: Zwei Patchantennen mit Rundstrahlcharakteristik stellen die Kommunikation mit Hayabusa 2 her. Diese leitet die Daten an die Bodenstationen auf der Erde weiter.[5]
  • 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.[5]
  • 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.[5]

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. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 1. Oktober 2012;.
  2. a b Mobiler Asteroidenlander unterstützt Hayabusa-2. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 23. August 2012;.
  3. Christoph Seidler: Asteroidenmission "Mascot": Der Schuhkarton ist gelandet. In: Spiegel Online. 2018, abgerufen am 4. Oktober 2018.
  4. DLR: Three hops in three asteroid days – MASCOT successfully completes the exploration of the surface of asteroid Ryugu. In: DLR Portal. 5. Oktober 2018 (dlr.de).
  5. 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]