Planetare Verteidigungsmission Hera auf dem Weg zum abgelenkten Asteroiden

Durch die Schärfung des wissenschaftlichen Verständnisses der "kinetischen Impakt" - Technik der Asteroidenablenkung soll Hera die Erde sicherer machen. Die Mission ist Teil eines umfassenderen Bestrebens, terrestrische Asteroideneinschläge in eine völlig vermeidbare Klasse von Naturkatastrophen zu verwandeln.

Hera wurde im Rahmen des ESA-Programms für Weltraumsicherheit entwickelt und trat in den Fußstapfen des Kometenjägers Rosetta der ESA. Es startete am 7. Oktober um 10.52 UHR Ortszeit (16.52 UHR MESZ, 14.52 UHR Weltzeit) mit ihren rund eine Stunde später abgesetzten Solarzellen mit einer SpaceX-Falcon 9 von der Raumstation Cape Canaveral in Florida, USA.

Hera, ungefähr so groß wie ein Auto, wird die erste detaillierte Vermessung eines "binären"- oder doppelköpfigen - Asteroiden durchführen, 65803 Didymos, der von einem kleineren Körper, Dimorphos, umkreist wird. Heras Hauptaugenmerk wird auf dem kleineren der beiden liegen, dessen Umlaufbahn um den größeren Asteroiden 2022 durch die Mission DART (Double Asteroid Redirection Test) der NASA geändert wurde, die die Umlenkung von Asteroiden durch kinetische Einschläge demonstriert.

"Die Planetenverteidigung ist von Natur aus ein internationales Unterfangen, und ich freue mich sehr, dass die ESA-Sonde Hera an der Spitze der europäischen Bemühungen um den Schutz der Erde steht. Hera ist ein mutiger Schritt, um das Engagement der ESA im Bereich der Planetenverteidigung zu verstärken", sagte ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher.

Hera wird auch anspruchsvolle Experimente mit Weltraumtechnologie durchführen, einschließlich des Einsatzes von zwei schuhkartongroßen "CubeSats", die näher an den Zielasteroiden heranfliegen sollen, und sich in ultra-niedriger Schwerkraft manövrieren, um vor der Landung zusätzliche wissenschaftliche Daten zu sammeln. Die Hauptsonde wird außerdem auf der Grundlage einer visuellen Verfolgung versuchen, "selbstfahrend" um die Asteroiden zu navigieren.

Der Start der Mission und ihre Reise in den Weltraum werden vom Europäischen Satellitenkontrollzentrum der ESA in Darmstadt aus überwacht.

"Hera ist endlich auf dem Weg nach Didymos; heute schreiben wir eine neue Seite der Raumfahrtgeschichte", sagte Hera-Missionsmanager Ian Carnelli. "Diese Weltraummission nahm von der Vertragsunterzeichnung bis zum Start in nur vier Jahren Gestalt an und zeugte von der harten Arbeit und dem Engagement des Hera-Teams in der ESA, der europäischen Industrie, der Wissenschaft und der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA."

"Aber die Idee einer planetaren Verteidigungsmission, die auf einem Raumfahrzeug basiert, das mit einer Sekunde, die Daten sammelt, auf einem Asteroiden aufschlägt, reicht zwei Jahrzehnte zurück, wobei der verstorbene Prof. Andrea Milani,Pionier bei der Überwachung des Asteroidenrisikos, dessen Name einem der beiden CubeSats von Hera verliehen wurde, einen wesentlichen Beitrag geleistet hat."

Die ESA überwacht zusammen mit der NASA und anderen Partneragenturen den Weltraum, um gefährliche Asteroiden zu identifizieren und zu verfolgen. Aber wenn ein eingehender Körper entdeckt wurde, was wäre, wenn etwas unternommen werden könnte, um ihn zu stoppen?

Die NASA-Mission DART wurde ins Leben gerufen, um diese Frage zu beantworten. Am 26. September 2022 führte die DART-Sonde die erste Asteroidenumlenkung der Menschheit durch, indem sie absichtlich auf Dimorphos, den großpyramidengroßen Mond des größeren, gebirgsgroßen Asteroiden Didymos, prallte und dessen Umlaufbahn veränderte.

Basierend auf Beobachtungen von der Erde gelang es DART, die Umlaufzeit von Dimorphos um Didymos um 33 Minuten, also fast 5 % seines ursprünglichen Wertes, zu schrumpfen und gleichzeitig eine Trümmerwolke Tausende von Kilometern im All zu werfen.

Doch über das Ereignis bleiben noch viele Unbekannte, die Wissenschaftler lösen müssen, um diese "kinetische Impakt" - Methode der Asteroidenablenkung in eine nachvollziehbare und zuverlässig wiederholbare Planetenabwehrtechnik umzuwandeln. Wie groß war der Krater nach DARTs Einschlag, oder hat sich der gesamte Asteroid verformt? Was ist die Mineralogie, Struktur und genaue Masse von Dimorphos?

Mit einem würfelförmigen Hauptkörper von etwa 1,6 m Durchmesser und flankiert von zwei 5 m langen Solarflügeln leistet das Raumfahrzeug Hera einen eigenen Beitrag der ESA zu dieser internationalen Zusammenarbeit im Bereich der planetaren Verteidigung. Sobald sie den binären Asteroiden Didymos in zwei Jahren erreicht hat, wird die Mission eine Nahaufnahme der "Aufprallort-Untersuchung" durchführen, um alle fehlenden Kenntnisse zu sammeln, die benötigt werden.

"Heras Fähigkeit, sein Asteroidenziel genau zu untersuchen, wird genau das sein, was für die operationelle Planetenabwehr erforderlich ist", erklärt Richard Moissl, Leiter des Planetenabwehrbüros der ESA. "Sie können sich ein Szenario vorstellen, bei dem eine Aufklärungsmission schnell entsandt wird, um zu beurteilen, ob Folgemaßnahmen zur Umlenkung erforderlich sind. Das sollten wir bald wieder mit unserem Ramses-Raumschiff üben, einer vorgeschlagenen Planetenverteidigungsmission, die 2029 bei ihrer nahen Annäherung an die Erde mit dem Apophis-Asteroiden zusammentreffen soll."

An der Entwicklung der Hera-Mission waren rund 100 Europäische Unternehmen und Institute in 18 ESA-Mitgliedstaaten beteiligt. Die OHB System AG leitete das Industriekonsortium, einschließlich der Verantwortung für das gesamte Raumfahrzeugentwurf, die Entwicklung, die Montage und die Tests.

Hera wird die bisher detaillierteste Erforschung eines binären Asteroidensystems durchführen. Obwohl Dopperlsterne 15 % aller bekannten Asteroiden ausmachen, wurde bisher keiner im Detail vermessen. Darüber hinaus ist der Asteroid Dimorphos der kleinste bisher von einer Weltraummission besuchte Körper, während Didymos aufgrund seiner Größe ein schneller Spinner ist und sich aufgrund seiner Ausmaße an die Grenzen der Strukturstabilität annähert.

Der Milani CubeSat, der von der italienischen Industrie unter der Leitung von Tyvak international für die ESA entwickelt wurde, wird die mineralische Zusammensetzung von Dimorphos und seinem umgebenden Staub vermessen, während der Juventas CubeSat, der von einem luxemburgischen Konsortium unter GOMspace produziert wurde, die erste unterirdische Radarsonde eines Asteroiden durchführen wird. Ende seiner sechsmonatigen Asteroidenuntersuchung wird Hera außerdem einen experimentellen Selbstfahrmodus testen, der es ihm ermöglichen wird, auf der Grundlage der Überwachung von Oberflächenmerkmalen autonom um die Asteroiden zu navigieren.

ESA-Missionswissenschaftler Michael Kueppers kommentiert: "Bis zum Ende von Heras Mission sollte das Didymos-Paar der am besten untersuchte Asteroid der Geschichte werden und dazu beitragen, die Erde vor der Bedrohung durch einschlagende Asteroiden zu schützen."

Patrick Michel, Forschungsleiter am CNRS/Observatoire de La Côte d' Azur, fügt hinzu: "DART 's Einschlag war wie die erste Episode in einem kosmischen Abenteuer - ein spektakulärer Blitz quer durchs All, der den Wissenschaftlern die Frage überließ: was geschah als nächstes? "

"Jetzt ist Hera in der nächsten Folge unterwegs, um die kurzen Einblicke der Didymos-Asteroiden, die die DART-Mission zu uns zurückgestrahlt hat, in eine detaillierte Vermessung zu verwandeln und uns so frische Einblicke in den planetaren Kollisionsprozess zu versprechen - der einer der Hauptmechanismen zur Entstehung des Sonnensystems, wie wir es kennen, war."

Der heutige Start brachte Hera auf eine direkte Abflugbahn von der Erde weg und begann damit seine zweijährige Flugphase. Auf ein für nächsten Monat anberaumtes Manöver folgt ein Vorbeiflug am Mars im März 2025, das dem Raumfahrzeug zusätzliche Geschwindigkeit für sein letztendliches Rendezvous mit Didymos geben wird. Während des Schwerkrafteinsatzes des Mars wird Hera eine Vermessung des Marsmondes Deimos durchführen und seine Instrumente erstmals für wissenschaftliche Zwecke einsetzen.

Die Ankunft zum Didymos ist für Herbst 2026 geplant, wenn die Asteroidenmission in ihre wissenschaftliche und technologische Hauptdemonstrationsphase eintreten wird.

Mehr über Hera: https://www.esa.int/hera

Hera Wissenschaftskooperation: https://www.heramission.space

Über das Weltraumsicherheitsprogramm der ESA

Das Weltraumsicherheitsprogramm der ESA widmet sich dem Schutz Europas und seiner Wirtschaften vor Störungen kritischer Infrastrukturen im Weltraum und am Boden aufgrund von Weltraummüll, Weltraumwetter oder gefährlichen Asteroiden sowie der Förderung neuer kommerzieller Möglichkeiten im europäischen Weltraumsektor. Mehr Informationen über https://www.esa.int/spacesafety

Über die Europäische Weltraumorganisation

Die ESA ist eine 1975 gegründete zwischenstaatliche Organisation, die den Auftrag hat, die Entwicklung der europäischen Raumfahrtkapazitäten zu gestalten und sicherzustellen, dass die Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern Europas und der Welt zugute kommen.
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Die ESA hat eine formelle Zusammenarbeit mit weiteren vier Mitgliedstaaten der EU aufgenommen. Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an einigen ESA-Programmen teil.

Durch die Koordinierung der finanziellen und intellektuellen Ressourcen ihrer Mitglieder kann die ESA Programme und Aktivitäten durchführen, die weit über die Möglichkeiten eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen. Sie arbeitet insbesondere mit der EU bei der Umsetzung der Programme Galileo und Copernicus sowie mit Eumetsat bei der Entwicklung von meteorologischen Missionen zusammen.

Erfahren Sie mehr über die ESA unter www.esa.int