Mars bringt Asteroiden-Sonde auf Kurs

Nach 17-monatigem Flug durchs All hat sich die Asteroiden-Raumsonde Dawn heute Nacht dem Mars bis auf ungefähr 565 Kilometer genähert. Ziel des so genannten Swing-By-Manövers war es, Geschwindigkeit aufzunehmen und Dawn auf den richtigen Kurs zum Asteroiden Vesta zu bringen, der im August 2011 erreicht werden soll.

Die Forscher testen bei diesem nahen Vorbeiflug am Roten Planeten aber auch das deutsche Kamerasystem an Bord der Sonde, das unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau entwickelt wurde. Die Wissenschaftler hoffen dabei auf eindrucksvolle Bilder vom roten Planeten. Die Aufnahmen sollen anschließend mit der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Sonde Mars Express verglichen werden.

Generalprobe im All

„Die fast zeitgleichen Beobachtungen desselben Gebiets auf dem Mars dienen dazu, die Leistungsmerkmale der Kamerasysteme von Dawn und Mars Express gegenseitig zu überprüfen“, erklärt Stefano Mottola vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin.

Und Holger Sierks, Leiter des Projektteams am MPS, ergänzt:„Die weit entfernten Sterne, die das Kamerasystem sonst während seiner Reise aufnimmt, haben auf den Bildern nur eine Größe von wenigen Pixeln.“ Das sei mit der Situation, die die Kamera bei der Ankunft am Asteroiden Vesta erwartet, nicht vergleichbar. Allein der Vorbeiflug am Mars bietet dem Kamerasystem ein ähnliches Motiv. „Auf diese Weise können wir Aufnahmen eines ausgedehnten Körpers machen, die sonst nicht möglich sind“, so Sierks.

Datenübertragung dauert eine Woche

Etwa drei Stunden bevor DAWN um 1.27 Uhr Mitteleuropäischer Zeit (MEZ) den kürzesten Abstand zum Mars erreichte, ging das Kamerasystem in Betrieb. Es bleibt etwa eine Woche lang angeschaltet. Die Wissenschaftler vom MPS wollen diese Zeit nutzen, um das Gerät ausgiebig zu testen und auf seine künftigen Aufgaben vorzubereiten. So wollen sie etwa genau untersuchen, wie die Optik des Kamerasystems auf Streulicht reagiert. Dass bei den Tests eindrucksvolle Bilder des Mars entstehen können, ist ein willkommenes Nebenprodukt.

„Wir hoffen, dass das Kamerasystem zahlreiche Bilder des roten Planeten liefert“, sagt Sierks. Bis sie die Aufnahmen sichten können, müssen sich die Wissenschaftler allerdings ein wenig gedulden. Erst nach etwa einer Woche wird DAWN alle Daten zur Erde übertragen haben.

Die NASA-Mission DAWN ist seit September 2007 unterwegs zu einer Region jenseits des Mars, die Wissenschaftler als Asteroidengürtel bezeichnen. Zwei der zahlreichen Asteroiden, die dort auf einer Umlaufbahn zwischen Mars und Jupiter um die Sonne kreisen und die der Region ihren Namen geben, soll die Sonde jeweils einige Monate lang begleiten: Im August 2011 wird DAWN den Asteroiden Vesta und im Februar 2015 den Asteroiden Ceres erreichen.

Blick in eine frühe Entwicklungsphase des Sonnensystems

Asteroiden erlauben es Forschern, einen Blick in eine frühe Entwicklungsphase des Sonnensystems zu werfen. Denn die Kleinplaneten wurden vor etwa 4,5 Milliarden Jahren zwischen der Schwerkraft von Jupiter und Sonne eingefangen, so dass sie sich nicht zu größeren Planeten weiterentwickeln konnten. In den Asteroiden ist somit ein Zustand erhalten, der in unserem Teil des Sonnensystems nicht mehr beobachtet werden kann.

Marsschwerkraft bringt Asteroiden-Sonde in Schwung

Forscher sprechen bei dem Vorbeiflug am Mars von einem Mars Gravity Assist (MGA). Er dient zum einen dazu, mit der Schwerkraftwirkung des Mars die Fluggeschwindigkeit der Sonde etwas zu steigern und den Radius der spiralförmigen Flugbahn von Dawn um die Sonne zu erweitern, so dass die Raumsonde in den kommenden Monaten allmählich in Richtung des Asteroiden-Hauptgürtels zwischen Mars und Jupiter gelangt. Vesta ist etwa zweieinhalb Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde (150 Millionen Kilometer).

Ein weiteres wichtiges Ziel des MGA-Manövers ist es, den Winkel der Bahnebene von Dawn um die Sonne zu verändern. Der Orbit von Vesta ist gegenüber der Ekliptik, der Ebene der Erdbahn um die Sonne, um über sieben Grad geneigt – Dawn wird durch den Marsvorbeiflug nun in die Bahnebene des Asteroiden gelenkt.

(Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 18.02.2009 – DLO)