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Raumfahrt: Asteroidenjäger Osiris-Rex ist unterwegs – Update

Am frühen Morgen des 9. September 2016 hob die Atlas-V-Rakete mit der Asteroidensonde Osiris-Rex erfolgreich ab. Die Sonde wird im August 2018 den Asteroiden Bennu erreichen. Osiris-Rex soll eine Bodenprobe des nur 500 Meter großen Himmelskörpers zur Erde transportieren.
Der Start von Osiris-Rex am 9. September 2016

Update, 9. September 2016, 7:30 Uhr: Pünktlich startete am frühen Morgen des 9. September 2016 eine Atlas-V-Trägerrakete mit der Raumsonde Osiris-Rex an Bord von Cape Canaveral in Florida. Die Rakete hob um 1:05 Uhr MESZ ab und funktionierte einwandfrei. Bereits 55 Minuten nach dem Abheben befand sich Osiris-Rex auf einer Sonnenumlaufbahn, das Ausfahren der Solarzellen zur Stromversorgung erfolgte pünktlich und die Sonde nahm zu den vorgesehenen Zeiten Funkkontakt zu den Bodenstationen in Australien und Kalifornien auf. Die dabei übertragenen Daten zeigen, dass Osiris-Rex den Start in gutem Zustand überstanden hat.

Derzeit entfernt sich die Sonde von der Erde und wird in den nächsten Wochen auf Herz und Nieren überprüft. In rund einem Jahr kommt Osiris-Rex wieder in die unmittelbare Nähe zur Erde. Dort holt sie im irdischen Schwerefeld Schwung für den Weiterflug zum nur rund 500 Meter großen Asteroiden Bennu, den sie im August 2018 erreichen wird. Die Sonde wird sich für mehr als zweieinhalb Jahre in dessen unmittelbaren Umfeld aufhalten und ihn eingehend mit einer Vielzahl von Instrumenten erkunden. Der Höhepunkt der Mission ist die Entnahme einer Bodenprobe im Sommer 2020 und ihr anschließender Transport zur Erde. Der Abflug von Bennu ist im März 2021 vorgesehen, die Ankunft der wertvollen Fracht ist schon fest für den 24. September 2023 geplant. Dann soll eine Rückkehrkapsel am Fallschirm über der Wüste des US-Bundesstaates Utah niedergehen.

© NASA Kennedy Space Center
Der Start von Osiris-Rex am 9. September 2016
Einen Bilderbuchstart legte am frühen Morgen des 9. September 2016 eine Atlas-V-Rakete mit der Raumsonde Osriris-Rex an Bord hin. Nur 55 Minuten nach dem Abheben hatte die Raumsonde bereits ihre Umlaufbahn um die Sonne erreicht, die sie im August 2018 zum Asteroiden Bennu führen wird.

Nur noch wenige Stunden trennen uns vom geplanten Start der Raumsonde Osiris-Rex: Sie soll sich am 9. September 2016 um 1:05 Uhr MESZ von Cape Canaveral auf den Weg zum Asteroiden Bennu machen. Die NASA überträgt den Start live via Internet. Das Hauptziel der Mission, an der auch deutsche Forscher beteiligt sind, ist der Transport einer Bodenprobe zur Erde. Osiris-Rex steht für "Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security-Regolith Explorer", zu Deutsch etwa "Raumsonde zur Erkundung des Ursprungs, der spektralen Eigenschaften, Rohstoffvorkommen und potenziellen Gefährlichkeit eines Asteroiden". Sie soll an Bord einer Atlas-V-Trägerrakete ins All gelangen. Schon 55 Minuten nach dem Abheben wird sich Osiris-Rex auf einer Umlaufbahn um die Sonne befinden und nach ungefähr einem Jahr zur Erde zurückkehren. Dort holt sie Schwung, um den nur etwa 500 Meter großen Asteroiden Bennu zu erreichen. Bei ihm wird die Sonde nach rund zwei Jahren Flugzeit im August 2018 ankommen und sich zirka zweieinhalb Jahre in dessen unmittelbarer Nähe aufhalten.

Raumsonde Osiris-Rex im Umlauf um den Asteroiden Bennu (Illustration)
Raumsonde Osiris-Rex im Umlauf um den Asteroiden Bennu | Im August 2018 wird die Raumsonde Osiris-Rex in eine Umlaufbahn um den nur 550 Meter großen Asteroiden Bennu eintreten und sich rund zweieinhalb Jahre in seiner Umgebung aufhalten. Im März 2021 soll sich die Sonde mitsamt einer Bodenprobe des Asteroiden wieder auf den Weg zur Erde machen und dort im September 2023 eintreffen. Dabei wird die Bodenprobe in einer Rückkehrkapsel zur Erdoberfläche gebracht, während die Muttersonde an der Erde vorbeifliegt.

Nach eingehender Erkundung des kleinen Himmelskörpers steht im Juli 2020 der Höhepunkt der Mission bevor: Die Sonde fliegt bis auf wenige Dutzend Zentimeter an die Oberfläche von Bennu heran und fährt einen Roboterarm zur Probenentnahme aus. Sobald der Arm unmittelbar über der Oberfläche schwebt, stößt er einen Schwall Stickstoffgas aus, der Material von der Oberfläche aufwirbelt und in einen Probenbehälter hineinbefördert. Die Forscher der NASA möchten mindestens 60 Gramm Asteroidenmaterial aufsammeln, hoffen aber auf bis zu zwei Kilogramm Gesteinsbrocken und Staub. Osiris-Rex kann maximal dreimal versuchen, Material von der Oberfläche von Bennu aufzusammeln, dann ist der Vorrat an Stickstoff verbraucht. Sollte schon die erste Probennahme erfolgreich sein, so wird es keine weiteren geben, um das Risiko für die Raumsonde zu minimieren.

© NASA Goddard Space Flight Center / David Ladd
Der Flug zum Asteroiden Bennu
Nach ihrem Start im September 2016 wird die Raumsonde Osiris-Rex rund zwei Jahre bis zur Ankunft beim nur rund 500 Meter großen Asteroiden Bennu im August 2018 benötigen.

Nach der erfolgreichen Probennahme kehrt Osiris-Rex wieder in eine niedrige Umlaufbahn um Bennu zurück und bleibt dort noch ungefähr neun Monate. Im März 2021 befindet sich der Asteroid in einer günstigen Position, um die Rückkehr zur Erde einzuleiten. Der Blaue Planet wird am 24. September 2023 erreicht, dabei wirft die Sonde eine Rückkehrkapsel mit den wertvollen Proben ab. Diese tritt, von einem Hitzeschild geschützt, in die Erdatmosphäre ein und geht an einem Fallschirm auf einem Militärstützpunkt in der Wüste von Utah nieder. Danach werden die Bodenproben von Bennu an verschiedene Labore weltweit zur detaillierten Untersuchung weitergeleitet. Die Muttersonde selbst fliegt an der Erde vorbei und könnte vielleicht noch einen weiteren Asteroiden aus der Nähe erkunden.

Der Asteroid Bennu wurde im Jahr 1999 entdeckt und gehört zur Gruppe der Apollo-Asteroiden. Diese Himmelskörper umlaufen die Sonne überwiegend außerhalb der Erdbahn, schneiden diese aber bei Erreichen der Sonnennähe. Bennu umrundet die Sonne auf einer elliptischen Bahn einmal in 1,2 Jahren. Er nähert sich dem Zentralgestirn bis auf den 0,9-fachen Abstand Erde–Sonne an und kann sich von ihm bis auf den 1,4-fachen Abstand entfernen. Nach den bisherigen Untersuchungen ist Bennu ein rundlicher Himmelskörper mit einem mittleren Durchmesser von 492 Metern. Seine Masse wird auf 77,6 Millionen Tonnen geschätzt, seine mittlere Dichte liegt bei 1,3 Gramm pro Kubikzentimeter, vergleichbar mit etwa derjenigen von Kohle. Der Asteroid hat eine sehr dunkle schwarze Oberfläche, enthält größere Mengen an Kohlenstoff und gehört zum Spektraltyp "B".

© NASA Goddard Space Flight Center / Katrina Jackson
Übersicht über die Mission von Osiris-Rex

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