Zu Beginn des Monats Juni 2026 führte Chinas zweite Mission für den tiefen Weltraum, Tianwen-2, unbemerkt ein entscheidendes Triebwerksmanöver durch, um sich mit einem geheimnisvollen kleinen Himmelskörper auf einer dem Erdorbit ähnlichen Bahn zu treffen. Obwohl die chinesische Weltraumbehörde diesen Meilenstein noch nicht bestätigt hat, verfolgten Funkamateurbeobachter mit Radioteleskopen in Deutschland und den Niederlanden das Manöver und stellten fest, dass sich Tianwen-2 nun in der Nähe des erdnahen Asteroiden Kamoʻoalewa befindet. In den nächsten vier Wochen wird sich das Raumschiff dem schnell rotierenden Asteroiden nähern, um mit der Untersuchung und der Kartierung seiner Oberfläche zu beginnen und künftige Probenentnahmen vorzubereiten.

Kamoʻoalewa ist ein etwa 40 bis 100 Meter großer Weltraumfelsen, der sich alle 28 Minuten einmal um sich selbst dreht. Er ist zudem einer von sieben bekannten Quasimonden der Erde – Himmelskörper, die mit unserem Planeten die Sonne umkreisen und dabei langsame rückläufige Bahnen um uns ziehen –, aber nicht fest an die Erde gebunden sind. Doch zumindest bis Tianwen-2 nahe genug herankommt, um ihn genauer zu betrachten, lässt sich nicht viel mehr über das rätselhafte Objekt sagen, das kleiner als ein Fußballfeld ist.

»Jedes neue Bild eines Asteroiden war eine Überraschung«, sagt Patrick Michel, Forschungsdirektor am französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung und Hauptforscher der Hera-Mission der Europäischen Weltraumorganisation, der Kamoʻoalewa eingehend untersucht hat. »Wir müssen noch alles lernen.«

Die schnelle Rotation des Asteroiden könnte Hinweise auf seine Zusammensetzung liefern, denn wäre er ein loser »Schutthaufen«, würde er beim Drehen Trümmer verlieren. Stattdessen könnte es sich, in den Worten der Planetenforscherin Christine Hartzell von der University of Maryland, um ›ein Stück Gestein oder mehrere zusammenhängende Gesteinsbrocken‹ handeln.« Ein Missionsbericht des Tianwen-2-Teams bestätigt dies und stellt fest, dass die Oberfläche von Kamoʻoalewa zwar wahrscheinlich aus millimeter- bis zentimetergroßen Körnern besteht, tiefer unten jedoch im Wesentlichen ein riesiger Felsbrocken – oder ein verfestigter Geröllhaufen – sein könnte.

Woher kommt der Asteroid?

Eine weitere offene Frage ist, wie dieser Asteroid seinen Weg in die seltsame Umlaufbahn neben demjenigen der Erde gefunden hat. Eine Theorie, die von Michel und anderen aufgrund des rötlichen Aussehens des Asteroiden – das dem gewöhnlicher Mondgesteine ähnelt – vertreten wird, besagt, dass Kamoʻoalewa ursprünglich ein Brocken der Mondrückseite war. Er wurde dann irgendwann in den letzten zehn Millionen Jahren durch den Impaktor, der den 22 Kilometer breiten Giordano-Bruno-Krater schuf, in die Umlaufbahn geschleudert.

Andere Forscher argumentieren hingegen, dass es sich bei dem Objekt eher um einen »Migranten« aus dem Hauptasteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter handelt, der nach innen in seine derzeitige Umlaufbahn um die Sonne gewandert ist. »Wenn man nur die Größe dieses Körpers betrachtet, ist es sehr seltsam, dass er so groß ist und erst vor so kurzer Zeit vom Mond weggeschleudert wurde«, sagt Mikael Granvik, Professor an der Universität Helsinki und der Technischen Universität Luleå in Schweden. Granviks statistische Modelle der Population erdnaher Objekte legen nahe, dass ein Asteroid auf der Umlaufbahn von Kamoʻoalewa mit zehnmal höherer Wahrscheinlichkeit aus dem inneren Hauptasteroidengürtel stammt als vom Mond.

Wenn alles nach Plan verläuft, wird die Raumsonde Tianwen-2 diese Fragen klären, indem sie Proben von Kamoʻoalewa aufsammelt und zur Analyse zur Erde bringt. Wenn dieses Material mit der Isotopenzusammensetzung von Mondgestein übereinstimmt, wird die »Mondfragment«-Theorie triumphieren. Dieses Ergebnis würde, so Granvik, unserem Verständnis der Impaktphysik wichtige neue Grenzen setzen. »Wenn man das Sonnensystem rückwärts verfolgen will, um zu sehen, wie es sich im Lauf der Zeit entwickelt hat, dann müssen wir verstehen, wie die Kollisionsentwicklung tatsächlich ablief, und so könnte dies wichtige Daten für diese Modelle liefern.«

Andererseits würde ein Ursprung von Kamoʻoalewa im Hauptgürtel darauf hindeuten, dass seine spektrale Ähnlichkeit mit Mondgestein ein Nebenprodukt starker Weltraumverwitterung ist, was Auswirkungen darauf hätte, wie andere rötliche Asteroiden klassifiziert werden.

In gewisser Hinsicht geht es bei den Untersuchungen von Kamoʻoalewa durch Tianwen-2 jedoch um mehr als nur Wissenschaft. Die Mission ist ein wichtiger Test für Chinas Fähigkeit, autonome, hochpräzise Manöver im Weltraum durchzuführen. Dies ist für die nachfolgenden geplanten Vorstöße des Landes zum Mond und zu den anderen Welten jenseits der Erde unerlässlich. Und gesteuert durch Kameras, sowie Radar- und Lidar-Messungen wird der Probenentnahmeversuch des Raumfahrzeugs Chinas bislang ehrgeizigster sein – eine Art Vorläufer für die noch kühneren Pläne des Landes, Gesteinsproben vom Mars zu holen.

Wie man die Gesteinsproben aufsammeln kann

Die drei verfügbaren Probenentnahmemethoden von Tianwen-2 – »Touch and Go«, »Hover« und »Anchor and Attach« – sollten es dem Raumschiff ermöglichen, sich an die schnelle Rotation und die unbekannte Oberfläche von Kamoʻoalewa anzupassen.

»Touch and Go« ist ein Verfahren, das den zuvor von Japans Hayabusa2 und der NASA-Mission OSIRIS-REx verwendeten Methoden ähnelt. Bei diesem Ansatz berührt ein scheibenförmiger, gasgetriebener Kopf kurzzeitig die Oberfläche. Rotierende Bürsten und Druckgasstöße im Inneren des Kopfes fegen die Proben dann in eine Sammelkammer, bevor sich das Raumfahrzeug hastig zurückzieht.

Beim Schwebemodus nutzt das Raumschiff einen Roboterarm, um eine Probe von der Oberfläche zu greifen. Obwohl dies einfach erscheint, beschreibt Hartzell dies als ähnlich dem Schweben in einem Wassertank, bei dem man versucht, Material vom Boden zu sammeln, ohne sich an etwas abstützen zu können, um das Gleichgewicht zu halten. »Von diesen drei Optionen wäre [das Schweben] die riskanteste, da man sich Gedanken über die Reaktionskräfte machen muss, die das Raumschiff erzeugen muss, um tatsächlich richtig aufzusammeln.«

Beim »Anker-und-Befestigungs«-Ansatz würde ein Greif- und Spießmechanismus an der Spitze des Roboterarms zum Einsatz kommen, um den Asteroiden zu ergreifen und sich an ihm zu verankern – vorausgesetzt natürlich, dass die Oberfläche von Kamo‘oalewa stabil und relativ hindernisfrei ist. »Man rechnet nicht mit Felsbrocken auf der Oberfläche, da man Kohäsion benötigt, um bei dieser Rotationsgeschwindigkeit bestehen zu können«, sagt Michel. »Aber wer weiß? Vielleicht gibt es Felsbrocken, die mit feinem Staub verklebt sind. Wir wissen es nicht.«

Michel sieht in den drei Varianten zur Probennahme einen Hinweis auf die Prioritäten der Mission: »Wenn die Wissenschaft die Mission bestimmen würde, würde man versuchen, den Erfolg zu maximieren und den bereits erprobten Ansatz zu nutzen«, sagt er. Und man würde wahrscheinlich ein größeres, sich langsamer drehendes Ziel wählen, um einen Probenentnahmeversuch zu vereinfachen. Aber, fügt Michel hinzu, diese Überlegungen ändern sich, wenn man plant, letztlich Ressourcen aus Asteroiden zu gewinnen. »Wenn man diese als Tankstellen nutzen will, um weiter [ins Sonnensystem] vorzudringen, findet man mehr kleinere Objekte als größere, und sie drehen sich alle schnell. Es ist also keine schlechte Wahl.«

Laut einem unbestätigten Zeitplan, der in chinesischen sozialen Medien durchgesickert ist und bisher perfekt mit bereits erreichten Meilensteinen der Mission übereinstimmt, soll die finale Annäherung von Tianwen-2 an Kamo‘oalewa am 4. Juli 2026 beginnen, wenn sich das Raumschiff voraussichtlich bis auf 20 Kilometer dem Asteroiden genähert haben wird. Während die USA an diesem Datum 250 Jahre Unabhängigkeit feiern, wird China die neueste Phase eines zunehmend ehrgeizigen Erkundungsprogramms einleiten und seine eigene Autonomie im Weltraum unter Beweis stellen. Das Ziel ist es, sich den USA und Japan bei der erfolgreichen Rückführung von Asteroidenproben anzuschließen. Die Asteroiden Itokawa, Ryugu und Bennu – von denen jeweils Japans Hayabusa und Hayabusa2 sowie die NASA-Sonde OSIRIS-REx Proben entnahmen – hielten jeweils Überraschungen bereit und lieferten wertvolles Material. Kamo‘oalewa ist kleiner, dreht sich schneller und ist hinsichtlich seiner Herkunft unbekannter als alle diese. »Selbst wenn es nicht gelingt, Proben zu entnehmen, wäre es schon äußerst interessant, wenn man hochauflösende Bilder von einem Körper dieser Größe machen könnte«, sagt Hartzell, denn noch nie hat jemand einen so kleinen Asteroiden aus der Nähe gesehen.

Im Erfolgsfall wird Tianwen-2 seine Probennahme abschließen und Kamo‘oalewa im April 2027 verlassen, um sich anschließend auf den Weg zu einem kurzen Wiedersehen mit der Erde im November 2027 zu machen. Im Vorbeiflug an unserem Planeten wird das Raumschiff seine mit Proben gefüllte Rückkehrkapsel auf eine Einwegreise zur Erde schicken, wo sie an einem Zielort in der Inneren Mongolei landen und geborgen werden soll. Um dorthin zu gelangen, muss die Kapsel einen feurigen Wiedereintritt in die Atmosphäre mit einer Geschwindigkeit von zwölf Kilometern pro Sekunde überstehen – ein schnellerer, energiereicherer Eintauchvorgang als bei Chinas früheren Mondprobenrückführungsmissionen. Nach dem Abliefern der Proben wird Tianwen-2 die Schwerkraft der Erde nutzen, um sich auf Kurs zum Kometen 311P zu katapultieren, wo die Sonde im Jahr 2035 eintreffen wird.