Am 12. März 2025 näherte sich um 13:10 Uhr MEZ die europäische Asteroidensonde Hera dem äußeren Marsmond Deimos bis auf 300 Kilometer an, gefolgt von der dichtesten Annäherung von 5000 Kilometern an den Mars rund 40 Minuten später. Der Grund für diesen Vorbeiflug war das Umlenken der Bahn von Hera zu ihrem Zielobjekt, dem Doppelasteroidensystem Didymos/Dimorphos, das Ende 2026 erreicht werden soll. Die Vorbeiflüge am Roten Planeten und seinem Mond Deimos boten eine willkommene Gelegenheit, die wissenschaftlichen Instrumente von Hera, vor allem die bildgebenden Systeme, unter realen Bedingungen zu erproben, um so Erfahrungen für den Einsatz bei Didymos/Dimorphos zu sammeln. Zudem sparte der Vorbeiflug beträchtliche Mengen an Treibstoff ein, die sonst für einen Flug zu den Zielobjekten benötigt worden wären.

Beim Vorbeiflug waren drei bildgebende wissenschaftliche Instrumente aktiv: Mit den Asteroid Framing Cameras (AFC) wurden sowohl Mars als auch Deimos im Spektralbereich zwischen 420 Nanometern (blaues Licht) und 850 Nanometern erfasst (nahes Infrarot). Die Kameras haben eine Brennweite von 10,6 Zentimetern und eine Öffnung von 2,5 Zentimetern. TIRI, der Thermal Infra Red Imager, der von der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA bereitgestellt wurde, erfasste Mars und Deimos im Infraroten im Spektralbereich von 8 bis 14 Mikrometern. Hyperscout, eine hyperspektrale Kamera, nahm Bilder mit einem Blickfeld von 31 × 16 Grad im Bereich von 400 bis 1000 Nanometern mit hoher spektraler Auflösung auf. Hyperscout ist mit einer Optik mit 41,25 Millimeter Brennweite ausgestattet.

Heras Beobachtungen von Mars und Deimos mussten sehr sorgfältig geplant werden, denn die Sonde ist nicht darauf ausgelegt, sich schnell bewegende Objekte zu verfolgen. Die Optiken der Instrumente sind nicht schwenkbar; vielmehr muss die gesamte Sonde auf das Ziel ausgerichtet werden. Daher konnte Deimos nicht bei Erreichen der geringsten Distanz von 300 Kilometern beobachtet werden, die besten Bilder gelangen bis zu einem Abstand von 1000 Kilometern. Ferner war keine Live-Übertragung der Aufnahmen zur Erde möglich. Stattdessen mussten die Bilder an Bord gespeichert werden, bis die Hauptantenne nach dem Vorbeiflug wieder auf die Erde gerichtet werden konnte. Nur dann stehen ausreichend große Bandbreiten für die Bildübertragung zur Bodenstation zur Verfügung.

Der äußere Marsmond Deimos

Deimos wurde wie der wesentlich näher am Roten Planeten befindliche, größere Marsmond Phobos im Jahr 1877 vom US-amerikanischen Astronomen Asaph Hall mit dem 66-Zentimeter-Refraktor des US Naval Observatory in Washington D.C. mit dem Auge am Teleskop entdeckt. Lange Zeit waren beide Marsmonde nur leuchtschwache Punkte, von denen bis auf ihre Bahn um den Mars so gut wie nichts bekannt war. Erst der Raumsonde Mariner 9 gelangen im Jahr 1972 detaillierte Aufnahmen beider Monde, die sich als unregelmäßige, kartoffelartige Objekte mit kraterübersäter Oberfläche herausstellten. Deimos umrundet den Mars im Abstand von etwa 20 000 Kilometern und benötigt für einen Umlauf 1,3 Tage. Er ist maximal 16 Kilometer lang, 12 Kilometer breit und 11 Kilometer hoch und zeigt mit der längsten Achse zum Mars. Wie unser Mond rotiert er gebunden, er weist dem Roten Planeten also stets die gleiche Seite zu. Mit Hera war es möglich, die vergleichsweise schlecht untersuchte, marsabgewandte Seite unter die Lupe zu nehmen, die sich aber nicht wesentlich von der zugewandten Seite unterscheidet.

Nur selten ein Sprungbrett zu anderen Zielen

Der Mars wird bloß selten für einen Vorbeiflug zu einem anderen Zielobjekt wie einem Planeten oder einem Kleinkörper genutzt. Das liegt daran, dass der Rote Planet lediglich etwa elf Prozent der Erdmasse aufweist und daher mit seinem eher schwachen Schwerefeld die Bahn einer Raumsonde nicht sehr stark beeinflussen kann. Zudem öffnen sich die Startfenster, die einen energetisch günstigen Flug zum Mars ermöglichen, nur alle 26 Monate. Die erste Raumsonde, die gezielt am Mars vorbeiflog, um ein anderes Zielobjekt zu erreichen, war die europäische Kometensonde Rosetta auf ihrem Weg zum Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko im Februar 2007. Ihr folgten die NASA-Asteroidensonde Dawn im Februar 2009 im Anflug auf den Asteroiden Vesta und in diesem Jahr am 1. März die NASA-Jupitersonde Europa Clipper, von der allerdings noch keine Bilder veröffentlicht wurden.

Vor 60 Jahren: Mariner 4 fotografiert den Mars

Die Passage von Hera am Mars fand fast exakt 60 Jahre nach dem ersten Vorbeiflug am Roten Planeten statt: Im Juli 1965 flog die NASA-Raumsonde Mariner 4 im Abstand von zirka 10 000 Kilometern vorbei und übertrug als erste Raumsonde überhaupt 22 Nahaufnahmen eines fremden Planeten. Die Bilder entstanden mit einer heute urtümlich wirkenden Vidiconröhren-Fernsehkamera mit 200 Zeilen à 200 Bildpunkten, und ihre Übermittlung zur Erde benötigte pro Bild etwa sechs Stunden. Die Aufnahmen erfassten etwa ein Prozent der Marsoberfläche. Ihre räumliche Auflösung war hoch genug, um zu zeigen, dass weite Teile des Mars mit Einschlagkratern bedeckt sind. Dieses stark mondähnliche Aussehen führte seinerzeit zu einer Enttäuschung in der Öffentlichkeit und in der Forschung. Erst sieben Jahre später hielt die Nachfolgesonde Mariner 9 vom Orbit aus die wahre und hochinteressante Gestalt des Roten Planeten fest.