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Asteroidenforschung: US-Raumsonde Dawn nähert sich ihrem ersten Ziel

Die US-Raumsonde Dawn
"Was lange währt, wird endlich gut." Diese alte Volksweisheit könnte auch für die US-Raumsonde Dawn gelten, die seit September 2007 im Sonnensystem unterwegs ist, um ihr Ziel, den Asteroiden (4) Vesta, zu erreichen. Nach einer Reise von rund 2,6 Milliarden Kilometern und mehrjährigen Schubmanövern mit ihrem Ionentriebwerk steht Dawn nun kurz davor, in eine Umlaufbahn um Vesta einzutreten.

Derzeit ist Dawn rund 1,2 Millionen Kilometer (etwa die 3,2-fache Entfernung von der Erde zum Mond) von Vesta entfernt und die Ankunft ist für den 16. Juli 2011 vorgesehen. Nun beginnen die in Deutschland vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung entwickelten und gebauten Framing Cameras damit, erstmals Details auf der Oberfläche von Vesta auszumachen. Derzeit haben die Bilder allerdings noch eine deutlich geringere Auflösung als die Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble vom Oktober 2010. Aber in den nächsten Wochen werden die Bilder stetig besser und erlauben dann schon einen ersten Einblick in die Oberflächengeologie von Vesta.

Während der gesamten Anflugphase zu Vesta ist der Ionenantrieb von Dawn aktiv und bremst die Sonde relativ zu Vesta langsam aber stetig ab. Der Anflug erfolgt mit einer sehr geringen Relativgeschwindigkeit zum Asteroiden, so dass Dawn für die 1,2 Millionen Kilometer rund zehn Wochen benötigt. Mit Hilfe der Kamerabilder wird Dawn präzise an Vesta herangeführt. Hat sich die Sonde ihrem Ziel schließlich bis auf 16 000 Kilometer genähert, so wird sie von Vestas Schwerkraft eingefangen und tritt in eine weite Umlaufbahn um den rund 530 Kilometer großen Himmelskörper ein. Im Gegensatz zu den meisten anderen Planetensonden führt Dawn also kein großes Bremsmanöver mit chemischen Raketentriebwerken durch.

Während der Anflugphase werden die Forscher des Dawn-Projekts die Bilder der Sonde dazu nutzen, nach möglichen Monden des Asteroiden Ausschau zu halten. Bisherige Suchen mit erdgebundenen Telskopen und dem Weltraumteleskop Hubble erbrachten keine Hinweise auf Trabanten, so dass etwaige Begleiter von Vesta maximal wenige Kilometer groß sein dürften. Auch die anderen Instrumente an Bord sammeln bei der Anflugphase Daten. Unter anderem wird der Gammastrahlen- und Neutronendetektor die kosmische Strahlung im Umfeld von Vesta zu Kalibrationszwecken registrieren. Später soll dieses Instrument die mineralogisch-chemische Zusammensetzung der Vestaoberfläche ermitteln. Auch das abbildende Spektrometer für sichtbares und infrarotes Licht nimmt während des Anflugs erste Messungen der Vestaoberfläche vor.

Vesta ist für die Planetenforscher von besonderem Interesse, da es sich um einen der wenigen vollständig erhaltenen Protoplaneten aus der Frühzeit des Sonnensystems vor rund 4,6 Milliarden Jahren handelt. Vesta ist ein so genannter differenzierter Asteroid, er gliedert sich wie die großen terrestrischen Planeten in eine aus silikatischen Gesteinen bestehnde Kruste und Mantel sowie einen Kern aus einer Nickel-Eisen-Legierung. Durch Einschläge kleinerer Himmelskörper wurden in der Vergangenheit Bruchstücke von Vestas Kruste und Mantel herausgesprengt und gelangten dabei als Meteoriten schließlich auf die Erde. Vestas Bruchstücke bilden in den Sammlungen die HED-Gruppe, benannt nach den Meteoritentypen Howardit, Eukrit und Diogenit.

Dawn wird Vesta für rund ein Jahr auf immer engeren Umlaufbahnen umkreisen, bevor die Sonde erneut ihren Ionenantrieb anwirft, um sich zu einem weiteren Ziel im Asteroidengürtel aufzumachen. Sie setzt dann Kurs auf den Zwergplaneten (1) Ceres, den mit 950 Kilometer Durchmesser größten Himmelskörper zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter. Die Ankunft beim "König des Asteroidengürtels" ist für das Jahr 2015 vorgesehen.

Tilmann Althaus

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