Japanische Sonde brachte Proben von Asteroiden zur Erde

Eine von Wissenschaftern mit Spannung erwartete japanische Weltraumkapsel mit den ersten Proben aus dem Untergrund eines Asteroiden ist erfolgreich zur Erde zurückgekehrt. Die kleine Kapsel schoss nach Abtrennung von der japanischen Sonde „Hayabusa2“ wie ein Feuerball durch die nächtliche Atmosphäre, bevor sie am frühen Sonntagmorgen (Ortszeit) wie geplant in einer Wüste im Süden Australiens landete, wie die japanische Raumfahrtagentur Jaxa bekanntgab.

Die Forscher erwarten in dem Behälter 4,6 Milliarden Jahre altes Material des Asteroiden Ryugu, das aus der Frühzeit des Sonnensystems stammt. Sie hoffen, durch Analysen den Ursprüngen des Sonnensystems und des Lebens auf unserer Erde auf die Spur zu kommen.

Nach ihrer Bergung auf dem Woomera-Testgelände für Luft- und Raumfahrt wird die Kapsel zunächst auf ihren Zustand untersucht. Anschließend wird der noch verschlossene Behälter per Flugzeug nach Japan gebracht und in ein Labor des Jaxa-Forschungszentrums ISAS (Institute of Space and Astronautical Science) im nahe der Hauptstadt Tokio gelegenen Sagamihara überführt. Erst dort wird die Kapsel mit ihrer wertvollen kosmischen Fracht per Roboter in einem sogenannten Reinraum-Labor in einer Vakuumkammer geöffnet.

An der spektakulären Mission hatte sich das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem gemeinsam mit der französischen Raumfahrtagentur CNES entwickelten Lander „Mascot“ beteiligt. Der war im Oktober 2018 auf Ryugu gelandet und hatte den aus hochporösem Material bestehenden Asteroiden erkundet - bis die Batterie ausging.

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In Japan werden die einzelnen Bestandteile der Proben vom Asteroiden Ryugu zunächst kuratiert und beschrieben, ehe ab Mitte 2021 mikroskopische, mineralogische und geochemische Untersuchungen beginnen sollen. Einen Teil der Proben stellt die Jaxa der NASA sowie 2022 auch Forschern in anderen Ländern zur Verfügung. Auch das DLR plant eigene Untersuchungen. So schafft das DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof derzeit in einem neuen Labor Möglichkeiten für spektroskopische Analysen.

Die Proben könnten möglicherweise organisches Material enthalten, erklärte der Manager der Mission, Makoto Yoshikawa. Im Fokus stünden dabei Aminosäuren, die die fundamentalen Bausteine des Lebens sind.

Analysen der Proben sollen auch klären, ob Asteroiden bei Einschlägen große Mengen Wasser zu unserem Planeten gebracht haben. Wasser, das in bestimmten Meteoriten eingeschlossen sei - also in Bruchstücken von auf der Erde eingeschlagenen Asteroiden - entspreche ziemlich genau dem irdischen Wasser, erklärte der Geowissenschaftler Frank Brenker von der Universität Frankfurt am Main, die sich an der Untersuchung der Proben beteiligt.

Allerdings gebe es die Möglichkeit von Verunreinigungen: Denn beim Durchqueren der Atmosphäre verdampften 90 Prozent eines Meteoriten. Und bis man ihn nach dem Aufprall auf der Erde finde, könne er etwa über Nebel irdisches Wasser aufgenommen haben, so Brenker: „Mit der Ryugu-Probe werden wir in dieser Frage endlich Gewissheit erhalten.“

Ryugu gehört zu den stark kohlenstoffhaltigen Asteroiden und stammt aus dem äußeren Teil des Asteroidengürtels, der zwischen Mars und Jupiter die Sonne umkreist. Die Vorgänger-Sonde „Hayabusa“ (Wanderfalke) hatte im Jahr 2010 weltweit erstmals Bodenproben eines Asteroiden zur Erde gebracht.

Der Nachfolger „Hayabusa2“ war im Dezember 2014 in Japan gestartet und erreichte nach fast vier Jahren sein 300 Millionen Kilometer entferntes Ziel. Die Sonde landete später auf Ryugu und sammelte Proben von der Oberfläche sowie erstmals auch aus einem Bereich unter der Oberfläche eines solchen Asteroiden. Die beiden Bodenproben wurden in getrennten Kammern in der Kapsel verstaut. Ziel der japanischen Raumfahrtagentur war es, 0,1 Gramm einzusammeln. Das wäre genug, um alle geplanten Forschungen durchzuführen, hieß es.

„Hayabusa2“ trennte die Kapsel am Samstag beim Vorbeiflug an der Erde ab. Sobald der Behälter mit einer Geschwindigkeit von zwölf Kilometern pro Sekunde in die Erdatmosphäre eintrat, wurde er durch die Lufthülle bei großer Hitzeentwicklung von bis zu etwa 3.000 Grad Celsius abgebremst. In rund zehn Kilometern Höhe über Australien öffnete sich dann ein Fallschirm, an dem die Kapsel zur Erde schwebte und dabei Funksignale abgab, anhand derer ein Jaxa-Team sie mit einem Hubschrauber ausfindig machte.

Anders als die erste „Hayabusa“, die beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglüht war, setzt „Hayabusa2“ ihre Mission fort: Sie ist nun unterwegs zu dem erdnahen Asteroiden „1998KY26“. Dort soll die Sonde in zehn Jahren ankommen.

Die nach sechs Jahren im Weltall und mehr als fünf Milliarden zurückgelegten Kilometern erfolgte Rückkehr der Kapsel zur Erde gelang Japan wenige Wochen, nachdem die NASA-Sonde „Osiris Rex“ bei einem komplizierten Manöver als erster US-Flugkörper eine Probe von einem Asteroiden entnommen hatte. Diese Probe vom Asteroiden Bennu soll in rund drei Jahren zurück zur Erde kommen.


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