- © Foto: NASA/Johns Hopkins APL -
DAUN, 24.11.2021 - 15:08 Uhr
Technik - Satellit

ESA wird erstes Signal von NASAs DART empfangen

Wenn die NASA-Raumsonde DART am 24. November zu ihrer weltweit ersten Mission zur Ablenkung eines Asteroiden startet, wird das Estrack-Netzwerk der Europäischen Weltraumorganisation ESA eine entscheidende Rolle spielen: Es wird die Mission finden, verfolgen und den Kontakt zu ihr aufrechterhalten, während sie die Erde in Richtung ihres Ziels verlässt, den 170 Meter großen Asteroiden-„Mond“ namens Dimorphos.

Mit einer Länge von etwa eineinhalb Fußballfeldern nebeneinander ist Dimorphos derzeit fast 500 Millionen km entfernt, auf einer Umlaufbahn um die Sonne, die von der Nähe der Erdbahn bis außerhalb der Bahn des Mars reicht.  Er ist Teil eines doppelten Asteroidensystems – durch die Schwerkraft an den fast fünfmal größeren Asteroiden Didymos gebunden.

Beide Asteroiden stellen keine Bedrohung für die Erde dar, und wenn DART im Jahr 2022 auf Dimorphos einschlägt, wird seine Umlaufbahn nur geringfügig verändert und ein Krater gebildet.

Die Daten des Experiments, die zum Teil von der Nachfolgemission Hera der ESA liefern wird, werden einem internationalen Wissenschaftlerteam helfen zu verstehen, wie diese Methode des „kinetischen Impaktors“ eingesetzt werden könnte, falls ein großer Asteroid auf Kollisionskurs mit der Erde entdeckt wird.

DARTs erste Worte hören

Die DART-Raumsonde wiegt 620 kg, etwa so viel wie ein Braunbär, und misst etwa 19 Meter im Durchmesser. Sie wurde mit einer SpaceX Falcon 9-Rakete vom Luftwaffenstützpunkt Vandenberg in Kalifornien gestartet und der Schub der Rakete bringt sie auf eine Trajektorie, auf der Sie die Erde verlässt.

Nach dem Start, wenn DART in den Himmel aufsteigt, die Erde aber unter ihr rotiert, wird die Raumsonde einer einzigartigen Bahn am Himmel folgen. Sie zieht zunächst an der Westküste Südamerikas vorbei, überquert dann den Atlantik nach Osten und wird schließlich von Australien aus gesehen über dem Horizont erscheinen.

Etwa 60 Minuten nach dem Start wird sich die Sonde von der Trägerrakete trennen, ihr Transponder wird sich einschalten, und die 4,5-Meter-Antenne der ESA in New Norcia, Westaustralien, wird ihre ersten „Worte“ einfangen – die „Erfassung des Signals“.

Der Start der Mission kann hier auf dem YouTube Channel von SpaceX noch einmal angeschaut werden: https://www.youtube.com/watch?v=XKRf6-NcMqI

Diese kleinere, agilere Antenne wurde speziell für solche Momente entwickelt. Mit ihrem großen „Öffnungswinkel“ bietet sie ein breiteres Sichtfeld als die nahe gelegene 35-Meter-Antenne sowie die Möglichkeit, schnell zu schwenken und sich auszurichten, um Objekte, die sich schnell am Himmel bewegen, anzuvisieren. Diese Kapazität ist von entscheidender Bedeutung, da die Antenne DART finden muss, sobald die Raumsonde über dem Horizont auftaucht, um den Kontakt aufrechtzuerhalten, wenn die Sonde in den interplanetaren Raum aufbricht.

Die Daten von DART, die so genannte Telemetrie, informieren die NASA über das Wohlergehen der Raumsonde nach dem Start, insbesondere über den Status der automatischen Entfaltungssequenz, und ermöglichen der NASA eine wichtige Verbindung, um bei Bedarf Befehle an die Raumsonde zu senden.

Ein Himmelfahrtskommando

Die Reise von DART zu Didymos wird etwa 11 Monate dauern, bevor sie im Oktober 2022 mit einer Geschwindigkeit von 6,6 Kilometern pro Sekunde auf dem Asteroiden einschlagen wird. Während dieser Zeit werden zusätzliche ESA-Bodenstationen die Mission unterstützen.

ESAs leistungsfähigste Bodenstationen – die 35-Meter-Antenne in Malargüe, Argentinien, und die fast identische Antenne in New Norcia – werden dazu beitragen, lebenswichtige „Delta-DOR“-Messungen durchzuführen. Dabei handelt es sich um eine hochpräzise Navigationstechnik, die es ermöglicht, die Position von Raumsonden, die Hunderte von Millionen von Kilometern entfernt sind, bis auf wenige hundert Meter genau zu bestimmen.

Die letzten Tage von DART

Die letzten zehn Tage vor dem Einschlag im Jahr 2022 sind äußerst kritisch. Wenn Dimorphos in Sichtweite kommt, werden über den LICIACube, einen CubeSat der italienischen Raumfahrtagentur ASI von der Größe eines Schuhkartons , der vor dem Einschlag ausgesetzt wird, ununterbrochen wichtige Aufnahmen von der Ankunft, der Kollision und dem aus dem Krater ausgeworfenen Material zur Erde übertragen.

In dieser Endphase ist eine 24-stündige Beobachtung des Ziels erforderlich, die das Deep Space Network (DSN) der NASA aufgrund der Geometrie der Flugbahn der Raumsonde allein nicht leisten kann.

Die ESA-Station Malargüe wird dazu beitragen, die DSN-Sichtbarkeitslücken zu schließen und die kontinuierliche Funkverbindung zu DART bis zum Einschlag sicherzustellen.

Als nächstes kommt Hera

Nach dem Einschlag von DARTwird sich die ESA-Mission Hera im Oktober 2024 auf den Weg zum Doppelasteroiden Didymos machen und Ende 2026 mit der detaillierten „Tatortuntersuchung“ der Asteroiden beginnen. Durch die Erfassung von Daten aus nächster Nähe wird Hera dazu beitragen, das Einschlagsexperiment von DART in eine gut verstandene und wiederholbare Ablenkungstechnik zu verwandeln – bereit für den Fall, dass jemals ein Asteroid gefunden wird, der auf die Erde zusteuert.

Weitere Infos im Netz unter www.esa.int.


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