Diese Sonde brachte uns 2020 ein außerirdisches Paket zur Erde. Als Belohnung schießen wir sie jetzt haarscharf an einem Asteroiden vorbei

Wir entwarfen Hayabusa2 für die Erforschung von Asteroiden – und das meistert sie mit Bravour. Doch sie entdeckte jetzt ein neues Hobby: Exoplaneten beobachten mit der kleinsten hierfür je verwendeten Kamera (Bildquelle: Adobe Firefly, generative KI)

Hayabusa2 startete, um Geschichte zu schreiben – und übertraf alle Erwartungen. Denn als die japanische Raumsonde 2014 abhob, ahnte wohl kaum jemand, wie lange ihre Reise dauern sollte. Ihre eigentliche Mission war nämlich schon 2020 beendet.

Doch sie erhielt von ihren Erbauern neue Kommandos: 2031 erwartet sie ein bisher nie dagewesenes Rendezvous. Über diese letzte Mission der dafür extra in Hayabusa2# umbenannten Sonde berichten wir euch an anderer Stelle.

Uns geht es jetzt um die vermeintlich ereignislose Reise durchs Nichts zwischen den Welten. Denn die Sonde nutzt die Zeit nebenbei für gleich zwei Menschheitsrekorde – inklusive eines Blicks mit einer Minikamera auf Exoplaneten.

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Historische Bestleistung im Visier

Obschon Hayabusa2# das eigentliche Gebiet für seinen finalen Einsatz erst im Sommer 2031 erreichen wird, steht für diesen Juli bereits ein wichtiges Etappenziel an: der Asteroid Torifune – Durchmesser 450 Meter.

Die Sonde soll ihn am 5. Juli 2026 bei einer Geschwindigkeit von 5,25 Kilometern pro Sekunde (18.900 km/h) passieren. Sollte das Risiko im Endanflug als vertretbar gelten, rast sie eventuell sogar in nur einem Kilometer Abstand vorbei.

Wenn das Manöver auch nur annähernd gelingt, stellt das japanische Raumfahrzeug eine neue Bestleistung auf. So nah und zugleich schnell flog noch nie ein Raumfahrzeug der Menschheit an einem Asteroiden oder ähnlichem Objekt vorbei – selbst wenn es am Ende eventuell zehn Kilometer Abstand werden. Hayabusa2 landete selbst unter ihrem alten Namen auf Ryugu – doch bremste lange zuvor stark ab.

Bei dem Vorbeiflug sollen unter anderem folgende Instrumente zum Einsatz kommen:

• Optische Navigationskamera
• Weitwinkelkamera
• Wärmebildkamera
• Optisches Messverfahren, das Laserstrahlen aussendet und Abstände misst (LIDAR)

Das Speed-Date mit Torifune dient den Forschern als Praxistest für die schnelle Charakterisierung kleiner Körper bei kurzen Beobachtungsfenstern. Solcherlei Szenarien könnten in Zukunft vor allem bei drohenden Krisen relevant werden.

Denn ehe wir Sonden als fliegende Geschosse rauf schicken, um Asteroiden von Kurs abzubringen, helfen Daten bei der Einschätzung der Lage – und solche könnten Hayabusa2-Nachfolger liefern. Denn dass wir potenziell katastrophale Einschläge abwenden können, wissen wir seit dem Erfolg von DART. Hier testeten wir, ob es gelingen kann, mittels eines gigantischen Stoßes eines winzigen Objekts massives Weltraumgestein aus der Bahn zu schubsen. Und ja, es geht. Wir brachten sogar weit mehr als nur das getroffene Objekt vom Kurs ab.

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Weltrekord als Zeitvertreib

Nimmt die optische Navigationskamera im Wissenschaftskonzert bei Torifune nur einen kleinen Part ein, gehörte ihr zuletzt die Bühne allein. Denn das nur 15 Millimeter (mm) durchmessende Instrument beobachtete gleich zwei Exoplaneten. Bisher wurde keiner der mehr als 8.000 bestätigten Planeten, die einen anderen Stern als unsere Sonne umkreisen, durch Linsen kleiner als 60 mm nachgewiesen. Damit stellte Hayabusa2# einen neuen Rekord auf.
Das heißt: eine Linse, nicht mal halb so breit wie euer Daumen-Fingernagel, hat Planeten nachgewiesen, die mehrere Tausend Lichtjahre entfernt ihrer Bahn um andere Sterne folgen.

Die zwei Planeten verrieten sich auf einigen wenigen der mehr als 10.000 aufgenommenen Bilder durch die Abdunklung des Sternes. Denn wenn sich aus unserer Perspektive ein Planet vor seinen Stern schiebt, schirmt er einen Teil des Lichtes ab – nur einen winzigen, aber das reicht, damit es beim Vergleich von Helligkeitsmessungen auffällt.

Derweil hat das japanische Experiment sogar die Langlebigkeit unserer Weltraumhardware eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Denn sowohl Platinen als auch alle Bestandteile der Kamera waren der kosmischen Strahlung für mehr als zehn Jahre ausgesetzt – und dennoch vollbrachten sie diese Leistung, für die ihre Konstrukteure sie nie ausgelegt hatten.

Hayabusa2# hat somit nebenbei demonstriert, wie viel selbst unsere kleinsten Weltraum-Kameras selbst unter suboptimalen Bedingungen leisten können.

Vorreiter einer neuen Ära

Hayabusa2# belegte hiermit im Alleingang den Sinn einer neuen Missionsgattung: Nano-Satelliten. Stellt euch die Idee vereinfacht so vor: Viele Sonden verlassen als Schwarm eine Frachtrakete und verteilen sich, bleiben aber relativ eng beisammen. Sie messen etwa 10 mal 10 mal 10 Zentimeter und nutzen dementsprechend nur kleine Kameralinsen. Hiermit durchforsten sie gemeinsam die Milchstraße nach Exoplaneten.

Jede für sich nimmt nun für längere Zeit einen Stern ins Visier. Wir haben jetzt ja nicht eine große Kamera, sondern Dutzende kleine. Das eröffnet die Chance, eine extrem seltene Art von Exoplaneten in Zukunft weit öfter zu finden: Planeten, die weit entfernt in langperiodischen Orbits ihren Stern umkreisen. Die meisten uns bisher bekannten Exemplare weisen dahingegen kurze, teils nur wenige Tage dauernde Orbits auf.

Wenn aber ein Planet Monate oder gar mehrere Erdjahre braucht (wie auch unsere Gasriesen), um eine Umrundung zu beenden, dann steht er naturgemäß deutlich seltener zwischen uns und seinem Stern. So haben wir schon etliche spannende Welten entdeckt, zum Beispiel GJ 251c – es bleiben allerdings entscheidende Fragen, deren Antworten klären könnten, ob es dort Leben gibt.

Nano-Satelliten als Exoplaneten-Detektive lösen das Problem: Sie messen unaufhörlich über lange Zeiträume die Helligkeit eines einzelnen Sterns. Die Chance, dass Planeten mit langperiodische Orbits ihren Heimatstern für uns sichtbar verdunkeln, steigt so erheblich. Hayabusa2# hat quasi als Hobby demonstriert, dass wir hier nicht träumen, sondern dass es technisch machbar ist.