Nach DART ist nun HERA dran

Am 27. September um 1:14 Uhr MESZ schlug die US-Sonde DART (Double Asteroid Redirection) erfolgreich auf ihrem Ziel, dem Mond des binären Asteroidensystems Didymos, auf. Der Dimorphos ist ein Asteroid so groß wie die Cheops-Pyramide (ca. 160 m Länge) und umkreist den Hauptasteroiden Didymain mit einem Durchmesser von 780 m.

Die DART-Mission der NASA ist das erste planetarische Verteidigungsexperiment mit dem Hauptziel, das Konzept eines kinetischen Impakt-Körpers zu testen. Anschließend wird HERA als die europäische Komponente dieser koordinierten Aktion zur Planetenverteidigung eine detaillierte Studie über die Folgen des Einschlags durchführen.

Der DART-Einschlag auf Dimorphos erfolgte fast 11 Millionen Kilometer von der Erde entfernt mit einer Geschwindigkeit von 6,6 km/s. LICIACube, der Würfelsatellit der Italienischen Weltraumbehörde (ASI), wurde 15 Tage vor dem Einschlag vom DART abgekoppelt, um die Kollision aufzuzeichnen und Aufnahmen von der Trümmerstreuung und dem entstandenen Krater zu machen.

Nach DART ist nun HERA dran. Diese Sonde der ESA misst 2,2 x 2 x 1,8 Meter und hat weniger als eine Tonne Gewicht. Sie ist mit großen Sonnenkollektoren und einem Hydrazin-Antrieb ausgestattet. HERA soll Ende 2024 an Bord einer Ariane 6 gestartet werden und 2026 das binäre Asteroidensystem Didymos erreichen.

Die HERA-Mission wurde im November 2019 auf dem ESA Ministerrat Space19+ genehmigt. Damit begann die operative Phase der detaillierten Definition und Entwicklung unter Beteiligung von Industriebetrieben aus Deutschland, Belgien, Rumänien, Luxemburg, Portugal, Spanien, der Tschechischen Republik, Österreich, Finnland, Irland und der Schweiz. Derzeit, im September 2022, steht HERA gerade im „Critical Design Review (CDR)“.

Die Ziele von HERA

Mit HERA verfolgt die ESA ein zweifaches Ziel: die Erprobung von Schlüsseltechnologien zur Planetenverteidigung wie die autonome Navigation in der Nähe eines Himmelskörpers sowie die Durchführung einer detaillierten Studie zur Charakterisierung des Doppelsternsystems und insbesondere seines Mondes, wobei die Folgen des DART-Einschlags auf Dimorphos detailliert gemessen werden sollen. Damit führt die ESA die planetarische Verteidigung einen Schritt weiter, indem sie Informationen sammelt, die für die Wissenschaft und insbesondere für die Asteroidenmodellierung relevant sind. Dieselben Informationen werden auch dazu beitragen, unser Wissen über den Ursprung des Sonnensystems und anderer Planetensysteme zu verbessern.

HERA wird JUVENTAS und MILANI an Bord haben. Das sind zwei CubeSats mit wissenschaftlichen Experimenten, die zusätzliche Daten liefern und die von HERA gesendeten Informationen sinnvoll ergänzen werden.

GMV in HERA

Das multinationale Technologieunternehmen GMV leitet ein internationales Konsortium von Unternehmen aus Spanien, Portugal, Rumänien, Frankreich, Deutschland, den Niederlanden und Irland, das für die Missionsanalyse sowie die Konzeption und Entwicklung des GNC-Systems (Guidance, Navigation and Control) von HERA verantwortlich ist.

GMV hat ein bahnbrechendes autonomes GNC-System entwickelt, das die Schwierigkeiten bei der Annäherung und Navigation berücksichtigt, die auf den Kommunikationsverzögerungen im tiefen Weltraum, den Unregelmäßigkeiten der Asteroiden und der Ungewissheit der unerforschten Umgebung im tiefen Weltraum entstehen.

Das GNC-System von HERA ist in der Lage, den vom Team des Bodenkontrollzentrums festgelegten Flugplan autonom auszuführen und dann diese Autonomie so weit zu erhöhen, dass bestimmte Manöver an Bord selbst berechnet werden können, um z. B. eine bestimmte Flughöhe zu erreichen oder bei einer Kollisionsgefahr Ausweichmanöver durchzuführen.

Außerdem hat das GMV-Team in Rumänien die Studien zur Missionsanalyse und das GNC-System von JUVENTAS entwickelt, dem Nanosatelliten, der für die Messung des Schwerefeldes und der inneren Struktur von Dimorphos zuständig ist. Juventas wird zudem funkwissenschaftliche Inter-Satelliten-Experimente durchführen und das Innere des Asteroiden mit einem Niederfrequenz-Radar untersuchen. Schließlich wird er auf Dimorphos landen und die bei der Landung entstehenden Kräfte messen.