Japans Wanderfalke kreist noch

Die Landung des Kaffeekannen großen Roboters Minerva auf dem Asteroiden Itokawa sollte der große Auftakt für die Sternstunde für Japans Raumfahrt werden. Doch am Wochenende verlor die Sonde 18 Stunden nach der Trennung vom Forschungssatelliten Hayabusa den Funkkontakt und treibt über der Oberfläche. "Wir sind bis jetzt ohne Kontakt", sagte Projektleiter Junichiro Kawaguchi heute TR aktuell. Es gebe ein Problem mit der Ausrichtung der Antenne. "In etwa zwei Wochen werden wir eine neue Möglichkeit zur Kontaktaufnahme haben." Doch Kawaguchi beschwichtigt Ängste vor einem kompletten Scheitern des Prestigeprojekts, das laut der Homepage von Japans Weltraumbehörde Jaxa "die Welt beeindrucken" soll. Der Rest der Hayabusa-Mission verlaufe nach Plan.

Die geplante Landung Minervas ist nur ein kleiner Teil der historischen Mission. Der 2003 gestartete Satellit Hayabusa, zu deutsch Wanderfalke, soll als erster Satellit auf einem Asteroiden landen, eine Materialprobe einsammeln und bis 2007 nach zwei Milliarden Kilometern Reise zur Erde zurückbringen. Damit will sich die zweitgrößte Volkswirtschaft der Welt einen Platz als führende Weltraumnation erobern. Neben einem Beweis ihrer technischen Fähigkeiten erhofft sich die Jaxa durch die Landung Erkenntnisse über die Geburt unseres Sonnensystems. Die Wissenschaftler glauben, dass der nach dem Pionier der japanischen Raketentechnik Hideo Itokawa benannte Komet seit fünf Milliarden um die Sonne kreisen könnte.

Für diese Pioniertat beschritten die Japaner neue Wege. "Hayabusas Mission ist, neue Technologien für künftige planetare Forschungssatelliten zu demonstrieren", sagt Kawaguchi selbstbewusst. Als erster Langstreckenflugkörper wird Hayabusa von einem Ionen-Motor angetrieben. Dabei wird ein ionisiertes Gas wie Xenon durch ein elektrisches Feld beschleunigt. Die notwendige Energie gewinnt Hayabusa durch Solarzellen. Die Vorteile: Laut der Jaxa verbraucht das neuartige Konzept 90 Prozent weniger Treibstoff als ein herkömmlicher chemischer Raketenantrieb, bei dem ein Treibstoff mit einem Oxidant verbrannt wird. Außerdem erlaubt der Ionenantrieb höhere Geschwindigkeiten. Der Nachteil ist die weit geringere Schubkraft.

Darüber hinaus steuert Hayabusa Flug und Landung selbst. Denn der Kontakt mit dem Kometen findet 17 Lichtminuten (etwa 300 Millionen Kilometer) entfernt von der Erde statt. Funksignale würden zu lange benötigen, um den schwierigen Abstieg des Satelliten auf den 700 Meter langen und 300 Meter breiten kartoffelförmigen Brocken von der Erde aus zu steuern. Stattdessen hat der Satellit den Himmelskörper mit Kameras und einem Laser-Abstandsmesser selbst vermessen und einen Landeplatz identifiziert.

Am Wochenende näherte er sich Itokawa auf 55 Meter, bevor er den kleinen Roboter Minerva absetzte. Minerva (kurz für Micro/Nano Experimental Robot Vehicle for Astroids) sollte die Oberfläche fotografieren und die Temperatur messen. Insgesamt sind drei Kameras in fünf Zentimeter Abstand vom Roboterboden installiert. Eine schaut in die Ferne, ein Kamerapaar lichtet die Umgebung in 10 bis 50 Zentimeter Entfernung ab. Um ein größeres Gebiet abzudecken, ist der autonome Roboter mit einem Hüpfmechanismus ausgestattet.

Das Scheitern der Landung ist für Kawaguchi zwar bedauerlich, doch kein Beinbruch. "Auf einer Skala von 100 würde ich uns für die Konstruktion 40 Punkte geben", meint der Projektleiter. Immerhin habe man bewiesen, dass die Aufbau von Satellit und Roboter grundsätzlich funktioniere. "Der Roboter war nicht das Herz des Projekts", so Kawaguchi.

Denn das ist die bevorstehende Landung des Wanderfalken. Ein Touch-down wäre ein weiteres technischen Meisterstück, denn Itokawas Schwerkraft beträgt nur ein Hunderttausendstel der Erdanziehung. Daher kann kein Flugkörper stabil auf der Oberfläche stehen. Nur eine Sekunde wird Hayabusa Kontakt dauern. In dieser Zeit soll die Sonde einen fünf Gramm schweren Metallball mit einem Tempo von 300 Metern pro Sekunde in den Himmelskörper schießen und die auffliegenden Partikel mit einer rüsselförmigen Röhre einsammeln. Ein erster Anflug schlug fehl. Doch der zweite Versuch laufe nach Plan, sagt Kawaguchi. Am 19. November soll Hayabusa eine Markierungsboje auf Itokawa abfeuern, am 25. November selber landen. Viel Zeit bleibt der Jaxa nicht. Anfang Dezember muss der Satellit den Himmelskörper verlassen.

Als letzter Stunt folgt dann der Rücktransport der Probe zur Erde. Bisher traten die Satelliten erst in die Umlaufbahn der Erde ein und bremsten ab, um beim Eintritt in die Erdatmosphäre nicht zu verglühen. Der Wanderfalke hingegen wird seine wertvolle Fracht eingeschlossen in eine neu entwickelte Kapsel 150000 Kilometer über der Erde abwerfen. Mit 12 Kilometern pro Sekunde soll sie durch die Atmosphäre sausen und dabei samt Inhalt Temperaturen bis zu 3000 Grad Celsius überleben, bevor sie in den Weiten der australischen Wüste aufschlägt. Im nächsten Schritt hofft Kawaguchi Material aus einem Kometenkern zur Erde zu transportieren und auf einer Reise zwei Himmelskörper zu besuchen. Irgendwann allerdings, träumt er auf der Homepage der Jaxa, werden Menschen auf die große Reise gehen. Bis 2025 will Japan Menschen zum Mond schicken können. "Das ultimative Ziel ist eine bemannte Mission, weil es Dinge gibt, die nur Menschen vor Ort untersuchen können", schreibt Kawaguchi, "Hayabusa ist der erste Schritt zu diesem Tag."

Von Martin Kölling (wst)