Während des Vorbeiflugs wurden Fotos aufgenommen und physikalische Messungen durchgeführt. Ziel der jetzt als Hayabusa2# beziehungsweise «Hayabusa2 SHARP» (Small Hazardous Asteroid Reconnaissance Probe) bezeichneten Mission ist es, im Rahmen zukünftiger Projekte zur Abwehr potenziell für die Erde gefährlicher Asteroiden grundlegende Daten für eine Abwehr-Technologie zu gewinnen. Insbesondere geht es darum, die Sonde so präzise so zu steuern, dass sie auf kleinen Himmelskörpern kontrolliert einschlagen könnte, um sie mit einem solchen «kinetischen Impuls» von einem Kollisionskurs mit der Erde abzubringen. Hayabusa2# sollte allerdings nicht auf Torifune einschlagen, sondern – präzise navigiert – nach dem Vorbeiflug Kurs auf den Asteroiden 1998 KY26 nehmen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist wissenschaftlich an Hayabusa2# beteiligt.

Asteorid der «Apollo-Klasse»

Torifune wurde am 3. Februar 2001 mit der Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) Messkampagne in Socorro (US-Bundesstaat New Mexico) entdeckt. Der Asteroid wird als Apollo-Asteroid klassifiziert, da er die Erdumlaufbahn mit einer grossen Halbachse ausserhalb der Erdumlaufbahn kreuzt, also in Sonnenentfernungen von über 150 Millionen Kilometern (1 AE, Astronomische Einheit, entspricht dem Abstand Sonne-Erde). Zahlreiche Asteroiden aus der Familie der Apollo-Planetoiden kreuzen die Erdbahn. Die Umlaufzeit von Torifune um die Sonne entspricht in etwa der der Erde, wodurch sich der Kleinkörper über längere Zeiträume in der Nähe der Erde aufhalten kann. Torifune kann sich der Erde bis auf 0,083 AE (12,4 Millionen Kilometer) nähern, ihr aber nicht gefährlich nahekommen. Der Name ist eine Abkürzung für «Ame-no-torifune», den Namen eines japanischen Gottes und seines Schiffes, «das sich sicher mit hoher Geschwindigkeit wie ein Vogel und standhaft wie ein Fels fortbewegen kann». 

Seit 2014 im All

Die ursprüngliche Mission Hayabusa2 wurde im Dezember 2014 an Bord der Trägerrakete H-IIA Nr. 26 gestartet. Die Sonde erreichte den kilometergrossen Asteroiden Ryugu im Juni 2018 und erzielte eine Reihe weltweit einzigartiger Ergebnisse, darunter die Erzeugung eines künstlichen Kraters auf der Oberfläche des kleinen Himmelskörpers durch eine Detonation. Am 3. Oktober 2018 landete der gemeinsam vom DLR und der französischen Weltraumagentur CNES entwickelte Lander MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) mit vier wissenschaftlichen Instrumenten auf Ryugu, davon drei Experimente aus Deutschland. Hayabusa2 kehrte im Dezember 2020 zur Erde zurück und lieferte erfolgreich Proben des Asteroidenmaterials ab. Das DLR-Institut für Weltraumforschung untersuchte einige der Körner von Ryugu.

Technologien für Bahnänderungen erdbahnkreuzender Asteroiden

Hayabusa2 verblieb nach Abschluss der ursprünglichen Mission vollkommen intakt im Weltraum auf einer Umlaufbahn um die Sonne. Das erlaubte den Beginn der «Erweiterten Mission» – Hayabusa2# SHARP. Am 5. Juli 2026 erreichte das Raumfahrzeug sein «Zwischenziel», den Asteroiden Torifune, und führte Beobachtungen durch. Der Vorbeiflug zielte darauf ab, eine hochpräzise Bahnsteuerung zu demonstrieren und Technologien zu entwickeln, die für die Durchführung gezielter Bahnänderungen an einem Asteroiden einsetzbar sind. Das zweite Ziel der Mission Hayabusa2# SHARP ist ein weiteres Rendezvous mit einem Asteroiden im Jahr 2031, um dort Erkundungen anzustellen. Ziel ist dann der winzige Planetoid 1998 KY26. Initiativen wie diese spielen eine wichtige Rolle beim Schutz der Erde vor Asteroideneinschlägen, also der «Planetenabwehr» oder im Englischen «Planetary Defence» und tragen dazu bei, das Risiko von Asteroideneinschlägen in Zukunft zu mindern.

Permanent überwachen und Schäden verhindern

Unter Planetenabwehr versteht man Bemühungen, sich der Erde nähernde Asteroiden und andere Himmelskörper frühzeitig zu identifizieren und zu überwachen sowie Massnahmen zu ergreifen, um Schäden zu verhindern, falls die Gefahr einer Kollision mit der Erde besteht. Da solche Einschläge von Himmelskörpern eine Bedrohung für die gesamte Menschheit darstellen würden, die über nationale Grenzen hinausgeht, werden diese Bemühungen im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit unter Federführung der Vereinten Nationen vorangetrieben. 

Keine unmittelbare Gefahr

Gegenwärtig weiss man von rund 12’000 Asteroiden im Katalog der 140 Meter und grösseren Asteroiden und etwa 32’000 kleineren Asteroiden, dass sie als «Near Earth Objects» (NEOs) Flugbahnen haben, die sich mit der Bahn der Erde um die Sonne schneiden oder ihr sehr nahekommen. Etwa 2’500 von diesen Asteroiden fallen in die Kategorie «potenziell gefährlich» (Englisch: Potentially Hazardous Asteroids, PHA). Sie sind mindestes 140 Meter gross und kommen der Erdumlaufbahn bis auf 7,5 Millionen Kilometer nahe. Das entspricht etwa dem 20-fachen Abstand Erde-Mond. Die Bahnen dieser PHAs sind in der Regel sehr genau bekannt und werden permanent überwacht. Gegenwärtig gibt es keinen PHA, der in absehbarer Zeit mit der Erde kollidieren würde. Allerdings kann schon das Eindringen eines unter 100 Meter grossen Asteroiden in die Erdatmosphäre massive Schäden auf der Erde anrichten.

Ultrakleine Asteoriden könnten Atmosphäre überstehen

Das zweite Ziel dieser «Erweiterten Mission» Hayabusa2# SHARP ist die Erforschung ultrakleiner und schnell rotierender Asteroiden. Nach Torifune wird die Raumsonde im Jahr 2031 den Asteroiden 1998 KY26 erreichen, dessen Durchmesser auf etwa elf Meter geschätzt wird und der extrem schnell rotiert. Ein Tag auf 1998 KY26 dauert nur 5,4 Minuten. Bei solchen Himmelskörpern besteht das Risiko, dass sie den Durchflug durch unsere Atmosphäre überstehen und mit der Erde kollidieren oder in geringer Höhe durch den Atmosphäreneintritt explodieren könnten. Deshalb ist es wichtig, die physikalischen Strukturen dieser schnell rotierenden kleinen Körper zu kennen – beispielsweise, ob es sich um monolithisches Gestein oder um ein Aggregat aus Gesteinsbrocken mit vielen Hohlräumen zwischen den Gesteinsfragmenten handelt. 

Leistungsminderung kompensiert

Seit der Rückkehr der Wiedereintrittskapsel zur Erde im Dezember 2020 hat das Hayabusa2#-Projektteam die erweiterte Mission durchgeführt. Im Verlauf der erweiterten Mission kam es bei drei der vier Ionenantriebe – A, C und D – zu einem unerwarteten Anstieg der Neutralisator-Spannung, was auf eine Leistungsminderung hindeutet. Infolgedessen wurde ausschliesslich das Ionenantriebsmodul B betrieben, um den Vorbeiflug an Torifune am 5. Juli zu realisieren. Der Asteorid war zwischen dem 20. und 21. Juni aus sieben Millionen Kilometer Distanz gesichtet worden. Nach dem Vorbeiflug an Torifune wird das Ionenantriebsteam mit den Vorbereitungen für den im Dezember 2027 geplanten Vorbeiflug an der Erde beginnen, bei dem die Flugbahn in Richtung des Asteroiden 1998 KY26 umgelenkt wird.

Apophis galt als potenzieller Einschlagskandidat

Ferner ist das DLR auch an der ESA-Mission RAMSES (Rapid Apophis Mission for Space Safety) beteiligt, die 2029 den Asteroiden Apophis erreichen und erkunden soll. Bei Apophis handelt es sich um einen Asteroiden mit einem mittleren Durchmesser von 340 Metern, der die Erdumlaufbahn kreuzt und bei seiner Entdeckung zunächst als potenzieller Einschlagskandidat galt. Der riesige Brocken, dessen Impakt auf der Erde wahrscheinlich verheerende Folgen hätte, soll am Freitag, den 13. April 2029, in nur 32’000 Kilometer an der Erde vorbeifliegen.

Nächste Missionen

In den Weiten des Sonnensystems ist das fast nichts. Im Vergleich: Der Mond ist rund 400’000 Kilometer von der Erde entfernt. Dennoch, es ist eine sichere Distanz für den Vorbeiflug. Die Mission RAMSES wird gegenwärtig von der deutschen Firma OHB für einen Start im April 2028 vorbereitet. Auch an RAMSES ist die JAXA beteiligt. Grösstes gemeinsames Projekt von JAXA und DLR ist allerdings der bis Ende 2026 geplante Start der Mission MMX (Mars Moons Exploration), die untersuchen soll, ob die beiden Marsmonde Phobos und Deimos vom Roten Planeten eingefangene Asteroiden sind. Das DLR steuert für MMX gemeinsam mit CNES den Rover Idefix bei, der die Oberfläche von Phobos ab 2029 erkunden wird.