Unser Sonnensystem ist ein dynamischer Ort. Doch es gibt Objekte, die seit 4,5 Milliarden Jahren fast unverändert geblieben sind. Das sind die Asteroiden – der Bauschutt, der bei der Entstehung der Planeten übrig blieb. Einer dieser Felsbrocken, ein diamantförmiger Körper namens 101955 Bennu, wurde zum Ziel einer der ehrgeizigsten Robotermissionen der NASA: OSIRIS-REx.
Bei dieser Mission ging es nicht nur um einen Besuch und schöne Fotos; es ging um den „Diebstahl“ von wissenschaftlichen Beweisen. OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) wurde gebaut, um zu Bennu zu fliegen, ihn zu kartieren, ihn zu berühren und ein Stück von ihm zur Erde zu bringen.
Warum Asteroid Bennu?
Warum wählten Wissenschaftler unter mehr als einer Million bekannter Asteroiden ausgerechnet Bennu aus? Die Antwort liegt in seiner chemischen Zusammensetzung und seiner Bahn.
Bennu ist ein B-Typ-Asteroid, eine seltene Unterklasse der kohlenstoffreichen Asteroiden. Er ist im Grunde ein Fossil, das im Weltraum schwebt. Während Planeten wie die Erde im Laufe von Jahrmilliarden schmolzen und sich veränderten, blieb Bennu eine unberührte „Zeitkapsel“. Er enthält organische Moleküle und wasserhaltige Mineralien, die bereits existierten, bevor unsere Erde überhaupt geboren wurde.
Durch die Erforschung von Bennu hofften Wissenschaftler, eine fundamentale Frage zu klären: Haben Asteroiden die Bausteine des Lebens – Wasser und organische Verbindungen – auf die junge Erde gebracht?
Zudem gehört Bennu zu den erdnahen Asteroiden (Near Earth Objects) mit einer nicht zu vernachlässigenden Wahrscheinlichkeit, im späten 22. Jahrhundert (genauer gesagt im Jahr 2182, Chance 1 zu 2.700) die Erde zu treffen. Seine Struktur und seinen Orbit genau zu verstehen, ist daher auch eine Frage der planetaren Verteidigung.
Die Reise und der Tanz in der Mikrogravitation
Nach dem Start im September 2016 an Bord einer Atlas-V-Rakete verbrachte OSIRIS-REx zwei Jahre mit der Verfolgung von Bennu. Bei der Ankunft im Dezember 2018 stand die Sonde vor einer einzigartigen Herausforderung: der Schwerkraft.
Bennu ist winzig – nur etwa 500 Meter breit. Seine Anziehungskraft ist so schwach (etwa 1/100.000 der Erdanziehung), dass ein stabiler Orbit extrem schwierig zu halten ist. Schon der Druck des Sonnenlichts könnte eine Sonde aus der Bahn werfen. Um in der Nähe zu bleiben, musste OSIRIS-REx einen feinen Tanz aufführen und brach dabei den Rekord für den engsten Orbit, den je ein Raumfahrzeug um einen Himmelskörper geflogen ist.
Die Überraschung: Ein Haufen Geröll
Vor der Ankunft sagten Modelle voraus, dass Bennu glatte, sandige Ebenen haben würde – ideale „Strände“ für eine sichere Probenentnahme. Doch die hochauflösenden Kameras enthüllten eine Albtraum-Landschaft. Bennu entpuppte sich als „Rubble Pile“ (Trümmerhaufen) – eine lose Ansammlung von Felsbrocken, die nur durch die schwache Gravitation zusammengehalten werden.
Die Oberfläche war übersät mit haushohen Felsen, die eine massive Gefahr für die Sonde darstellten. Diese Entdeckung zwang das Team, die Missionspläne komplett neu zu schreiben. Statt einer breiten Landezone mussten sie die Sonde auf einen winzigen Punkt namens „Nightingale“ (Nachtigall) programmieren, umringt von gefährlichen Felsformationen.
Das TAG-Manöver: Ein Kuss im Vakuum
Am 20. Oktober 2020 erreichte die Mission ihren Höhepunkt. Das Verfahren nannte sich TAG (Touch-And-Go). Anders als bei einer traditionellen Landung nutzte OSIRIS-REx keine Landebeine. Stattdessen fuhr sie einen Roboterarm aus, den TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism).
Der Plan war simpel, aber riskant:
- Langsamer Abstieg zur Oberfläche.
- Kurzes Antippen des Asteroiden mit dem Sammelkopf.
- Ein Schuss Stickstoffgas, um Staub und Steine aufzuwirbeln.
- Einfangen des Materials im Filter.
- Sofortiger Rückzug.
Das Manöver funktionierte – vielleicht sogar zu gut. Die Oberfläche von Bennu verhielt sich überraschend flüssig, eher wie ein „Bällebad“ aus Plastikkugeln als wie fester Fels. Der Arm sank fast einen halben Meter in den Asteroiden ein. Der Gasstoß wirbelte so viel Material auf, dass größere Steine den Verschlussmechanismus des Behälters blockierten und wertvolles Material begann, in den Weltraum zu entweichen. Das Team musste den Probenbehälter hastig verstauen, um weiteren Verlust zu verhindern.
Die Rückkehr und der wissenschaftliche Schatz
Nach dem Rückflug zur Erde trennte sich die Probenkapsel am 24. September 2023 vom Mutterschiff und raste als Feuerball durch die Atmosphäre. Sie landete sicher in der Wüste von Utah und beendete damit eine siebenjährige Reise.
Als Wissenschaftler den Behälter im Johnson Space Center endlich öffneten, übertraf das Ergebnis alle Erwartungen. Das Missionsziel waren 60 Gramm Material. OSIRIS-REx lieferte 121,6 Gramm Staub und Gestein – die größte Asteroidenprobe, die jemals von der NASA gesammelt wurde.
Erste Durchbrüche der Analyse
Die Untersuchungen bestätigten die Hoffnungen des Teams:
- Hoher Kohlenstoffgehalt: Die Probe besteht zu fast 5 % aus Kohlenstoff, der Basis für organische Chemie.
- Wasser: Tonminerale in der Probe enthalten Wasser, das in ihrer Kristallstruktur eingeschlossen ist. Dies beweist, dass Asteroiden wie Bennu Ozeane auf die frühe Erde gebracht haben könnten.
- Magnesiumphosphat: Eine hellweiße Kruste auf den Steinen deutet darauf hin, dass Bennu (oder sein Mutterkörper) in der Vergangenheit wasserreiche Phasen erlebte.
Von OSIRIS-REx zu OSIRIS-APEX
Die Kapsel ist sicher auf der Erde, aber die Reise der Raumsonde ist noch nicht vorbei. Nachdem sie ihre wertvolle Fracht abgeworfen hatte, zündete die Hauptsonde ihre Triebwerke, um an der Erde vorbeizufliegen. Sie trägt nun einen neuen Namen: OSIRIS-APEX (Apophis Explorer).
Ihre neue Mission? Sie wird den berühmten Asteroiden Apophis untersuchen, wenn dieser im Jahr 2029 extrem nah an der Erde vorbeifliegt. Die Sonde wird beobachten, wie die Schwerkraft der Erde den Asteroiden verformt und durchknetet – und führt so das Erbe der Erforschung fort, das bei Bennu begann.