#Raumsonde Lucy entdeckt doppelten Asteroidenmond

Die NASA-Raumsonde Lucy ist eigentlich unterwegs zu den Trojaner-Asteroiden des Jupiter. Doch bei einem ersten Test ihrer Systeme im Asteroidengürtel hat sie während ihres Vorbeiflugs am Asteroiden Dinkinesh eine doppelte Überraschung entdeckt: Erste Aufnahmen beim Anflug auf den gut 700 Meter großen Asteroiden enthüllten zunächst, dass dieser Asteroid einen zuvor unerkannten Begleiter hat – einen rund 220 Meter großen Trabanten. Jetzt zeigen neue Bilder, die die Sonde nach ihrer nächsten Annäherung an Dinkinesh quasi in der Rückschau erstellt hat, dass dieser Asteroiden-Trabant in Wirklichkeit aus zwei sich berührenden Teilen besteht. Ein solches Kontakt-Doppelsystem wurde zuvor noch nie bei einem Asteroiden-Begleiter beobachtet, wie die NASA berichtet.

Die NASA-Raumsonde Lucy ist im Oktober 2021 zu einer Mission gestartet, die mehr über eine spezielle Art von Asteroiden in Erfahrung bringen soll: die Trojaner des Jupiter. Dabei handelt es sich um zehntausende bis zu 250 Kilometer große Asteroiden, die den Gasriesen 60 Grad vor und nach ihm auf seiner Bahn um die Sonne begleiten. Weil sich an diesen beiden Lagrangepunkten die Anziehungskräfte von Sonne und Jupiter die Waage halten, können Objekte dort lange Zeit in stabilen Umlaufbahnen kreisen. Planetenforscher vermuten, dass viele Jupiter-Trojaner schon während der Innenwanderung des jungen Jupiter aus weiter außen liegenden Bereichen des Sonnensystems eingefangen wurden. Diese Asteroiden könnten daher verraten, ob diese Wanderung des Planeten stattgefunden hat. Doch bevor die Raumsonde Lucy im Jahr 2027 bei den Trojanern des Jupiter ankommt, muss sie den Asteroidengürtel passieren, der zwischen Mars und Jupiter liegt. Er bietet der Sonde beste Gelegenheit, zuvor noch ein paar Vorbeiflüge an „normalen“ Hauptgürtel-Asteroiden durchzuführen und Vergleichsdaten zu sammeln.

Ein Asteroiden-Trabant entpuppt sich als Duo

In der Nacht zum 2. November 2023 hat Lucy ihre erste nahe Passage im Asteroidengürtel absolviert: Sie flog in nur 430 Kilometer Abstand an dem rund 700 Meter großen Asteroiden Dinkinesh vorbei. Diese Passage diente als erster Test für das Trackingsystem der Sonde, das ihre wissenschaftlichen Instrumente und Kameras während des schnellen Vorbeiflugs immer auf den Zielasteroid ausgerichtet hält. Wie sich anhand der Daten der Sonde zeigte, war diese Generalprobe ein Erfolg: „Sie belegen, dass das Trackingsystem genauso arbeitet wie es sollte“, sagt Navigations-Ingenieur Tom Kennedy von Lockheed Martin. Doch als die ersten Aufnahmen von diesem Vorbeiflug enthüllten auch etwas völlig Unerwartetes: Hinter dem größeren Asteroiden lugte ein kleinerer, rund 220 Meter großer Begleiter hervor. Demnach hat Dinkinesh einen Trabanten. „Die Tatsache, dass es sich sogar um zwei Asteroiden handelt, macht das Ganze noch spannender“, sagt Keith Noll vom Goddard Space Flight Center der NASA. „In gewisser Hinsicht ähneln diese beiden Asteroiden dem von der DART-Mission besuchten Asteroiden-Paar Didymos und Dimorphos, aber es gibt einige sehr interessante Unterschiede, die wir jetzt näher untersuchen werden.“

Seither hat die Raumsonde Lucy weitere Aufnahmen von ihrer ersten Asteroidenpassage „nach Hause“ geschickt – und diese brachten eine weitere Überraschung mit sich: Der rund 220 Meter kleine Asteroidenmond ist kein einzelnes kompaktes Objekt, wie es in den ersten Bildern schien. Stattdessen ist er ein Doppelmond aus zwei sich berührenden rundlichen Brocken. Planetenforscher sprechen in einem solchen Fall von einem Kontakt-Doppelsystem. „Wir hätten nie etwas so Bizarres erwartet“, sagt Lucy-Projektmitglied John Spencer vom Southwest Research Institute. „Wir haben bisher nur wenige solcher Kontakt-Doppelsysteme von Nahem gesehen – und noch nie eines, das um einen anderen Asteroiden kreist.“ Der wissenschaftliche Leiter der Lucy-Mission, Hal Levison vom Southwest Research Institute ergänzt dazu: „Vor allem erstaunt mich, dass die beiden Komponenten des Trabanten so gleiche Größen haben.“

So geht die Lucy-Mission weiter

Noch hat die Raumsonde Lucy nicht alle Daten und Aufnahmen von ihrem Vorbeiflug an Dinkinesh zur Erde zurückgeschickt. In den nächsten Tagen könnten daher noch mehr Informationen über den doppelten Mond des Asteroiden eintreffen. „Es ist wundervoll, wenn die Natur uns mit einem neuen Rätsel überrascht“, sagt Tom Statler von der NASA. „Wissenschaft bringt uns dazu, Fragen zu stellen, von denen wir vorher gar nicht wussten, dass es sie gibt.“ Die Raumsonde Lucy ist nach dieser ersten, ertragreichen Asteroiden-Passage inzwischen wieder unterwegs in Richtung inneres Sonnensystem. Sie wird auf ihrer elliptischen Bahn um die Sonne im Dezember 2024 noch einmal bei einem Vorbeiflug an der Erde Schwung holen, bevor sie erneut Kurs auf den Asteroidengürtel nimmt. Im Jahr 2025 steht dann eine Begegnung mit dem Hauptgürtel-Asteroiden (52246) Donaldjohanson an, bevor Lucy weiter in Richtung Jupiter fliegt.

Im Jahr 2027 wird die Raumsonde dann zunächst die erste Gruppe der Jupiter-Trojaner erreichen, die dem Gasplaneten in seiner Bahn vorauseilt. Als Zielobjekte sind dort der Asteroid Eurybates mit seinem Mond Queta, sowie die Asteroiden Polymele, Leucus und Orus anvisiert. Nachdem Lucy dann bis November 2028 diese „Besuchsliste“ abgearbeitet hat, wird sie wieder zurück ins innere Sonnensystem bis zur Erde gelenkt – ein Novum in der Geschichte der Raumfahrt. Doch nur durch diese große Schleife und einen erneuten Vorbeiflug an der Erde kann die Raumsonde ihre Bahn so verändern, dass sie als Nächstes auch die hintere Wolke der Jupiter-Trojaner ansteuern kann. Diese um den Lagrange-Punkt L5 kreisenden Objekte wird Lucy im März 2033 erreichen. Dort stehen dann weitere Asteroiden auf ihrem Untersuchungsprogramm.

Quelle: NASA, Southwest Research Institute

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar