Wie ist das Leben auf die Erde gekommen? Um diese und weitere grundlegende Fragen zur Entstehung von Himmelskörpern in unserem Sonnensystem zu untersuchen, startet die japanisch-deutsche Raumfahrtmission DESTINY+(Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voyage with Phaethon flyby and dust science) im Jahr 2024 auf eine Reise zum Asteroiden 3200 Phaethon. Dabei wird das deutsche Instrument DDA (DESTINY Dust Analyzer) an Bord der japanischen Raumsonde kosmischen Staub aus der Nähe des Asteroiden sowie aus dem interstellaren Raum untersuchen. Der Kooperationsvertrag für die bilaterale Mission wurde am 11. November 2020 von Dr. Walther Pelzer, Vorstand für das Raumfahrtmanagement im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Dr. Hitoshi Kuninaka, Vice President of JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) im Rahmen eines gemeinsamen Strategiedialogs unterzeichnet.
Der Asteroid Phaeton
"Diese Mission unterstreicht einmal mehr den Nutzen von bilateralen Kooperationen zwischen Partnern auf Augenhöhe, wie es für Deutschland und Japan der Fall ist", erklärt Dr. Pelzer. "Mit DESTINY+ setzen wir die erfolgreiche Zusammenarbeit bei Missionen wie Hayabusa 2, MMX und Bepi Colombo fort, und wir freuen uns, mit dem Staubteleskop DDA einen wichtigen Beitrag zur Weltraumforschung leisten zu können." Mitte 2024 soll die Raumsonde DESTINY+ mit einer EPSILON-S-Trägerrakete vom Uchinoura Space Center in Japan ins All starten und sich auf eine rund vierjährige Reise zum Asteroiden 3200 Phaethon begeben. Der Himmelskörper gilt als der Ursprung der Geminiden, einer Staubwolke, die um die Sonne kreist, und die jedes Jahr im Dezember einen Sternschnuppen-Schauer auf die Erde regnen lässt.
"Phaethon kommt der Sonne mit einem Minimalabstand von rund 21 Millionen Kilometern sehr nahe, sogar näher als der Planet Merkur", erläutert Carsten Henselowsky, Projektleiter von DESTINY+ im DLR Raumfahrtmanagement. "Dabei heizt sich seine Oberfläche auf eine Temperatur von über 700 Grad Celsius auf, wodurch der Himmelskörper vermehrt Staubpartikel freisetzt. Ziel der Mission ist es, diese Staubteilchen zu untersuchen und festzustellen, ob bei der Entstehung von Leben auf der Erde der Eintrag von extraterrestrischem Material eine Rolle gespielt haben kann." Bei ihrem Vorbeiflug wird sich die Raumsonde dem Asteroiden auf eine Distanz von rund 500 Kilometern annähern. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich 3200 Phaethon in einer Entfernung von rund 150 Millionen Kilometern zur Sonne.
Deutsches Staubteleskop DDA ist Schlüsselinstrument der Mission
Schlüsselinstrument der Mission ist das deutsche Staubteleskop DDA. Das hochauflösende Massenspektrometer sammelt und analysiert während seiner gesamten Reise zum Himmelskörper sowie in Asteroidennähe kosmische Staubproben. Diese Proben sollen auf ihre chemische und physikalische Zusammensetzung untersucht und deren genaue Herkunft ermittelt werden. Besonders interessant ist dabei der Anteil an organischer Substanz. Wissenschaftler vermuten, dass Kohlenstoff, der Grundbaustein für alle irdischen Lebensformen, mit solche Staubteilchen auf unseren Planeten gelangt ist. Während die Raumsonde am Asteroiden vorbeifliegt, werden zudem eine Teleskop- und eine Multibandkamera die Oberfläche des Himmelkörpers beobachten.
Für Entwicklung, Bau und Start der Raumsonde und den anschließenden Betrieb der Mission ist die JAXA verantwortlich. Das deutsche Instrument DDA wird Federführend vom Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart in Zusammenarbeit mit der Firma von Hoerner & Sulger entwickelt. Gefördert wir DDA vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).
Vertragsunterzeichnung beim DLR-JAXA-Strategiedialog
Unterzeichnet wurde der deutsch-japanische Kooperationsvertrag zur Mission DESTINY+ während des jährlich tagenden DLR-JAXA-Strategiedialogs unter Teilnahme von Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, DLR-Vorstandsvorsitzende, Dr. Walther Pelzer, sowie Prof. Hansjörg Dittus, DLR-Vorstandsmitglied für Raumfahrtforschung und -technologie. Thematisiert wurde in der Online-Konferenz die ganze Breite der mittlerweile über 60 gemeinsamen Kooperationen mit Blick auf eine weitere Intensivierung der erfolgreichen Zusammenarbeit. Im Februar 2016 hatten DLR und JAXA zuletzt ein umfangreiches gemeinsames Strategieabkommen in Tokio unterzeichnet.
Ziel beider Partner ist es, ihre Luft- und Raumfahrtprogramme stärker aufeinander abzustimmen und ihre Kompetenzen zu bündeln. Ein wichtiges Thema ist dabei die Erforschung unseres Sonnensystems. Beispielsweise stellte das DLR gemeinsam mit französischen Partnern den Asteroidenlander MASCOT, der im Rahmen der JAXA-Mission Hayabusa 2 auf dem Asteroiden Ryugu im Herbst 2018 landete. Für den 6. Dezember 2020 ist die Landung einer Kapsel der JAXA mit Proben von Ryugu in Australien geplant. Zukünftig arbeiten DLR und JAXA unter anderem im Rahmen der Mission Mars Moon Explorer (MMX) zur Erforschung der Marsmonde Phobos und Deimos zusammen. Deutschland und Japan nutzen darüber hinaus die Internationale Raumstation ISS intensiv, um Fragen der Medizin, Materialentwicklung und Grundlagenforschung zu beantworten.
