Auf ihrem Weg zum Asteroidenpaar (65803) Didymos hat die Raumsonde Hera einen Vorbeiflug am Mars und dem kleineren seiner beiden Monde, Deimos, vollzogen. Dabei wurden auch Bilder gemacht, die mit der AFC-Kamera (Asteroid Framing Camera) von Jena-Optronik aus Thüringen geschossen wurden.

Am 12. März 2025 vollzog die Raumsonde der europäischen Raumfahrtbehörde Esa ein Swingby-Manöver am Mars. "Durch den Mars-Vorbeiflug gewinnt Hera einen gravitativen Schwung für die Reise zu Didymos und es bietet sich grundsätzlich die Gelegenheit, wissenschaftliche Erkenntnisse zur Entstehungszeit des roten Planeten zu erlangen", erklärt der Projektmanager der AFC-Kamera, Axel Kwiatkowski von Jena-Optronik, vor dem Manöver gegenüber MDR WISSEN.

Bei diesem Manöver näherte sich die Raumsonde dem Mars bis auf 5.000 Kilometer. Die Schwerkraft des Planeten verschob dabei die Flugbahn des Raumfahrzeugs in Richtung seines endgültigen Ziels, des Doppelasteroiden Didymos. Durch dieses Manöver konnte die Reisezeit um viele Monate verkürzt und eine erhebliche Menge Treibstoff eingespart werden, schreibt die Esa in einer Pressemitteilung.

Mit einem Durchmesser von 12,4 Kilometern könnte der staubbedeckte Deimos, der die Form einer Kartoffel hat, tatsächlich ein Überbleibsel eines gewaltigen Einschlags auf dem Mars oder ein eingefangener Asteroid sein. Die Raumsonde konnte bei ihrem Vorbeiflug an Deimos, den sie nur mit einem Abstand von 1.000 Kilometern passierte, einige Aufnahmen von dem Marsmond machen. Dafür aktivierte Hera ein Trio von Instrumenten, um die Oberfläche des roten Planeten sowie Deimos zu untersuchen.

Ein Foto der Asteroid Framing Camera (AFC) von Jena-Optronik aus Thüringen. Die Kamera befindet sich an Bord der europäischen Hera-Asteroidenmission der Esa. Bildrechte: Jena-Optronik

Dazu gehörte das AFC-Instrument aus Jena. Dabei handelt es sich um eine 1020x1020 Schwarz-Weiß-Kamera, die nicht nur Bilder im sichtbaren Licht aufnimmt, sondern auch zur Navigation im Weltraum dient.

"Einerseits kann es aufgrund seiner Lichtstärke schwache punktförmige Objekte erkennen und dient damit der Navigation aus sehr großer Distanz", sagt Kwiatkowski. 

Der Marsmond Deimos kreuzt die Marsoberfläche in dieser Sequenz von Bildern der Asteroid Framing Camera, die während des Vorbeiflugs der Hera-Mission am Mars am 12. März 2025 aufgenommen wurden, um die Schwerkraft zu unterstützen.
Die autogroße Hera-Raumsonde war etwa 1000 km von Deimos entfernt, als diese Bilder aufgenommen wurden. Bildrechte: Esa

"Andererseits ist es geeignet, auch die teilweise helle Asteroidenoberfläche ohne Überblendungseffekte abzubilden. Dies wird für die Navigation aus der Nähe benötigt", ergänzt der AFC-Projektmanager.

Ein weiteres Instrument ist Heras Hyperspektralkamera Hyperscout H. Diese Kamera kann Objekte in einer Reihe von Farben beobachten, die außerhalb der Grenzen des menschlichen Auges liegen. Mit der Hilfe von 25 sichtbaren und nahinfraroten Spektralbändern kann die Mineralzusammensetzung des Zielobjektes charakterisiert werden.

Der rote Planet erscheint hellblau in diesem Hyperscout-H-Bild im nahen Infrarotbereich, das von der Esa-Raumsonde Hera während des Vorbeiflugs am Mars am 12. März 2025 aufgenommen wurde, mit dem Marsmond Deimos davor. Bildrechte: Esa

"Dies ist das erste Mal, dass wir die Instrumente auf einem kleinen, entfernten Mond einsetzen, über den wir noch nicht viel wissen, und das mit möglicherweise interessanten Ergebnissen", erzählt Michael Kueppers (Esa) in einer Pressemitteilung der Behörde.

Dann gibt es noch ein Instrument, das von der japanischen Raumfahrtbehörde Jaxa beigesteuert wurde: Heras Thermal-Infrarot-Imager. Dieser nimmt Bilder im mittleren Infrarotbereich auf, um die Oberflächentemperatur zu ermitteln, und deckt dabei physikalische Eigenschaften wie Rauheit, Partikelgrößenverteilung und Porosität auf.

Der Marsmond Deimos leuchtet auf diesem Bild des Thermal Infrared Imager, das während des Vorbeiflugs der Hera-Mission am Mars am 12. März 2025 aufgenommen wurde, viel heller als der rote Planet unter ihm. Im sichtbaren Licht ist das Gegenteil der Fall: Der Deimos reflektiert viel weniger als die Marsoberfläche. Bildrechte: EsaEsa, Jaxa

Hera führte auch einige gemeinsame Beobachtungen von Deimos mit der Esa-eigenen Sonde Mars Express durch, die sich seit mehr als zwei Jahrzehnten in einer Umlaufbahn um den roten Planeten befindet.

Während Hera zu ihrem Asteroidenduo fliegt, wird die Esa gemeinsam mit der Jaxa eine Marsmission im Jahr 2026 starten. Der Mars Moons eXploration Mission (MMX) soll an beiden Marsmonden detaillierte Messungen vornehmen und auf Phobos landen, um eine Probe zu sammeln und zur Analyse zur Erde zurückzubringen.

Die Ergebnisse der Deimos-Nahbegegnung sollten bei der operativen Planung helfen, schreibt die Esa. Auch die französische Raumfahrtagentur CNES und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR sind an der MMX-Mission beteiligt.