Seit dem 16. Oktober 2021 befindet sich die Asteroiden-Mission Lucy im Weltraum. Die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa hat die Raumsonde auf eine zwölfjährige Reise zu insgesamt zehn Asteroiden geschickt. An dem ersten von ihnen ist Lucy am 1. November 2023 vorbeigeflogen. 

Mit einem (minimalen) Abstand von etwa 430 Kilometern und einer Geschwindigkeit von circa 16.000 Kilometern pro Stunde hat die Raumsonde ihre Instrumente bei ihrem Zielobjekt (152830) Dinkinesh zum ersten Mal getestet und Daten gesammelt. Dabei sind die ersten Fotoaufnahmen entstanden.

Das Diagramm zeigt die Flugbahn der NASA-Raumsonde Lucy (rot) während ihres Vorbeiflugs am Asteroiden Dinkinesh und seinem Satelliten (grau). "A" markiert die Position der Sonde um 16:55 (UTC) am 1. November 2023, und die Einblendung zeigt das Lucy Long-Range Reconnaissance Imager (L'LORRI)-Bild, das zu diesem Zeitpunkt aufgenommen wurde. "B" markiert die Position der Sonde einige Minuten später um 17:00 (UTC), und die Einblendung zeigt das entsprechende L'LORRI-Bild zu diesem Zeitpunkt. Bildrechte: Nasa, Goddard, SwRI, Johns Hopkins APL, NOIRLab

Kurz nach dem Vorbeiflug zeigte sich, dass es sich hierbei nicht um einen einzelnen Asteroiden handelt. Die Nasa entdeckte bei Dinkinesh einen Mond. Doch die neuen Bilder sorgen für eine weitere Überraschung: Dinkinesh ist ein Asteroiden-System mit zwei Monden. 

Doppelasteroiden gibt es im Weltraum einige. Die Nasa hatte beispielsweise mit ihrer Dart-Mission das System von Didymos angesteuert und schlug auf dessen Begleiter Dimorphos am 22. September 2022 ein. Die Agentur wollte damit beweisen, dass sie die Umlaufbahnen von größeren Objekten im Weltall mittels Einschlag verändern kann und war damit auch erfolgreich.  

Solche Doppelasteroidenpaare beziehungsweise "Kontaktdoppelkörper" scheinen im Sonnensystem recht häufig zu sein, erklärt John Spencer, stellvertretender Lucy-Projektwissenschaftler, in einer Pressemitteilung der Nasa. Bei der Annäherung von Dinkinesh zeigten sich bereits merkwürdige Helligkeitsschwankungen, die auf einen zusätzlichen Mond hindeuteten. 

Dieses Bild zeigt den "Mondaufgang" des Satelliten, wie er hinter dem Asteroiden Dinkinesh auftaucht, wie er vom Lucy Long-Range Reconnaissance Imager (L'LORRI) gesehen wird. Es wurde um 16:55 (UTC) am 1. November 2023 aufgenommen, innerhalb einer Minute nach der größten Annäherung, aus einer Entfernung von etwa 430 Kilometern. Aus dieser Perspektive befindet sich der Satellit hinter dem primären Asteroiden. Das Bild wurde geschärft und bearbeitet, um den Kontrast zu erhöhen. Bildrechte: Nasa, Goddard, SwRI, Johns Hopkins APL, NOIRLab

Doch dann wurde ein weiterer Mond sichtbar. "Wir haben nie etwas so Bizarres vermutet!" Es ist das erste Mal, dass ein Kontakt-Binär (kleiner Körper des Sonnensystems, der eigentlich aus zwei Körpern besteht) in der Umlaufbahn eines anderen Asteroiden gesehen wurde. 

Das Trio befindet sich im Hauptgürtel (auch Asteroidengürtel genannt) zwischen Mars und Jupiter. Die Himmelskörper befinden sich auf einer stark elliptischen Umlaufbahn mit einer Entfernung zur Sonne von 291.083.000 bis 364.531.000 Kilometern. Für eine komplette Umrundung der Sonne benötigen Dinkinesh und seine Monde drei Jahre und 89,8 Tage. 

Dinkinesh selbst umfasst im Durchmesser etwa 790 Meter. Seine beiden Begleiter umrunden ihn in einem geringen Abstand. Die genaue Entfernung wird noch berechnet. Ursprünglich nahm das Forschungsteam der Nasa an, dass es sich bei dem Mond um ein etwa 220 Meter großes Objekt handelt. 

Wie groß die beiden Monde tatsächlich sind, hat die Nasa noch nicht verraten. Angenommen wird aber, dass sie beide etwa gleich groß sind. Und genau das ist für Hal Levison, den leitenden Forscher der Lucy-Mission, ein Rätsel: "Ich hätte niemals ein System erwartet, das so aussieht. Vor allem verstehe ich nicht, warum die beiden Komponenten des Satelliten ähnlich groß sind. Es wird der wissenschaftlichen Gemeinschaft Spaß machen, das herauszufinden." 

Dieses Bild zeigt den Asteroiden Dinkinesh und seinen Satelliten, wie er vom Lucy Long-Range Reconnaissance Imager (L'LORRI) gesehen wurde, als die NASA-Raumsonde Lucy das System verließ. Dieses Bild wurde um 17:00 Uhr (UTC) am 1. November 2023, etwa 6 Minuten nach der größten Annäherung, aus einer Entfernung von etwa (1.630 Kilometern) aufgenommen. Aus dieser Perspektive erweist sich der Satellit als Kontakt-Binär. Bildrechte: Nasa, Goddard, SwRI, Johns Hopkins APL

Das neue Bild ist ungefähr sechs Minuten nach dem ersten Bild entstanden. Lucy befand sich dann in einer Entfernung von etwa 1.630 Kilometern zum Asteroiden-Trio. Die meisten Daten, die Lucy erfasst hat, müssten mittlerweile an der Erde angekommen sein. Aufgrund des großen Abstandes zwischen der Erde und der Raumsonde dauert die Übertragung etwa eine Woche.

Als Nächstes wird die Raumsonde die Erde ansteuern, um Schwung für ihre Reise zum Asteroiden (52246) Donaldjohanson zu holen. Durch die Anziehungskraft der Erde kann die Raumsonde ihre Geschwindigkeit anpassen und mit dem Manöver Treibstoff sparen. Das ist wichtig, immerhin soll Lucy an insgesamt zehn Asteroiden vorbeifliegen. 

Auch bei Donaldjohanson handelt es sich um ein Objekt aus dem Hauptgürtel. Am 20. April 2025 soll die Sonde dort ankommen. Als Nächstes werden die eigentlichen Ziele der Mission angesteuert, die Jupiter-Trojaner. Das sind Asteroiden, die sich auf der Umlaufbahn des Jupiters um die Sonne bewegen. Einige wandern dem Gasriesen hinterher, andere voraus. Im August 2027 soll Lucy zunächst (3548) Eurybates und seinen Begleiter erreichen. 

Eine künstlerische Darstellung der Raumsonde Lucy in der Nähe eines Asteroiden Bildrechte: NASA, Southwest Research Institute

Gefolgt von einem Vorbeiflug an (15094) Polymele und S/2022 (15094) 1 im September 2027. Anschließend werden im April 2028 der Asteroid (11351) Leucus und im Oktober 2028 (21900) Orus angesteuert. Dann wird die Raumsonde wieder Schwung an der Erde holen (im Dezember 2030) und im März 2033 an (617) Patroclus und seinem Mond Menoetius vorbeifliegen. 

Beide Körper sind ungefähr 680 Kilometer voneinander entfernt. Patroclus soll ungefähr 113 Kilometer im Durchmesser betragen, sein Begleiter Menoetius etwa 104 Kilometer. Nach dem ersten Vorbeiflug soll Lucy für die nächsten sechs Jahren zwischen diesen beiden Himmelskörpern hin und her pendeln.