Erdswingby von OSIRIS-REx am 22.9.2017

Die NASA-Mission OSIRIS-REx, deren Ziel die Rückführung von Proben zur Erde vom Asteroiden 101955/Bennu ist, wurde am 8. September 2016 gestartet. Die Sonde wird heute, 22.9.2017, einen Swingby an der Erde absolvieren.

Der erste Erdswingby vor 27 Jahren

Zunächst ein paar Worte zum ersten gezielten Erdswingby überhaupt, also zum ersten Vorbeiflug an der Erde, mit dem in eine bestimmte Bahn zu einem Ziel eingeschossen werden sollte. Den absolvierte vor mehr als 27 Jahren, nämlich am 2. Juli 1990, die europäische Kometensonde Giotto, die nach ihrer erfolgreichen Mission zum Kometen Halley im März 1986 zum Kometen 26P/Grigg-Skjellerup umgelenkt wurde.

In der Flugdynamik-Mannschaft am ESOC saß 1989 ein gewisser Michael Khan, der an der Berechnung der Bahnmanöver in Vorbereitung auf den Swingby beteiligt war. Trotzdem wurde die weitere Mission ein Erfolg. Der Swingby erfolgte in einer Höhe von 22730 km; die Begegnung mit Grigg-Skjellerup fand am 9. Juli 1992 statt, im Abstand von weniger als 200 km vom Nukleus.

Der Transfer von OSIRIS-REx zum Asteroiden Bennu

Der Asteroid 101955/Bennu hat eine Bahn mit einem Perihel von 0.9 AE, einem Aphel von 1.36 AE (es handelt sich um einen Erdbahnkreuzer) und eine Umlaufperiode von 1.2 Jahren. Die Inklination liegt bei 6 Grad. Damit wird es schon schwierig, ihn mit einem direkten Transfer zu erreichen. Deswegen wurde der Erdswingby erforderlich, sodass sich der Transfer um ein Jahr verlängert und das Startdatum um ein Jahr vorgezogen werden muss.

Es handelt sich um einen so genannten “Delta-vee-Gravity Assist”. Am Perihel wurde ein erhebliches Triebwerksmanöver verabreicht. Dadurch wird die Vorbeifluggeschwindigkeit bei Swingby deutlich größer als die ursprüngliche Fluchtgeschwindigkeit beim Start. Ohne irgendwelche Manöver zwischen Start und Swingby oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Swingbys kann die hyperbolische Ankunftsgeschwindigkeit sich bekanntlich nicht ändern.

Trajektorie von OSIRIS-REx zum Asteroiden 101955/Bennu mit Start am 8. September 2016, Erdvorbeiflug am 22. September 2017 udn Ankunft im August 2018

Credit: Nachgerechnet von Michael Khan / Trajektorie von OSIRIS-REx zum Asteroiden 101955/Bennu mit Start am 8. September 2016, Erdvorbeiflug am 22. September 2017 und Ankunft im August 2018

Die Bahn von OSIRIS-REX liegt von Start bis Swingby noch in der Ekliptik und reicht bis zur Venusbahn herunter. Durch den heutigen Swingby wird Inklination aufgebaut. Gleichzeitig wird die Bahn kräftig angehoben, sodass sie im August 2018 weiter draußen die Bahn des Asteroiden kreuzt. Dort erfolgt ein weiteres großes Manöver, um die Bahnen anzugleichen. Dann kann die wissenschaftliche Phase in Asteroidennähe beginnen.

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

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