Am 16. Oktober um 13:04 Uhr mitteleuropäischer Zeit wird die NASA-Raumsonde Lucy, die erste Mission zu den Jupiter-Trojaner-Asteroiden, in nur 350 Kilometer über der Erd-Oberfläche vorbeifliegen.

Lucy kehrt zum Schwung holen zur Erde zurück

Exakt ein Jahr nach ihrem Start „schleudert“ sie an der Erde vorbei und wird so einen Teil der notwendigen Orbitalenergie gewinnen, die sie benötigt, um zu dieser nie zuvor besuchten Population von Asteroiden zu reisen.

Lucy ist die erste Weltraummission, welche die Population kleiner Körper, bekannt als Trojaner, erforscht. Die Trojaner sind Asteroiden des äußeren Sonnensystems, die die Sonne „vor“ und „hinter“ dem Gasriesen Jupiter umkreisen und zwar in gleicher Entfernung von Sonne wie Jupiter. Der Jupiter ist massiv genug, dass er normalerweise alle Asteroiden in seiner Nähe verstreut. Aufgrund der kombinierten Gravitationseinflüsse von Sonne und Jupiter wurden diese trojanischen Asteroiden jedoch auf stabilen Umlaufbahnen, um die sogenannten Lagrange-Punkte, gefangen und das bereits seit Milliarden von Jahren. Die Trojaner bieten daher eine einzigartige, nie zuvor erforschte Ansammlung von Überresten unseres frühen Sonnensystems.

Derzeit ist Lucy im ersten Jahr ihrer zwölfjährigen Reise. Unterstützt durch die Schwerkraft der Erde wird sich Lucy für ihre zweite, nun zweijährige, Umlaufbahn auf eine neue Flugbahn bringen. Auf dieser Bahn wird sie am 12. Dezember 2024 für eine zweite Schwerkraftunterstützung erneut an der Erde vorbeifliegen. Diese zweite Unterstützung wird Lucy die Energie geben, die sie braucht, um den Haupt-Asteroidengürtel zu überqueren, wobei sie den Asteroiden Donaldjohanson beobachten und dann in den führenden trojanischen Asteroidenschwarm reisen wird. Dort wird Lucy an sechs trojanischen Asteroiden vorbeifliegen: Eurybates und sein Satellit Queta, Polymele und seine Satelliten Leucus und Orus.

Für eine dritte Gravitationsunterstützung wird Lucy im Jahr 2030 am 25. Dezember zur Erde zurückkehren, um sich für ein Rendezvous mit dem binären Asteroidenpaar Patroclus-Menoetius im nachlaufenden trojanischen Asteroidenschwarm neu auszurichten.

Aus der Sonne und vorbei an Satelliten und Trümmern

Für diese erste Schwerkraftunterstützung nähert sich Lucy der Erde aus Richtung der Sonne an. Während dies bedeutet, dass Beobachter auf der Erde Lucy in den Tagen vor dem Ereignis nicht sehen können, wird Lucy in der Lage sein, Bilder von der fast vollen Erde und dem Mond zu machen. Missionswissenschaftler werden diese Bilder verwenden, um die Instrumente zu kalibrieren.

Lucys Flugbahn wird die Raumsonde sehr nahe an die Erde bringen, sogar noch tiefer als die Internationale Raumstation, was bedeutet, dass Lucy eine Region voller erdumlaufender Satelliten und Trümmer passieren wird. Um die Sicherheit des Raumfahrzeugs zu gewährleisten, hat die NASA Verfahren entwickelt, um potenzielle Gefahren vorherzusehen und bei Bedarf ein kleines Ausweichmanöver durchzuführen, um eine Kollision zu vermeiden.

Lucy wird die Erde in einer so geringen Höhe passieren, dass das NASA Team bei der Gestaltung dieses Vorbeiflugs den Effekt des atmosphärischen Widerstands berücksichtigen musste. Lucys große Solaranlagen verstärken diesen Effekt zusätzlich.

Gegen 12:55 Uhr MEZ wird Lucy zum ersten Mal für Beobachter am Boden in Westaustralien sichtbar sein. Lucy wird schnell über uns hinwegfliegen und einige Minuten lang mit bloßem Auge deutlich sichtbar sein, bevor sie um 13:02 Uhr MEZ verschwindet, wenn das Raumschiff in den Schatten der Erde eintaucht. Lucy wird in der Dunkelheit über dem Pazifischen Ozean weiterfliegen und um 13:26 Uhr MEZ aus dem Schatten der Erde auftauchen. Wenn die Wolken mitspielen, sollten Himmelsbeobachter im Westen der USA Lucy mit Hilfe eines Fernglases sehen können.

Lucy wird sich dann schnell aus der Erdnähe zurückziehen, am Mond vorbeiziehen und ein paar weitere Kalibrierungsbilder aufnehmen, bevor sie wieder in den interplanetaren Raum hinausfährt.

Beteiligte an der NASA Lucy Mission

Das Southwest Research Institute (SwRI) mit Hauptsitz in San Antonio, USA, leitet das Wissenschaftsteam und die wissenschaftliche Beobachtungsplanung und Datenverarbeitung der Mission. NASA Goddard bietet das gesamte Missionsmanagement, die Systemtechnik sowie die Sicherheits- und Missionskontrolle für Lucy. Lockheed Martin Space in Littleton, Colorado, baute das Raumfahrzeug, entwarf hauptsächlich die Umlaufbahn und sorgt für den Flugbetrieb. Goddard und KinetX Aerospace sind für die Navigation der Raumsonde Lucy verantwortlich. Lucy ist die dreizehnte Mission im Discovery-Programm der NASA, das vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet wird.