LUCY - Massenbestimmung der trojanischen Asteroiden

Abstract

Die NASA-Weltraummission „Lucy“ ist die erste Raumsonde, die der Erforschung der trojanischen Asteroiden gewidmet ist. Diese befinden sich an den Lagrange-Punkten L4 und L5 auf der Umlaufbahn des Jupiter. Insgesamt gibt es fünf Lagrange-Punkte, die im Rahmen des eingeschränkten Drei-Körper-Problems als gravitativ stabile bzw. instabile Gleichgewichtspunkte zwischen Sonne und Jupiter definiert sind. Es wird vermutet, dass die Asteroiden in diesen Regionen Überbleibsel aus der Frühzeit des Sonnensystems sind. Durch die Migration der großen Planeten wurden kleinere Körper sowohl aus dem inneren als auch aus dem äußeren Sonnensystem in die L4- und L5-Bereiche verdrängt. Die NASA Raumsonde Lucy wurde im Oktober 2021 gestartet. Während der bisherigen Missionsdauer fanden bereits zwei Erdvorbeiflüge zur Kurskorrektur und Geschwindigkeitsanpassung statt. Ziel der Mission ist es, mithilfe der Radio-Doppler-Methode die Masse von fünf ausgewählten trojanischen Asteroiden zu bestimmen. Die Vorbeiflüge an diesen Zielen sind für 2027/28 sowie 2033 geplant. Anfang 2023 stellte sich heraus, dass sich nahe der Flugbahn der Raumsonde ein kleiner Asteroid befindet. Die Missionsleitung änderte daraufhin den Kurs, um einen Vorbeiflug am 1. November 2023 in nur 400 Kilometern Entfernung zu ermöglichen. Der Asteroid mit dem Namen „Dinkinesh“ hat einen Durchmesser von etwa 800 Metern – zur Überraschung der Forscher wurde dabei entdeckt, dass er über einen Mond verfügt. Dieser besteht aus zwei miteinander verbundenen Komponenten von jeweils etwa 200 Metern Größe. Obwohl die Radio-Doppler-Methode aufgrund der geringen Masse und großen Entfernung keine brauchbaren Messwerte lieferte, konnte über das dritte Keplersche Gesetz dennoch eine Abschätzung der Masse vorgenommen werden. Lucy befindet sich nun auf dem Weg zum griechischen Lager (L4), das sie 2027 erreichen wird. Dort sind in rascher Abfolge Vorbeiflüge an den Asteroiden Eurybates, Polymele, Leucus und Orus geplant.