Weiterflug von HAYABUSA-2 zu den Asteroiden 2001 CC21 und 1998 KY26

Hallo Zusammen,

Hayabusa-2 hat eine neue Reise angetreten. !

Hayabusa-2 gelang es nach dem Abwurf der Probenkapsel am 6.12.2020, die Umlaufbahn zu verändern. Hayabusa-2 fliegt im Juli 2027 an dem Asteroiden 2001 CC21 vorbei.
Und im Juli 2031 soll die Sonde nach zwei Swing-By um die Erde den erdnahen Asteroiden 1998 KY26 erreichen.

Die Freude im Kontrollzentrum über den gelungenen Weiterflug von HAYABUSA-2.

http://twitter.com/mai_hayabusa/status/1335189168746422273

Alle Infos zu der ersten Mission hier:  HAYABUSA-2 zu Asteroid (162173) Ryugu

Beste Grüße Gertrud

Blick zurück auf unsere blaue Kugel - die einzige Welt, auf der wir derzeit leben können ...



(Quelle: JAXA)

Gruß   Pirx

Hayabusa-2 wird während der nächsten Jahre diverse Experimente durchführen, derzeit geht es um die Reichweiten für die Laserkommunikation. Zu diesem Zweck wird ein Laserpuls an H.-2 gesendet, der von einem der LIDAR-Entfernungsmesser empfangen und von der Sonde beantwortet werden soll. In Abhängigkeit von der Wolkenbedeckung soll das Experiment bis etwa 23.12. versucht werden.

An diesem Test sind mehrere internationale Einrichtungen beteiligt, um einen möglichst permanenten Kontakt zu halten, in Deutschland ist es das Laserteleskop des Geodätischen Observatoriums bei Wettzell (im LK Cham in Bayern).

......
Die Sonde ist derzeit ca. 2 Mio km von der Erde entfernt.

Die JAXA hat mit Hayabusa-2 einen Rekord in der laserbasierten Entfernungsmessung aufgestellt, bis zu einer Distanz von 6 Mio km (20 Lichtsekunden oneway!). Man hat allerdings keine passiven Reflektoren wie bspw. auf dem Erdmond benutzt, sondern das LIDAR-Entfernungsmesssystem so umprogrammiert, dass es nach der Ankunft eines "Laser-Pings" von der Erde einen eigenen Puls zurück sendete. Hier werden die Probleme bei der Erkennung des zurück gesandten Signals geschildert:


https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20210331_LIDAR/

Hört sich eher nach einem kontrollierten Fehlschlag an. Zu einer Entfernungsmessung gehört eine Angabe zur Messgenauigkeit, die ich in dem Artikel nicht gefunden habe.

Eines der Probleme war die Dauer der Signalverarbeitung in der Sonde, daher wurde auch nur nachgewiesen, dass dieses Verfahren prinzipiell über diese Distanz funktionieren kann.

Hayabusa-2 Extended Mission:

das nächste Ziel von Hayabusa 2, 2001 CC21, (Flyby im Juli 2026) hat einen neuen Namen bekommen: "Torifune":
"The name for asteroid (98943) 2001 CC21, which Hayabusa2 will flyby in July 2026, has been decided as "Torifune"! "

Quelle: https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20240925_2001_CC21_e/

Hayabusa-2 hat in diesem Frühjahr eine Anomalie entdeckt und ist daraufhin automatisch in einen Safe Mode gegangen. Es besteht Datenverbindung zur Sonde; Die Situation wird untersucht:

JAXA: "During operations on March 21, it was discovered that the spacecraft had detected some sort of anomaly and had automatically transitioned into safe mode to ensure the safety of the spacecraft. Communications are stable, and we are currently investigating the situation and its impact on the extended mission."

https://x.com/haya2_jaxa/status/1907357366896771329   vom 2.April 2025

Beobachtungen des übernächsten Zielobjekts von Hayabusa-2, 1998 KY26, mit dem VLT haben ergeben, dass der Asteroid wohl deutlich kleiner ist als bisher angenommen (11 m Durchmesser statt 30 m) und auch schneller rotiert (5 Minuten für 1 Umdrehung). Ob unter diesen Bedingungen ein angedachter Landeversuch möglich sein wird, ist zweifelhaft:

    "Too small to touch down ?"

In etwa einem halben Jahr, am 5. Juli 2026, wird Hayabusa-2 den Asteroiden Torifune (2001 CC21) erreichen und untersuchen; Vorbeifluggeschwindigkeit 5 km/s; geringster Abstand zur Oberfläche ca 1 km (TBC). Torifune hat einen mittleren Durchmesser von 450 m, aber möglicherweise keine sphärische, sondern eine längliche Form. Die Rotationsperiode liegt bei ca 5 Stunden:

Quelle:  https://www.isas.jaxa.jp/en/topics/004151.html

Die Genauigkeit der Flugbahn ist unglaublich. Hoffentlich ist der Fehlerbalken deutlich kleiner als 1km. 
Das das möglich ist, da schüttle ich immer wieder verwundert den Kopf.
Und der Blick auf CC21 wird sehr kurz. Gedanken der Sonde: Huch, da war doch was... das war aber knapp...
Und KY26 ist dann auch noch viel kleiner. Und für einen Orbit muß das noch mal genauer werden. Unglaublich.

In der Aussage "1 km Abstand", ein halbes Jahr vorher, sind ja bestimmt noch einige Korrekturmanöver implizit inbegriffen. Notfalls auch noch 1 Stunde vor dem Rendezvous.

Aber unglaublich ist es natürlich trotzdem. Es sind zwar viele komplizierte Einflüsse, die an so einem Körper zerren, aber sie sind gut berechenbar, und am Ende funktioniert es trotz nicht vorhandener Zahnräder tatsächlich "wie ein Uhrwerk".

Es gibt noch einen weiteren Grund, warum JAXA auf einen so engen Vorbeiflug (~ 1 km)  zielen muss:
Hayabusa ist als Asteroid Sampling-Mission nicht auf schnelle Vorbeiflüge ausgelegt; die Intrumente, speziell die Kameras, sind ortsfest montiert (nicht auf Scan-Plattformen), so dass beim Tracking des Ziels immer die ganze Sonde geschwenkt werden muss - was in diesem Fall nicht so fix geht. Wie im verlinkten ISAS/JAXA-Post erwähnt wird, tritt dieser Effekt (das seitliche Auswandern des Ziels beim Anflug) um so später auf, je enger die Bahn am Zielkörper vorbeiführt - man verliert also erst später (= bei kürzerem Abstand) das Ziel aus dem Gesichtsfeld:


  Grafik: ISAS/JAXA

Beim Vorbeiflug von Lucy am Asteroiden Dinkinesh konnte man beobachten, wie die Pointing Plattform der Kameras und das Schwenken der Sonde bei so einem Vorbeiflug zusammenspielen müssen:

https://lucy.swri.edu/img/Lucy_SpacecraftMotion_Dinkinesh.mp4

Es gibt noch einen weiteren Grund, warum JAXA auf einen so engen Vorbeiflug (~ 1 km)  zielen muss:
Hayabusa ist als Asteroid Sampling-Mission nicht auf schnelle Vorbeiflüge ausgelegt; die Intrumente, speziell die Kameras, sind ortsfest montiert (nicht auf Scan-Plattformen), so dass beim Tracking des Ziels immer die ganze Sonde geschwenkt werden muss - was in diesem Fall nicht so fix geht. Wie im verlinkten ISAS/JAXA-Post erwähnt wird, tritt dieser Effekt (das seitliche Auswandern des Ziels beim Anflug) um so später auf, je enger die Bahn am Zielkörper vorbeiführt...

Verstehe.

Beim Vorbeiflug von Lucy am Asteroiden Dinkinesh konnte man beobachten, wie die Pointing Plattform der Kameras und das Schwenken der Sonde bei so einem Vorbeiflug zusammenspielen müssen:

https://lucy.swri.edu/img/Lucy_SpacecraftMotion_Dinkinesh.mp4

Ich habe mir das angesehen. Für den größten Teil des Vorbeiflugs wurde ja eben doch die ganze Sonde geschwenkt. Warum hat man nicht einfach für das gesamte Manöver die schwenkbare Plattform eingesetzt?

Lucy ist für Vorbeiflüge an diversen Asteroiden gebaut, daher ist das Kamerasystem unabhängig schwenkbar. Hayabusa sollte sich in der Primäraufgabe nur langsam um Ryugu bewegen, daher konnte man die ganze Sonde für die jeweilige Aufgabe stressfrei ausrichten.