ESA's eerste planetaire defensieruimtesonde heeft planeet Aarde verlaten. De Hera-missie is op weg naar een uniek doel onder de meer dan 1,3 miljoen bekende asteroïden in ons zonnestelsel, het enige hemellichaam waarvan de baan door menselijk toedoen is verschoven, om hardnekkige mysteries over de afbuiging ervan op te lossen. Door een beter wetenschappelijk begrip te krijgen van de 'kinetische inslag'-techniek waarmee asteroïden worden afgebogen, wil Hera de aarde veiliger maken.
De missie maakt deel uit van een bredere ambitie om de inslag van asteroïden op aarde tot een volledig vermijdbare natuurramp te maken. Hera is ontwikkeld als onderdeel van ESA's ruimteveiligheidsprogramma en deelt een technologische erfenis met de kometenjager Rosetta van het Europese ruimtevaartagentschap. Hera werd op 7 oktober om 10:52 lokale tijd (16:52 CEST, 14:52 UTC) gelanceerd met een SpaceX Falcon 9 vanaf Cape Canaveral Space Force Station in Florida, VS, waarbij de zonnepanelen ongeveer een uur later werden uitgeklapt.
De ruimtesonde Hera zal voor het eerst gedetailleerd onderzoek doen naar een 'binaire' asteroïde, 65803 Didymos, die in een baan rond een kleinere asteroïde, Dimorphos, draait. Hera zal zich vooral richten op de kleinste van de twee, waarvan de baan rond de grotere asteroïde werd veranderd door NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART) missie, die in 2022 de afbuiging van asteroïden door kinetische inslag demonstreerde. “Ik ben erg blij dat het Hera-ruimteschip van de ESA een voortrekkersrol speelt in de inspanningen van Europa om de aarde te helpen beschermen. Hera is een gedurfde stap in het vergroten van ESA's betrokkenheid bij de verdediging van planeten,” zei ESA Directeur Generaal Josef Aschbacher.
Hera zal ook uitdagende experimenten op het gebied van ruimtevaarttechnologie uitvoeren, waaronder de inzet van twee 'CubeSats' ter grootte van een schoenendoos die dichter naar de doelasteroïde vliegen en manoeuvreren in ultra-lage zwaartekracht om aanvullende wetenschappelijke gegevens te verzamelen voordat ze uiteindelijk landen. De hoofdruimtesonde zal ook proberen 'zelf gecontroleerd' rond de asteroïden te navigeren op basis van visuele tracking. ESA's European Space Operations Centre in Darmstadt, Duitsland, houdt toezicht op de lancering van de missie en de reis naar de diepe ruimte.
“Hera is eindelijk op weg naar Didymos; vandaag schrijven we een nieuwe pagina in de geschiedenis van de ruimte,” zei Hera missiemanager Ian Carnelli. “Deze diepe ruimtemissie kreeg vorm in slechts vier jaar, van het ondertekenen van het contract tot de lancering, een bewijs van het harde werk en de toewijding van het Hera-team van ESA, de Europese industrie, de wetenschap en het Japanse ruimteagentschap JAXA”. “Maar het onderliggende idee van een planetaire verdedigingsmissie gebaseerd op één ruimtevaartuig dat inslaat op een asteroïde met een tweede dat gegevens verzamelt, gaat al twee decennia terug, met een belangrijke bijdrage van wijlen Prof. Andrea Milani, een pionier in asteroïde risicomonitoring wiens naam is geleend aan een van Hera's twee CubeSats aan boord.” NASA's DART-missie is gecreëerd om die vraag te helpen beantwoorden. Op 26 september 2022 voerde het DART-ruimteschip de eerste asteroïdeomleiding van de mensheid uit door opzettelijk neer te storten op Dimorphos, het maantje ter grootte van de Grote Piramide van de grotere asteroïde ter grootte van een berg, Didymos, waardoor zijn baan verschoof.
Gebaseerd op waarnemingen vanaf de aarde slaagde DART erin om de baanperiode van Dimorphos rond Didymos met 33 minuten te verkorten, bijna 5% van zijn oorspronkelijke waarde, terwijl het ook een pluim van brokstukken van duizenden kilometers in de ruimte wierp. Maar er zijn nog veel onduidelijkheden over deze gebeurtenis die wetenschappers moeten oplossen om van deze 'kinetische inslag'-methode om asteroïden af te buigen een goed begrepen en betrouwbaar herhaalbare techniek voor de verdediging van planeten te maken. Hoe groot was de krater die door de inslag van DART werd achtergelaten, of werd de hele asteroïde opnieuw gevormd? Wat is de mineralogie, structuur en precieze massa van Dimorphos?
Met de vorm van een kubus met een diameter van ongeveer 1,6 m en voorzien van twee zonnepanelen, is de Hera ruimtesonde ESA's eigen bijdrage aan deze internationale planetaire verdedigingssamenwerking. Als het over twee jaar de binaire asteroïde Didymos bereikt, zal de missie van dichtbij een 'crashscene-onderzoek' uitvoeren om alle ontbrekende kennis te verzamelen. “Hera's vermogen om haar asteroïde doelwit van dichtbij te bestuderen is precies wat nodig is voor operationele planetaire verdediging,” legt Richard Moissl uit, hoofd van ESA's Planetary Defence Office. “Je kunt je een scenario voorstellen waarbij snel een verkenningsmissie wordt uitgezonden om te beoordelen of een vervolgactie nodig is. Binnenkort gaan we dit opnieuw oefenen met ons Ramses-ruimteschip, een voorgestelde planetaire verdedigingsmissie die een rendez-vous heeft met de Apophis-asteroïde tijdens zijn nadering tot de aarde in 2029.”
Ongeveer 100 Europese bedrijven en instituten uit 18 ESA-lidstaten waren betrokken bij de ontwikkeling van de Hera-missie. OHB System AG leidde het industriële consortium, inclusief de verantwoordelijkheid voor het totale ontwerp, de ontwikkeling, de assemblage en het testen van het ruimteschip. Hera zal de meest gedetailleerde verkenning tot nu toe uitvoeren van een binair asteroïdesysteem. Hoewel binaire asteroïden 15% van alle bekende asteroïden uitmaken, is er nog nooit één in detail onderzocht. Bovendien is de Dimorphos asteroïde het kleinste lichaam dat tot nu toe door een ruimtemissie is bezocht, terwijl Didymos een snelle spinner is voor zijn grootte, die dicht bij de grenzen van structurele stabiliteit komt gezien zijn afmetingen.
De Milani CubeSat, voor ESA ontwikkeld door de Italiaanse industrie onder leiding van Tyvak International, zal de minerale samenstelling van Dimorphos en het omringende stof onderzoeken, terwijl de Juventas CubeSat, geproduceerd door een Luxemburgs consortium onder leiding van GOMspace, de eerste ondergrondse radarsonde van een asteroïde zal uitvoeren. Aan het eind van het zes maanden durende onderzoek naar asteroïden zal Hera ook een experimentele zelfbesturingsmodus testen waarmee ze autonoom rond de asteroïden kan navigeren op basis van het monitoren van oppervlaktekenmerken.
ESA Hera missiewetenschapper Michael Kueppers legt uit: “Tegen het einde van Hera's missie moet het Didymos-paar de best bestudeerde asteroïden in de geschiedenis worden, wat helpt om de aarde te beschermen tegen de dreiging van inkomende asteroïden.” Patrick Michel, hoofdonderzoeker van Hera en directeur onderzoek bij CNRS / Observatoire de la Côte d'Azur, voegt hieraan toe: “De inslag van DART was als de eerste aflevering in een kosmisch avontuur - een spectaculaire flits die door de ruimte te zien was en wetenschappers achterliet met de vraag: wat gebeurde er daarna?” “Nu is Hera onderweg in de volgende episode, om de korte glimp van de Didymos-asteroïden die de DART-missie naar ons terugstraalde om te zetten in een gedetailleerd onderzoek, dat ons nieuwe inzichten belooft in het botsingsproces van planeten - dat een van de primaire mechanismen is geweest voor het creëren van het zonnestelsel zoals wij dat kennen.”
De lancering van vandaag zette Hera op een directe vertrekbaan weg van de aarde, het begin van haar twee jaar durende cruisefase. Een geplande manoeuvre volgende maand zal worden gevolgd door een swingby van Mars in maart 2025, die het ruimteschip extra snelheid zal geven voor zijn uiteindelijke rendez-vous met Didymos. Tijdens de Mars zwaartekrachtsassistentie zal Hera de maan Deimos onderzoeken en haar instrumenten voor het eerst inzetten voor wetenschappelijk gebruik. De aankomst op Didymos is gepland voor de herfst van 2026, wanneer de asteroïdemissie zijn belangrijkste wetenschappelijke en technologische demonstratiefase zal ingaan.
Bron: ESA
