LONDON / LONDON (IT BOLTWISE) – Die ESA bereitet die Hera-Mission für planetare Verteidigung auf mehrere Bremsmanöver vor, damit das Raumschiff die Didymos-Asteroidengruppe gezielt anfliegen kann. Früh am 15. Oktober wird Hera rund um die Didymos-Systemrichtung gedreht, während drei hydrazinbasierte Orbit-Control-Triebwerke insgesamt 93 Minuten lang kontinuierlich arbeiten. Danach folgt ein zweites, kürzeres Bremsmanöver am 22. Oktober, das den Großteil der benötigten Delta-v-Änderung liefert. Welche GNC- und Navigationsdaten aus der Deep-Space-Kommunikation genau die Zielgeschwindigkeit treffen, soll sich in den nächsten Tagen unmittelbar nach dem jeweiligen Brennende zeigen.
Die nächste Arbeitsphase der ESA-Hera-Mission klingt auf dem Papier simpel: Sie muss langsamer werden. Tatsächlich geht es aber um eine sehr präzise Geschwindigkeitsangleichung, bei der nicht nur die Triebwerke zählen, sondern die gesamte Kette aus Lagekontrolle, Bahnrechnung und Messdatenfluss. Hera ist seit dem Start am 7. Oktober 2024 von der Cape Canaveral Space Force Station aus unterwegs und entfernt sich seitdem mit mehr als 12 Kilometer pro Sekunde relativ zur Erde in Richtung Didymos. Dass die Sonde dabei nicht einfach „geradeaus“ fliegt, sondern nach Bahnmanövern wie einem Mars-Flyby im Frühjahr 2025 weiter beschleunigt und umlenkt, gehört zum Grundprinzip interplanetarer Transferbahnen: Erst wenn das Ziel später im richtigen „Zeitfenster“ und mit der passenden Bahngeometrie erreicht wird, beginnt die Feinarbeit, die relative Geschwindigkeit gegen den Zielzustand zu drücken.
Im Zentrum steht dabei das, was die ESA als zwei große Bremsmanöver bezeichnet: BRM-1 am Dienstag, dem 15. Oktober, und BRM-2 am 22. Oktober. Vor BRM-1 dreht Hera zunächst so, dass der Ring der Orbit-Control-Thrusters in Richtung des Didymos-Systems ausgerichtet ist. Dann sollen drei hydrazinbasierte Triebwerke gleichzeitig zünden und über insgesamt 93 Minuten kontinuierlich brennen, um die Geschwindigkeit von Hera relativ zu den Asteroiden um „einige hundert Meter pro Sekunde“ zu reduzieren. Diese Formulierung ist für Ingenieurinnen und Ingenieure trotzdem konkret genug: In einer Flugphase mit sehr hoher Bahngeschwindigkeit entscheidet jede Größenordnung von Hunderten Metern pro Sekunde darüber, ob die Annäherung später dynamisch „passt“ oder ob Korrekturen in späte, riskantere Phasen verlagert werden müssen.
Technisch wird die Herausforderung noch einmal erhöht, weil Hera nicht nur trennen und „einfach bremsen“ kann. Die Reaction-Control-Thrusters, die paarweise an den Ecken eines würfelförmigen Raumfahrzeugs sitzen, müssen zusätzlich genutzt werden, um die Ausrichtung (Attitude) stabil zu halten. Gleichzeitig braucht es eine Feinabstimmung der Orbit-Control-Triebwerke, damit die resultierende Kraft nicht ungewollt eine Lageänderung erzeugt. Genau hier wird deutlich, warum „delta-v“ bei Missionen wie dieser nie nur eine Zahl auf einer Bahnkarte ist, sondern eine Funktion aus Ausrichtungsfehlern, Schubvektoren und Regelalgorithmen. FD-Ingenieur Francesco Castellini aus der Flight-Dynamics-Gruppe beschreibt diese Vorbereitungsphase mit Blick auf die Telekommando-Kette: „To prepare for this initial Braking Manoeuvre, known as BRM-1, we performed a brief test burn on 2 October, after which we started to generate the full sequence of telecommands.“
Die eigentliche Qualitätssicherung findet dann jedoch erst im Betrieb statt – und zwar zeitgleich mit der Kommunikation. Sobald der Brennabschnitt beendet ist, will die ESA laut Castellini Signale vom Raumfahrzeug über eine der beiden 35-m-Dipolantennen für Deep-Space-Kommunikation in New Norcia, Australien empfangen. Auf Basis der GNC-Sensorausgaben, die in der Telemetrie auftauchen, und über Distanz- und Doppler-Daten, die im Funksignal selbst enthalten sind, soll die Mission prüfen, ob Richtung und Betrag der Bremswirkung dem geplanten delta-v entsprechen. Castellini erklärt dazu den Messansatz: „As soon as possible after the end of the burn we will acquire a signal from the spacecraft via one of ESA’s two 35-m diameter antenna deep space antennas in New Norcia, Australia.“ Und dann folgt die Kernarbeit in der Auswertung: „At this point the really hard work starts for us: we will use Hera’s GNC (guidance, navigation and control) sensor outputs via the telemetry we receive plus ranging and Doppler data embedded in the signal itself to assess that the direction and magnitude of the braking matches the anticipated change in ‘delta-v’.“
Nachdem BRM-1 abgehakt ist, läuft die Vorbereitung auf BRM-2 auf Hochtouren: Die Telecommand-Sequenz für ein zweites, kürzeres Bremsmanöver soll nach einigen Tagen aus Checks und Berechnungen zur Umsetzung am frühen Morgen des 22. Oktober zur Sonde hochgeladen werden. Laut Plan dauert der zweite Brennabschnitt etwa 31 Minuten und soll den Großteil der für die Geschwindigkeitsanpassung an das Didymos-System benötigten Delta-v-Änderung liefern. Gleichzeitig dient BRM-2 dazu, Abweichungen aus BRM-1 auszugleichen, falls die reale Schubwirkung oder die navigationsseitige Modellierung nicht exakt dem Erwartungswert entspricht. Die zwei großen Bremsbrenner werden anschließend durch mehrere kleinere „Transition“-Manöver gegen Ende des Monats ergänzt, die die relative Geschwindigkeit mit Didymos auf nahezu Null drücken sollen – also auf einen Zustand, in dem die Annäherung und spätere Zielbeobachtung nicht mehr gegen die Bahnmechanik „arbeiten“, sondern sie ausnutzen können.
Damit wird auch der Missionszweck greifbar: Dimorphos, ein Begleiter von Didymos, rotiert um seinen größeren Körper. Hera ist darauf ausgelegt, die Wirkung der menschlichen Vorbeugemission nachzubilden und zu vermessen. 2022 hatte die NASA mit dem DART-Orbiter gezielt auf Dimorphos eingewirkt, um dessen Bahn um Didymos zu verändern. Hera soll nun als „Crash-Scene“-Untersuchung im Nahbereich Daten zur Beschaffenheit des Asteroiden und zu seiner Antwort auf den Einschlag sammeln. Gerade weil planetare Verteidigung in der Praxis weniger aus „im Notfall reagieren“ besteht, sondern aus modellierter Vorhersage und validierbaren Wirksamkeitsdaten, ist die Bremsphase mehr als nur ein Schritt im Flugplan: Sie bestimmt, wie gut Hera die zeitkritischen Messfenster erreicht und wie eng die Mission später die Effekte des DART-Manövers auflösen kann.
Für Entwicklerinnen und Entwickler, die an Flugsoftware, Navigationspipelines oder an der Auswertung von Deep-Space-Telemetrie arbeiten, ist diese Phase ein Lehrstück dafür, wie eng Hardware und Software zusammenspielen. Die Trennung zwischen „Triebwerk“ und „Systemleistung“ existiert im Betrieb kaum: Ohne verlässliche GNC-Sensorik, saubere Telemetriepakete und robuste Doppler-/Range-Auswertung lässt sich nicht rechtzeitig entscheiden, ob ein Brennabschnitt wie geplant greift. Spätestens mit dem Zusammenspiel aus BRM-1-Auswertung und dem Hochladen der BRM-2-Sequenz wird klar, dass Missionen wie Hera nicht nur Raumfahrttechnik zeigen, sondern auch moderne datengestützte Regelkreise operationalisieren – und damit ein konkretes Beispiel dafür liefern, wie KI-nahe Workflows (z. B. für Anomalieerkennung und Bahnauswertung) später in ähnliche Prozesse eingebunden werden könnten.
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