NEO Surveyor: Asteroidensuche im Infrarot und Datenverarbeitung

Erdnahe Asteroiden – NEO, nach der englischen Bezeichnung „near-Earth objects“ – und Kometen sind mit optischen Teleskopen am Boden mitunter schwer zu entdecken. Einige sind klein oder dunkel, andere liegen im Sonnenblendlicht. NEO Surveyor, eine NASA-Mission in Entwicklung, soll sie aufspüren, indem sie die Infrarotstrahlung beobachtet, die von durch Sonnenlicht erwärmten Objekten abgegeben wird. Das am 5. Mai 2026 veröffentlichte IPAC-Update berichtete, dass sich die Mission in der Integrations- und Testphase befand, während die Teams ihre wissenschaftliche Durchmusterung und die Software zur Datenverarbeitung vorbereiteten. Der Start war frühestens für September 2027 geplant.

Warum im Infrarot beobachtet wird

Optische Durchmusterungen vom Boden aus erfassen das von Himmelskörpern reflektierte Sonnenlicht. NEO Surveyor wird ein anderes Signal nutzen: die Infrarotstrahlung von durch die Sonne erwärmten Asteroiden und Kometen. Die Mission wurde entwickelt, um nach Objekten zu suchen, die von der Erde aus schwer zu beobachten sein können, darunter dunkle Objekte oder solche nahe dem Sonnenblendlicht. Laut IPAC beauftragte der US-Kongress die NASA 2005 damit, potenziell gefährliche erdnahe Objekte zu entdecken.

Die Kamera wird über zwei Detektorfelder verfügen, von denen jedes ein 16-Megapixel-Mosaik des Himmels erzeugen kann. Das Instrument wird dieselbe Region in zwei Infrarotbändern beobachten. Durch die Kombination dieser Beobachtungen kann es die Temperatur eines Asteroiden oder Kometen messen und daraus seine Größe abschätzen. Dabei handelt es sich um Eigenschaften, die die Mission anhand der Bilder ermitteln soll, nicht um Messungen, die NEO Surveyor bereits vorgenommen hat.

Instrumente und Tests vor dem Flug

Die Wärmeregulierung ist Teil des Designs, da das Teleskop und seine Infrarotdetektoren empfindlich auf thermische Bedingungen reagieren. Das Instrumentengehäuse ist 3,7 Meter lang, schützt das Teleskop und führt Wärme ab, die die Beobachtungen beeinträchtigen könnte. Laut IPAC-Update befanden sich das am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA montierte Teleskop und sein Gehäuse am Space Dynamics Laboratory (SDL) in Logan, Utah, in Integration und Tests.

Die Ingenieure planten, den Fokus der Kamera in einer SDL-Anlage zu testen, die die extremen Bedingungen des tiefen Weltraums simuliert. Die Tests sollten sicherstellen, dass das Instrument wie vorgesehen funktioniert und die Kamera bei sehr niedrigen Temperaturen und in Schwerelosigkeit scharf bleibt. Das Gehäuse dient dem Schutz und der Wärmeregulierung; am SDL finden die Prüfungen statt, bei denen diese Bedingungen nachgebildet werden.

Die Sonde wird außerdem einen sechs Meter großen Sonnenschutz haben. Er soll das Sonnenblendlicht blockieren, das durch die Teleskopöffnung eindringen würde, und so Beobachtungen von Regionen nahe unserem Stern ermöglichen. Auf der der Sonne zugewandten Seite des Sonnenschutzes befinden sich Solarpaneele, die Strom für die Systeme der Sonde erzeugen. Im Update vom 5. Mai 2026 wurde der Sonnenschutz zusammen mit der Hauptstruktur bei BAE Systems Space & Mission Systems in Boulder, Colorado, getestet. IPAC zufolge sollten das integrierte Teleskop und sein Gehäuse nach den Tests am SDL zu BAE Systems gebracht werden, um die Sonde fertigzustellen.

Eine mehrjährige Durchmusterung von L1 aus

Nach dem Start wird NEO Surveyor etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde in Richtung Sonne bis zum Sonne-Erde-Lagrange-Punkt L1 zurücklegen. Diese Punkte sind Bereiche, die mit Bedingungen gravitativer Stabilität zwischen zwei Körpern verbunden sind. Von L1 aus soll die Mission große Himmelsbereiche mindestens fünf Jahre lang kontinuierlich absuchen und nach noch unentdeckten NEOs suchen.

Die Position der Sonde und der Sonnenschutz werden Beobachtungen in Regionen nahe der Sonne ermöglichen, während das Teleskop Objekte anhand ihrer Infrarotstrahlung sucht. Im Mai 2026 arbeitete das Wissenschaftsteam noch an der effizientesten Durchmusterungsstrategie. Amy Mainzer, Missionsleiterin an der University of California, Los Angeles (UCLA), beschrieb ein Team mit Mitgliedern verschiedener Einrichtungen und Erfahrung im Entwurf von Infrarotmissionen. Die wissenschaftliche Planung und die Beobachtungsplanung liefen parallel zur Integration der Hardware und zur Entwicklung der Verarbeitungssoftware.

Wie die Daten weitergegeben werden

Nach den Beobachtungen werden die Daten über das Deep Space Network, das NASA-Kommunikationsnetz für den Weltraum, zur Erde übertragen. Sie gelangen zum NEO-Surveyor-Datenzentrum bei IPAC, einer Einrichtung von Caltech in Pasadena, Kalifornien. Dort werden die Beobachtungen verarbeitet und kalibriert; anschließend werden Bilder und Quellenkataloge erstellt und im NASA/IPAC Infrared Science Archive archiviert.

Sobald bewegliche Objekte in den Daten identifiziert wurden, meldet IPAC die Entdeckungen dem Minor Planet Center (MPC). Dieses internationale Zentrum sammelt Positionsmessungen kleiner Körper im Sonnensystem und vergibt Bezeichnungen für neue Entdeckungen. Die Aufgaben sind somit getrennt: IPAC verarbeitet und kalibriert die Daten und erstellt Bilder und Kataloge; das MPC bündelt Positionen und Bezeichnungen der kleinen Körper.

Die Daten können auch Gruppen der planetaren Verteidigung unterstützen, etwa das Center for Near Earth Object Studies (CNEOS) am JPL. Laut IPAC berechnet CNEOS die Bahnen bekannter Asteroiden und Kometen und schätzt das langfristige Einschlagsrisiko gefährlicher Objekte. Die Fakultät für Erd-, Planeten- und Weltraumwissenschaften der UCLA wird die Durchmusterung planen und alle sechs Monate Messungen der Größe und weiterer physikalischer Eigenschaften von Asteroiden und Kometen an öffentliche Archive übermitteln.

Zeitrahmen und mitgeteilter Stand

Die von IPAC am 5. Mai 2026 veröffentlichten Informationen sahen einen Start frühestens im September 2027 vor. Zu diesem Zeitpunkt befanden sich das Teleskop und sein Gehäuse in Integration und Tests; der Sonnenschutz wurde zusammen mit der Hauptstruktur geprüft, und das Wissenschaftsteam entwickelte die Beobachtungsstrategie noch weiter. Das Datum nennt den frühestmöglichen Start laut diesem Update, keinen konkreten Starttag.

Der Missionsplan verbindet Beobachtungen in zwei Infrarotbändern, Wärmeschutz und ein Verfahren, mit dem Beobachtungen in kalibrierte Daten, Bilder, Kataloge und physikalische Messungen umgewandelt werden. Im Update vom Mai 2026 war die Durchmusterungsstrategie noch in Arbeit. NEO Surveyor befand sich somit in einer Vorbereitungsphase, in der sowohl der Bau und die Tests der Komponenten als auch die Planung des wissenschaftlichen Betriebs voranschritten.