Aida: Esa und Nasa proben die Rettung der Welt
Es war zum Glück nur eine Verschwörungstheorie: 2015 sollte – so behaupteten es jedenfalls einige religiöse Fundamentalisten – ein Asteroid auf der Erde einschlagen und alles Leben auslöschen. Die Nachricht verbreitete sich derart stark in sozialen Netzen, dass sich die US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics and Space Administration (Nasa) gezwungen sah, Entwarnung zu geben(öffnet im neuen Fenster) .
Diese eine Bedrohung mag ein Hirngespinst gewesen sein. Real ist sie dennoch: "Die Frage ist überhaupt nicht, ob wir wieder getroffen werden" , sagt Stephan Ulamec, Wissenschaftler am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), im Gespräch mit Golem.de. "Die Frage ist, wann wir wieder getroffen werden."
Esa und Nasa kooperieren
Das will Ulamec verhindern. Er arbeitet daran, Asteroiden von einer Kollision mit der Erde abzuhalten. Asteroid Impact and Deflection Assessment(öffnet im neuen Fenster) (Aida) heißt die Gemeinschaftsmission der Europäischen Raumfahrtagentur (European Space Agency, Esa) und der Nasa. Geplant ist, einen Asteroiden mit einem sogenannten Impaktor kollidieren zu lassen. Eine zweite Sonde soll den Aufprall aus der Nähe beobachten.
Bekanntgeworden ist Ulamec als Leiter der Philae-Mission, dem Landefahrzeug, das 2014 auf dem Kometen 67P Tschurjumow-Gerassimenko gelandet ist. Bei Aida rückt er einem anderen Himmelskörper auf die Pelle: 65803 Didymos(öffnet im neuen Fenster) , einem kleinen Doppelasteroiden.
2013 wurde das System für die Mission ausgewählt . Der Name Didymos stammt aus dem Griechischen und bedeutet Zwilling: Das System besteht aus dem etwa 800 Meter großen Didymos, um den der etwa 170 Meter große Didymoon in einer Entfernung von rund einem Kilometer kreist.
Letzterer ist das Ziel des Double Asteroid Redirection Test, kurz Dart. Das ist der Impaktor, den die Nasa baut und der den Asteroiden beeinflussen soll. Er wird von der Erde aus auf eine Bahn geschossen, die die des Asteroiden kreuzt. Mit einer Geschwindigkeit von etwa 23.000 Kilometern pro Stunde trifft er auf den Asteroiden. Dadurch wird ein Impuls auf den Himmelskörper übertragen. Außerdem wird durch den Aufprall Material von der Oberfläche ausgeschleudert, was einen zusätzlichen Impuls ergibt, der den Effekt verstärkt.
Ein solcher Schubs soll einmal die Welt retten.
Ein kleiner Schubs für einen Asteroiden...
Der Impuls, so das Kalkül der Forscher, verändert die Geschwindigkeit des kleineren Asteroiden leicht – und damit dessen Bahn. Die Idee dahinter ist: Wird ein Asteroid entdeckt, dessen Bahn die Erdbahn kreuzt, könnte er mit einem Impaktor angestoßen werden und seine Bahn mit der Zeit so verändern, dass er an uns vorbeifliegt. Die Ablenkung muss ja nur etwa einen Erdradius betragen.
Dass das Konzept grundsätzlich funktioniert, hält Ulamec für ausgemacht. Schwierig seien die Details, etwa den Asteroiden zu treffen, auch wenn er für die Raumsonde in einem Phasenwinkel wie die Mondsichel erscheine. Dafür wiederum müsse sichergestellt sein, dass die Steuerung im letzten Moment richtig funktioniere. Schließlich soll die Sonde genau den Punkt treffen, an dem der Dart die größte Wirkung erzielt.
Aim beobachtet den Aufprall
All das soll mit der Aida-Mission getestet werden. Wenn Dart auf den kleinen Didymoon trifft, wird die europäische Sonde Asteroid Impact Monitor(öffnet im neuen Fenster) (Aim) diesen Aufprall aus geringer Distanz beobachten. Der Fokus wird dabei auf der Untersuchung des Kraters sowie der Staubentwicklung liegen. Letztere soll ein besseres Verständnis des Effekts bringen, den das ausgeschleuderte Material bewirkt.
Aim bildet dabei die Vorhut: Die Sonde wird mit verschiedenen Instrumenten ausgestattet, darunter Kameras, Radar und Laser, um Didymoon aus einer Entfernung von etwa 100 Kilometern zu untersuchen und zu vermessen, um den richtigen Zielpunkt zu bestimmen.
Um den Asteroiden besser zu erforschen, wird Aim zudem ein Landefahrzeug auf Didymoon absetzen. Der soll hochaufgelöste Aufnahmen von dessen Oberfläche machen sowie mit Radar Daten sammeln, um die Dichte zu berechnen – das ist wichtig für Ablenkung.
Weitere Daten werden kleine Satelliten sammeln, die Aim aussetzt. Die Sonde wird nämlich Slots für sechs Cubesats haben – wobei noch nicht klar ist, in welcher Konfiguration diese mitfliegen, also als sechs einzelne Würfel, als drei Doppelwürfel oder als zwei Cubesats-3. Sie sollen Daten sammeln. Es soll aber auch getestet werden, wie gut sich die Minisatelliten für den interplanetaren Einsatz eignen.
Aim überträgt Daten per Laser
Schließlich will Esa bei Aim erstmals Laserkommunikation über große Strecken ausprobieren. Datenübertragung per Laser wird derzeit bei Erdsatelliten eingeführt. Diese Technik ermöglicht höhere Datenraten als eine Datenübertragung per Funk über X- oder Ka-Band.
Oberstes Ziel ist jedoch, Asteroiden besser kennenzulernen und zu schubsen – was beides zusammenhängt.
... mit einem großen Nutzen für die Menschheit
Mehr Wissen über Asteroiden soll der Vorbereitung künftiger Missionen dienen: Die Nasa erwägt ja eine bemannte Mission zu einem Asteroiden , als Vorbereitung eines Fluges zum Mars. Hier soll Aida wichtige Daten liefern. Für die interessieren sich auch Unternehmen wie Planetary Resources und Deep Space Industries, die Rohstoffe auf Asteroiden schürfen wollen.
Aida wird zudem die erste Mission zu einem Doppelasteroiden, über die wir noch recht wenig wissen. Die Wahl hatte aber auch einen praktischen Nutzen: Es sei anschließend möglich, von der Erde aus mit einem Teleskop zu beobachten, wie sich die Bahn und die Umlaufperiode des Mondes ändern, erzählt Ulamec. Einen Einzelasteroiden müsste ein Raumschiff über einen langen Zeitraum begleiten, um Effekte des Impakts festzustellen – ein solches Konzept hat die Esa vor einigen Jahren unter der Bezeichnung Don Quijote(öffnet im neuen Fenster) erwogen.
Hollywood sprengt Himmelskörper
Oberste Priorität hat jedoch die Asteroidenablenkung – und das nicht nach Hollywood-Manier: In Filmen wie Meteor(öffnet im neuen Fenster) aus dem Jahr 1979 oder Armageddon – Das jüngste Gericht(öffnet im neuen Fenster) aus dem Jahr 1998 werden die Himmelskörper mit einer Atombombe gesprengt. Wissenschaftler winken dabei ab: Es besteht die Gefahr, dass der Asteroid auseinanderbricht, und dann rast nicht mehr ein Himmelskörper, sondern gleich mehrere auf die Erde zu.
Die Wissenschaft bevorzugt deshalb das weniger martialische Konzept der Ablenkung. Neben dem Impakt gibt es dazu auch noch andere Möglichkeiten: Eine besteht darin, eine schwere Raumsonde neben einem Asteroiden herfliegen zu lassen und ihn durch eine gravitative Wechselwirkung zu beeinflussen. Eine andere ist, den Asteroiden anzumalen. Dadurch verändert sich seine Wärmeabstrahlung, was wiederum einen Impuls erzeugt. Über einen längeren Zeitraum hätten auch diese beiden Methoden einen Effekt. Das seien allerdings "exotische Konzepte" , sagt Ulamec. Im Vergleich dazu sei der kinetische Impaktor leichter umzusetzen.
Der Aufwand für eine Mission wie Aida sei durchaus gerechtfertigt, sagt Ulamec: Objekte wie dieses mit einem Durchmesser von etwa 100 Metern treffen aber etwa alle 100 Jahre die Erde. Vor gut 100 Jahren schlug ein Meteorit in Tunguska(öffnet im neuen Fenster) in den Weiten Sibiriens ein. Würde ein solches Objekt aber über bewohntem Gebiet oder im Meer einschlagen, wäre der Schaden immens. Zum Vergleich: Der Meteorit, der Anfang 2013 nahe der russischen Stadt Tscheljabinsk niederging , war weniger als 20 Meter groß. Bei seiner Explosion wurden etwa 7.000 Gebäude beschädigt und rund 1.500 Menschen verletzt.
Zwei Einschränkungen macht Ulamec aber doch: Der Asteroid muss früh genug entdeckt werden, um ihn ablenken zu können – eine Zeitspanne von wenigen Wochen, von der Hollywood-Filme gern um der Dramaturgie willen ausgehen, reicht nicht aus. Deshalb gibt es Initiativen wie die 2013 von der Nasa organisierte Asteroid Grand Challenge(öffnet im neuen Fenster) , um gefährliche Objekte in Erdnähe aufzuspüren. Deren Bahnen sollen vorausberechnet werden.
Ein Riesenasteroid lässt sich nicht schubsen
Die zweite Ausnahme ist ein Riesenasteroid mit mehreren Kilometern Durchmesser, wie jener, der vor etwa 65 Millionen Jahren mutmaßlich die Dinosaurier ausgerottet hat. Ein solcher Himmelskörper lässt sich nicht mit einem Impaktor ablenken. Dazu ist die Masse der Asteroiden zu groß und damit der Effekt zu gering. Allerdings sind solche Ereignisse auch sehr selten.
In diesen beiden Fällen könnten Atomwaffen eingesetzt werden. Allerdings nicht zum Sprengen, sondern ebenfalls zum Ablenken: Die Bomben würden Teile der Oberfläche abdampfen und so ebenfalls einen Rückstoßeffekt erzielen, der den Asteroiden von seinem Kollisionskurs abbringt. Allerdings sei die Physik dahinter komplizierter, sagt Ulamec. Testen lässt sich das auch nicht so einfach, weil der Einsatz von Atombomben den internationalen Verträgen zur friedlichen Nutzung des Weltraums widerspricht.
Das sei dann die "Last-Minute-Variante" . Werde ein Asteroid früh genug entdeckt, gebe es "eine reelle Chance, so ein Unglück zu vermeiden" , resümiert Ulamec.
Hinweis : Dieser Artikel erschien ursprünglich am 30.10.2015, wir haben ihn zuletzt am 23.11.2021 auf Aktualität überprüft.
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