Asteroidenabwehr: Dart hat Asteroiden Dimorphos wohl stark verformt
Das war wohl ein Volltreffer: Die Raumsonde Dart hat den Asteroiden Dimorphos nicht nur abgelenkt, sondern wahrscheinlich stark verformt. Das haben Berechnungen von Wissenschaftlern ergeben. Die Mission aus dem Jahr 2022 war ein Test zur Verteidigung der Erde vor einem Asteroiden.
Die Idee der US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics and Space Administration (Nasa) bestand darin, einen Asteroiden mit einem Projektil zu beschießen. Das sollte dem Himmelskörper einen kleinen Impuls geben, um ihn so leicht von seiner Bahn abzulenken, und ihn so von seinem Kollisionskurs auf die Erde abbringen.
Um zu testen, ob dieses Konzept aufgeht, ließ die Nasa den rund 570 Kilogramm schweren Impaktor Double Asteroid Redirection Test (Dart) mit einer Geschwindigkeit von knapp 22.000 km/h auf den Asteroidenmond Dimorphos prallen . Dimorphos hat einen Durchmesser von nur 160 Metern und umkreist den 780 Meter großen Asteroiden Didymos.
Der Einschlag verkürzt die Umlaufbahn
Darts Einschlag verkürzte die Umlaufbahn von Dimorphos um etwa 33 Minuten. Der Impaktor richtete aber mutmaßlich sehr viel mehr auf dem Miniasteroiden an: Berechnungen eines Teams unter der Leitung von Sabina Raducan von der Universität Bern ergaben, dass Dimorphos durch den Einschlag wahrscheinlich sehr stark verformt wurde. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Astronomy erschienen (öffnet im neuen Fenster) .
Durch den Einschlag, den die Dart-Sonde filmte , wurden bis zu 22 Millionen Kilogramm Material ins All geschleudert. Aus den Daten über einen solchen Einschlag können Forscher Rückschlüsse auf die physikalischen Eigenschaften des Asteroiden ziehen.
Das Team um Raducan simulierte mit dem an der Berner Universität entwickelten Softwaresystem Bern Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) den Dart-Einschlag. "Wir haben insgesamt etwa 250 Simulationen durchgeführt, die die ersten zwei Stunden nach dem Einschlag reproduzieren" , sagte Raducan(öffnet im neuen Fenster) . "Wir haben alle uns bekannten Parameter einbezogen - wie die Masse der Dart-Raumsonde, die ungefähre Form des Asteroiden, die Bahnabweichung und die Größe der Trümmerwolke des Einschlags - und gleichzeitig die Faktoren variiert, die wir nicht kennen, zum Beispiel wie dicht die Gesteinsbrocken nebeneinander liegen, ihre Dichte, die Porosität des Materials und die allgemeine Kohäsion. Wir haben auch einige Annahmen getroffen, die auf den physikalischen Eigenschaften von Meteoriten beruhen, die Dimorphos ähneln."
Die Ergebnisse der Simulationen - von denen jede ungefähr anderthalb Wochen dauerte - deuten laut Raducan darauf hin, dass Dimorphos einem Trümmerhaufen gleicht, der eher durch die schwache Schwerkraft des Asteroiden als durch dessen Kohäsionskraft zusammengehalten wird. Das erkläre auch die unerwartet hohe Bahnablenkung durch den Einschlag .
Die Bildung eines Einschlagkraters wird normalerweise durch die Schwerkraft oder die Kohäsionskräfte des Materials, in das etwas einschlägt, beendet. Bei Dimorphos sind aber beide Kräfte so gering, dass der Krater immer größer wurde. "Wahrscheinlich ist der Krater so weit gewachsen, dass er schließlich den gesamten Körper umfasst, so dass Dimorphos am Ende völlig umgestaltet wurde" , resümiert Raducan.
Wie sehr der Dart-Impaktor Dimorphos verformte, werden wir in zwei Jahren erfahren: Im Oktober startet die Europäische Raumfahrtagentur (European Space Agency, Esa) und schickt die Sonde Hera zu den beiden Asteroiden. Hera soll Ende 2026 Dimorphos und Didymos erreichen und vermessen.