Studie: Asteroiden mit Atomexplosionen ablenken
Ein Forschungsteam hat eine Methode zur Ablenkung von gefährlichen Asteroiden(öffnet im neuen Fenster) vorgeschlagen: Atomexplosionen. Dabei werden die Asteroiden nicht direkt in die Luft gejagt. Die Bombe wird über ihrer Oberfläche gezündet, um einen Röntgenblitz zu erzeugen, der einen Teil des Asteroiden verdampfen und seinen Kurs verändern soll.
Experimente mit der Z-Maschine(öffnet im neuen Fenster) – eine der leistungsstärksten künstlichen Röntgenquellen der Welt – in den Sandia National Laboratories (SNL) in Albuquerque (New Mexico, USA) simulierten diesen Prozess. In der Anlage werden starke elektrische Impulse, Magnetfelder und Röntgenstrahlen erzeugt, um herauszufinden, wie Materialien unter hohem Druck und hohen Temperaturen reagieren.
Erzeugung eines Röntgenblitzes
Das Ergebnis des Forschungsteams zeigt, dass mit dem erzeugten Röntgenblitz möglicherweise sogar große Asteroiden umgeleitet werden könnten. Dies könnte helfen, um katastrophale Einschläge auf der Erde zu verhindern. "Derzeit gibt es nur eine Möglichkeit, einen Röntgenblitz mit ausreichender Intensität für ein solches Experiment zu erzeugen, und das ist die Z-Maschine" , erklärt Nathan Moore (Physiker bei SNL) gegenüber space.com(öffnet im neuen Fenster) .
Um den Röntgenblitz zu erzeugen, werden die elektrischen Impulse der Z-Maschine genutzt. Durch sie entstehen starke Magnetfelder, welche wiederum Argongas zu Plasma verdichtet – die gleiche Form von Materie, aus der Blitze und Sterne bestehen. Dieses Argonplasma erzeugte den Röntgenblitz, mit dem das Team einen ähnlichen Blitz wie bei einer Kernexplosion simuliert.
"Man muss sehr viel Energie, etwa 80 Billionen Watt, auf einen sehr kleinen Raum von der Größe einer Bleistiftmine konzentrieren – und zwar sehr schnell, in etwa 100 Milliardstel Sekunden, um ein ausreichend heißes Argonplasma von mehreren Millionen Grad zu erzeugen" , erklärt Moor. Das erzeugt dann einen ausreichend starken Röntgenblitz, mit dem die Oberfläche des Asteroiden auf Zehntausende Grad erhitzt wird. Dadurch erlangt dieser genug Schub, um von seinem Kollisionskurs auf die Erde abgelenkt zu werden.
Der Versuchsaufbau
Das Team hängte zwei 12 Millimeter breite Zielscheiben in ein Vakuum – eine aus Quarz, die andere aus Quarzglas. Diese Materialien ähneln in ihrer Zusammensetzung bekannten Asteroiden. Bei früheren Versuchen waren die Scheiben fixiert, was jedoch nicht dem Verhalten von sich im Weltraum bewegenden Asteroiden entspricht.
Um dieses Problem zu lösen, entwickelten die Forscher eine sogenannte Röntgenschere. Sie hängten die Ziele mit einer dünnen Metallfolie von nur 13 Mikrometern Dicke auf, was etwa einem Achtel der Dicke eines durchschnittlichen menschlichen Haares entspricht. Diese Folie verdampfte, wenn die Röntgenstrahlen auf sie trafen, wodurch die Ziele frei wurden, um auf natürliche Weise im Weltraum zu beschleunigen.
Genügend Wumms zur Bahnkorrektur eines Asteroiden
Die Röntgenimpulse erzeugten Dampfschwaden von jedem Ziel und beschleunigten sie auf etwa 250 Kilometer pro Stunde. Das entsprach auch den rechnerischen Vorhersagen. Das Team skalierte diese Ergebnisse auf einen vier Kilometer breiten Asteroiden – ein solch großer Asteroid sei "laut dem Planetary Defense Strategy and Action Plan der Nasa groß genug, um globale Verwüstungen und möglicherweise eine Störung der Zivilisation zu verursachen" , so Moore.
Eine Explosion einer 1-Megatonnen-Atombombe in etwa zwei Kilometer Entfernung zur Asteroidenoberfläche, würde ausreichen, um den gefährlichen Himmelskörper abzulenken. Doch dafür müsste erst mal eine so starke Atombombe in die Erdumlaufbahn gebracht werden. Das würde gegen den geltenden Weltraumvertrag verstoßen. Ein chinesisches Forschungsteam hat jedoch ein Umdenken in diesem Punkt gefordert .
Zur Studie
Die Studie wurde am 23. September 2024 in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht: Simulation of asteroid deflection with a megajoule-class X-ray pulse(öffnet im neuen Fenster) (Simulation der Ablenkung eines Asteroiden mit einem Röntgenpuls der Megajoule-Klasse).