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Raumsonde als Rammbock

Kinetische Impaktoren als Ablenk-Helfer

Wird ein Asteroid mit Einschlagspotenzial entdeckt, bleiben möglicherweise nur wenige Jahre, bis er die Erde trifft. Sanfte Methoden wie der Gravity Tractor kommen dann nicht mehr in Frage – wohl aber ein nachdrücklicher Schubs. Der Vorteil bei einem solchen kinetischen Impaktor: Erfolgt der Schubs früh genug, dann reicht ein Ablenken um wenige Zentimeter, um die Flugbahn des Asteroiden an der Erde vorbei zu lenken.

Der Einschlag einer schweren Sonde - des kinteischen Impaktors - kann ausreichen, um die Bahn des Asteroiden zu verändern. © NASA

Ablenken durch Rammen

Für diese Methode entscheiden sich auch die NASA-Experten im Szenario der Katastrophen-Übung von 2014: Um den Einschlag des Asteroiden 2014 TTX im Jahr 2021 zu verhindern, sollen zweieinhalb Jahre davor mindestens zwei rammbockartig verstärkte Raumsonden auf dem Asteroiden einschlagen. Wenn sie mit einer Geschwindigkeit von zehn Kilometern pro Sekunde auftreffen, übertragen sie einen beträchtlichen Teil ihrer kinetischen Energie auf ihr Ziel.

Im Idealfall reicht dieser Impulstransfer aus, um den Asteroiden ein wenig abzubremsen oder seinen Kurs leicht zu ändern. Experten haben ausgerechnet, dass bei einem Objekt in zehn Jahren Entfernung schon eine Abbremsung von einem Zentimeter pro Sekunde reichen würde, um die Erde zu retten. Besonders gut könnte dies funktionieren, wenn der Einschlag der Sonde dem Brocken nicht nur einen Schubs gibt, sondern auch noch möglichst viel Material ausschleudert. Das gibt zusätzlichen Rückstoß.

„Nicht ohne Risiko“

„Das ist meiner Meinung nach eine sehr realistische Methode“, meint Alan Harris vom DLR. „Sie ist aber auch nicht ohne Risiko.“ Eines der Probleme: Besteht der Asteroid porösem Material oder sogar nur losem Geröll, dann verpufft die Energie des kinetischen Impaktors fast völlig. Noch schlimmer wäre es, wenn der Aufprall der Sonde zu einem Auseinanderbrechen eines solchen instabilen Asteroiden führt. Denn dann würden der Erde gleich mehrere verheerende Einschläge statt nur eines Treffers drohen.

Das Projekt AIDA mit der Impaktorsonde DART soll diese Methode am Asteroidenmond Didymos testen © NASA

Nicht ganz einfach ist auch das richtige Zielen. Denn nur wenn die Sonde genau über dem Massenzentrum des Asteroiden einschlägt, kann sie ihn ablenken. Trifft sie dagegen seitlich oder weit am Rand, dann bleibt sie nahezu wirkungslos: Die gesamte Energie ihres Impakts schiebt dann nicht das Objekt aus seiner Bahn, sondern ändert nur seine Rotation. Die Pläne des Projekts NEOshield sehen daher vor, dem kinetischen Impaktor eine Spähersonde vorauszuschicken, die aus nächster Nähe Form, Rotation und Größe des Asteroiden erkundet. Auf Basis ihrer Daten könnte dann der Kollisionskurs der Impaktorsonde festgelegt werden.

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Erster Test im Jahr 2022

Wo die Tücken einer solchen Abwehrmission liegen und wie ein typischer Erdbahnkreuzer auf einen Impaktor reagiert, wird sich im Jahr 2022 zeigen. Denn dann wird die Menschheit erstmals einen Himmelskörper aus seiner Bahn bringen: den Mond des elf Millionen Kilometer von der Erde entfernten Asteroiden (65803) Didymos.

Im Rahmen des ESA-NASA-Gemeinschaftsprojekts AIDA wird eine rund 300 Kilogramm schwere Impaktorsonde mit knapp 22.000 Kilometern pro Stunde auf den Asteroidenmond prallen. Sie soll so eine kleine, aber messbare Veränderung von Richtung und Tempo des Monds verursachen. Während und nach dem Einschlag sollen Begleitsonden den entstehenden Krater, die Reaktion des Minimonds und die Zusammensetzung des ausgeschleuderten Materials genauestens analysieren.

Drei von sechs kommen ans Ziel

Im Falle des fiktiven Asteroiden 2014 TTX müssen die Experten im Übungsszenario auf diese Vorerfahrungen verzichten. Weil die Zeit auch nicht reicht, um eine Spähersonde vorweg zu schicken, müssen sie ihre Abwehrmission quasi blind starten. Unter anderem deshalb entscheiden sie sich dafür, gleich sechs kinetische Impaktoren von verschiedenen Weltraumbahnhöfen aus auf die Reise zu schicken. Das soll sicherstellen, dass wenigstens zwei Sonden ihr Ziel erreichen.

Nur ein Teilerfolg: Im Übungsszenario von NASA und FEMA bleibt ein Trümmerbrocken zurück, der die USA treffen wird. © NASA/FEMA

Die Vorsicht zahlt sich aus: Nach dem Start im August 2018 erreichen nur fünf der sechs Sonden den interplanetaren Weltraum, auf dem Weg zum Asteroiden fallen zwei weitere Raumsonden aus. Immerhin: Drei der kinetischen Impaktoren erreichen am 1. März 2019 ihr Ziel, den Asteroiden 2014 TTX. Was genau dort passiert und ob sie ihr Ziel treffen, bleibt aber zunächst ungewiss. Denn der Asteroid ist zu diesem Zeitpunkt außer Sicht der irdischen Teleskope und eine Spähersonde gibt es nicht.

Als Folge erfahren die Erdbewohner erst im Dezember 2019, wie die Abwehrmission ausgegangen ist Es zeigt sich: Die Sonden haben es geschafft, den Hauptteil des Asteroiden vom Erdkurs abzulenken. Aber: Bei ihrem Impakt ist ein 50 Meter großes Stück von 2014 TTX abgebrochen – und dieses Fragment rast weiter direkt auf die Erde zu. Dieser Ausgang trifft die Behörden völlig unerwartet.

Jetzt stellt sich die Frage: Wie gefährlich ist dieses Fragment – und was kann man noch tun?

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Nadja Podbregar
Stand: 09.12.2016

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Kollisionskurs Erde
Asteroidenabwehr – was tun gegen einen Einschlag?

Die Bedrohung
Wie wahrscheinlich ist ein kommender Einschlag?

Was wäre wenn?
Die ersten Schritte nach der Entdeckung

Ablenken durch Anziehung
Die Methode des "Gravity Tractor"

Raumsonde als Rammbock
Kinetische Impaktoren als Ablenk-Helfer

Sprengen als letzte Rettung?
Wie sinnvoll wären Atombomben gegen einen Asteroiden?

Hilflose Zielscheibe
Wie gut sind wir auf einen Ernstfall vorbereitet?

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