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Was wäre wenn – ein Einschlag droht?

Echtzeit-Übung zur Asteroidenabwehr spielt fiktives Bedrohungsszenario durch

Asteroid
In einem Planspiel üben Experten zurzeit, was bei der drohenden Kollision eines Asteroiden mit der Erde zu tun ist. © ESA/ P. Carril

Das Szenario ist fiktiv, die Bedrohung aber real: In einem Planspiel üben Experten zurzeit, was bei der drohenden Kollision eines Asteroiden mit der Erde zu tun ist. Im Szenario wird der fiktive Asteroid erst am 19. April entdeckt und könnte am 20. Oktober 2021 die Erde treffen. Aufgabe der Experten ist es nun, Flugbahn und Einschlagsstelle einzugrenzen und eine Abwehrmission zu planen. Solche Planspiele sollen dazu beitragen, Weltraumagenturen und Katastrophenschutz auf den Ernstfall vorzubereiten.

Die Bedrohung ist real, aber bisher ist die Menschheit auf ein solches Ereignis kaum vorbereitet: den Einschlag eines größeren Asteroiden. Ereignisse wie Tunguska oder die Explosion des Tscheljabinsk-Meteors gingen glimpflich aus, weil die Brocken klein oder die Gebiete unbewohnt waren. Aber der Blick in die Erdgeschichte belegt, dass unser Planet immer wieder auch von größeren Asteroiden getroffen wurde – mit teils globalen Folgen.

Wie groß ist die Gefahr?

Zwar kennen und überwachen Astronomen die Flugbahn von 95 Prozent aller erdnahen, mehr als einen Kilometer großen Asteroiden, aber schon bei kaum kleineren Brocken steigt die Dunkelziffer immens: Gerade einmal ein Drittel der geschätzten rund 40.000 Erdbahnkreuzer von mehr als 100 Meter Durchmesser sind bekannt. Kürzlich wurde ein solcher 100-Meter-Brocken erst zwölf Stunden vor seinem nahen Vorbeiflug entdeckt.

Noch dünner sieht es bisher mit den Abwehrmöglichkeiten aus: Keine Raumfahrtnation verfügt bislang über einsatzfähige Technologien, um einen herannahenden Asteroiden aus seiner Bahn zu lenken oder zu sprengen. Erst im Jahr 2022 ist der erste Test eines solchen Ablenkungsmanöver im Weltraum geplant: Im Rahmen des ESA-NASA-Gemeinschaftsprojekts DART wird eine kleine Sonde in den Mond des Asteroiden Didymos einschlagen und ihn dadurch ablenken.

Experten proben den Ernstfall

In dieser Woche üben Experten der NASA und der Europäischen Raumfahrtagentur ESA aber immerhin schon mal den irdischen Teil einer solchen Abwehr: In einem Planspiel im Rahmen der Planetary Defence Conference simulieren sie anhand eines konkreten Szenarios, was angesichts eines Asteroiden auf Kollisionskurs zu tun ist und wie man den drohenden Einschlag noch abwenden könnte.

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Die Teilnehmer der Übung erhalten dabei jeden Tag weitere Informationen über die Bedrohung und müssen darauf basierend die nächsten Maßnahmen planen. Sie nehmen dabei verschiedene Rollen ein – als Vertreter der Regierung, Raumfahrtagentur, des Katastrophenschutzes oder als Astronomen. „So Hollywood-mäßig das klingen mag – das gibt uns wertvolle Informationen und Zeit, um Regierungsorganisationen auf ein solches Szenario vorzubereiten“, erklärt Detlef Koschny, Leiter des Planetary Defence Office bei der ESA.

„Jedes Mal, wenn wir an eine solcher Übung teilnehmen, lernen wir mehr darüber, wer die Schlüsselakteure bei einem solchen Katastrophenfall sind und wer welche Information wann benötigt“, ergänzt Lindley Johnson, Planetary Defense Officer bei der NASA. „Diese Planspiele helfen den Akteuren im Bereich der planetaren Abwehr, die Kommunikation miteinander und mit den Regierungen zu optimieren und sicherzustellen, dass wir im Falle einer potenziellen Einschlagsgefahr koordiniert reagieren.“

Die Fortschritte und Informationen zum Planspiel postet die NASA auf dieser Internetseite.

2021 PDC Orbit
Orbit des fiktiven Asteroiden 2021 PDC und prognosizierter Kollisionszeitpunkt mit der Erde. © NASA/ CNEOS

Das Szenario: „2021 PDC“ auf Erdkurs

Das Szenario der diesjährigen Übung beginnt mit der Entdeckung des fiktiven Asteroiden 2021 PDC am 19. April 2021. Er ist zu diesem Zeitpunkt noch 57 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und nähert sich mit rund fünf Kilometern pro Sekunde. Erste Teleskopbeobachtungen legen nahe, dass sich dieser Brocken auf Kollisionskurs befindet und in sechs Monaten – am 20. Oktober 2021 – die Erde treffen könnte.

Allerdings sind die Daten zu diesem Asteroiden noch spärlich: Er scheint einem 16 Grad gegen die Planetenebene geneigten, exzentrischen Orbit um die Sonne zu folgen. Dabei pendelt er im Laufe von 516 Tagen zwischen einer Position außerhalb der Marsbahn und einem Punkt innerhalb der Erdbahn. Weil 2021 PDC für Radarmessungen zu weit entfernt ist, ist seine Flugbahn nur grob bestimmt – erst kurz vor dem Einschlag wird er in Radarreichweite kommen.

Wie hoch ist das Einschlagsrisiko?

Das aber bedeutet: Die Teilnehmer des Planspiels müssen mit wenigen Daten und großen Unsicherheiten Maßnahmen planen und Entscheidungen treffen. Denn noch ist nicht einmal gesichert klar, dass der Asteroid die Erde treffen wird – die Wahrscheinlichkeit liegt zurzeit bei fünf Prozent. Dieses Risiko kann in den nächsten Tagen und Wochen durch weitere Beobachtungsdaten schrumpfen oder aber steigen – auf 30 Prozent Ende dieser Woche und bis auf 90 Prozent in zwei Wochen.

Risiko
Die über die gesamte Oberfläche verteilten roten Punkte signalisieren, dass das Einschlagsgebiet des fiktiven Asteroiden momentan noch nicht weiter eingegrenzt ist. © NASA/ CNEOS

Unklar ist auch, wo der fiktive Asteroid die Erde treffen würde. Bislang erstreckt sich die Risikozone über eine ganze Erdhalbkugel – sie reicht von Afrika und Europa über den Atlantik hinweg bis nach Nord- und Südamerika. Sicher verschont bleiben nach bisherigem Stand des Wissens nur der größte Teil Asiens und Australien. Wie stark sich die mögliche Zielzone im Laufe des Planspiel eingrenzen lässt, wissen die Teilnehmer zu diesem Zeitpunkt noch nicht.

Was wären die Folgen?

Und auch das Ausmaß des möglichen Einschlags können die Teilnehmer bislang nur grob schätzen: Bisher legen die Helligkeitsdaten nahe, dass der Brocken rund 120 Meter groß sein könnte – die Spanne reicht aber von 35 bis 700 Metern. Je nach Größe könnte der Asteroid damit entweder noch in der Luft zerplatzen, wie beispielsweise beim Tunguska-Ereignis 1918, oder er schlägt ein und erzeugt dort eine entsprechend heftige Explosion.

Bisherigen Schätzungen nach könnte der fiktive Asteroid bei einem Einschlag eine Energie freisetzen, die 1,2 Megatonnen bis 13 Gigatonnen TNT entspricht. Die Folge wäre entweder eine lokale Katastrophe mit vielen Toten und Zerstörungen oder aber die Verwüstung einer ganzen Region. Zudem ist auch die Beschaffenheit von 2021 PDC unklar: Einige Asteroiden sind massive Brocken, andere ähneln eher fliegenden Geröllhaufen.

Abwehrmaßnahmen gesucht

Welche Eigenschaften der potenzielle Impaktor hat, beeinflusst aber nicht nur die zu erwartenden Folgen. Es ist auch entscheidend dafür, ob und wie eine Abwehrmission zur Ablenkung des Brockens erfolgen könnte. So könnte der Versuch, einen nur lose zusammenhaltenden Brocken zu sprengen oder abzulenken einen wahren Regen aus Trümmern auf die Erde regnen lassen. Die Folgen eines solchen Trümmerschauers könnten durchaus schwerwiegender sein als ein lokal begrenzter Einschlag.

Für eine weitere mögliche Abwehrstrategie wäre das Ablenken durch die Schwerkraftwirkung einer Raumsonde. Ob dafür die Zeit ausreicht, hängt allerdings von der Masse des Asteroiden ab. Im Laufe dieser Woche wird sich zeigen, wie die Teilnehmer des Planspiels entscheiden.

Den aktuellen Fortschritt des Planspiels kann man auf dieser NASA-Seite nachlesen oder auf Twitter. Update: Inzwischen sind schon die Informationen zum Tag 3 online.

Quelle: NASA, European Space Agency ESA

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