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Asteroidenabwehr Die Erde vor knallharten Feinden schützen

Vor 65 Millionen Jahren löste ein Asteroid einen Klimawandel aus. 1908 entwurzelte eine Asteroidenexplosion in Sibirien Millionen Bäume. In Bayern hinterließ ein Einschlag einen riesigen Krater. Solche Katastrophen sollen zukünftig verhindert werden.

Stand: 16.09.2020

Die Erde steht unter dauerndem Beschuss aus dem Weltall: Zahllose Gesteinsbrocken trudeln durchs All und kollidieren mit dem, was ihnen in den Weg kommt. Große Katastrophen sind zum Glück selten. Doch wie überraschend der Einschlag eines Himmelskörpers sein kann, zeigte sich 2013.

Asteroid stürzt auf Russland

Internationaler Tag der Asteroiden

Mit dem Asteroiden-Tag wird am 30. Juni an das Tunguska-Ereignis erinnert. Am 30. Juni 1908 wurden in Sibirien rund 60 Millionen Bäume auf 2.200 Quadratkilometer durch die Explosion eines Asteroiden entwurzelt. Der "Asteroid-Day" möchte mögliche Bedrohungen und Erkenntnisse stärker ins Bewusstsein rücken, die in diesen kleinen, im Weltall verstreuten Himmelskörpern liegen.

Am 15. Februar 2013 zerbarst in der russischen Region Tscheljabinsk am Uralgebirge ein Gesteinsbrocken beim Eintritt in die Erdatmosphäre. Seine Bruchstücke schlugen als Meteoriten auf der Erde ein. Etwa 1.500 verletzte Menschen und rund 3.700 beschädigte Gebäude waren die Folge. Der Brocken hatte einen Durchmesser von etwa 20 Metern und ein Gewicht von rund 13.000 Tonnen.

Am gleichen Abend näherte sich ein anderer, deutlich größerer Himmelskörper der Erde: Weniger als 30.000 Kilometer trennten abends am 15. Februar den Asteroiden 2012 DA14 von der Erdoberfläche. Das war näher, als uns viele geostationäre Satelliten sind und zehnmal dichter bei uns als der Mond. So knapp, dass man 2012 DA14 am Himmel sehen konnte, wo das Wetter mitspielte.

Kandidat Apophis im Jahr 2029

Einen weiteren Asteroiden kennt man bereits seit Ende 2005: Im Jahr 2029 soll der 300-Meter-Klumpen Apophis, benannt nach dem altägyptischen Gott der Finsternis und des Chaos, uns um nur rund 30.000 Kilometer verfehlen. Was wäre, wenn er seinen Kurs bis dahin doch noch minimal ändert? Oder wenn ein anderes Geschoss wie aus dem Nichts auftaucht und auf die Erde zurast? Weit oben auf der Sorgenliste ist derzeit noch ein großer Asteroid: der Asteroid 29075 1950 DA, Durchmesser ein Kilometer. Die Wahrscheinlichkeit, dass er auf der Erde einschlägt, liegt bei immerhin eins zu 300, allerdings erst in knapp 900 Jahren.

Test an Asteroiden-Doppel

Die Raumsonde HERA soll nachschauen, welche Spuren der Einschlag der Sonde DART hinterlassen hat.

Die Raumfahrtbehörde ESA will gemeinsam mit der NASA erforschen, ob und wie sich ein gefährlicher Asteroid im Ernstfall ablenken lässt.
Die Raumsonde HERA soll zusammen mit der NASA-Sonde DART (Double Asteroid Redirection Test) untersuchen, welche Auswirkungen ein Aufprall auf einen Asteroiden hat. Ziel der Mission ist der Doppelasteroid Didymos (griechisch "Zwilling"). Der größere der beiden Brocken hat 780 Meter Durchmesser, der kleinere 160 Meter und trägt den Namen Dimorphos. Auf diesem will die NASA die Raumsonde DART einschlagen lassen und auf diese Weise seine Bahn verändern.

Raumsonde mit Minisatelliten im Gepäck

HERA wird dann die Aufgabe haben, den Effekt des Aufpralls auf Dimorphos mit Hilfe von Kameras und wissenschaftlichen Instrumenten genau zu untersuchen. Dafür wird HERA auch einige würfelförmige Minisatelliten an Bord haben. Sie sollen unter anderem den Einschlagkrater und die Zusammensetzung des Asteroiden untersuchen. HERA soll 2024 starten Die NASA-Sonde DART soll bereits im Juli 2021 starten. Der Einschlag auf Dimorphos ist für September 2022 vorgesehen. Der Start der HERA-Sonde ist für Oktober 2024 geplant.

Netzwerk der Vereinten Nationen

Auch die Vereinten Nationen wollen für eine drohende Kollision mit einem Asteroiden gerüstet zu sein. Deshalb baut die Organisation ein internationales Netzwerk auf, das Abwehrmaßnahmen erforscht und ein funktionierendes Frühwarnsystem für die ganze Welt erstellt. Die internationale Kommission, die dabei federführend ist, heißt Space Mission Planning and Advisory Group. SMPAG (ausgesprochen "same page" - bildlich für "wir stehen alle auf einer Seite") soll eine technische Reaktionsstrategie für einen potenziellen Asteroideneinschlag entwickeln.

EU-Projekt gegen Asteroiden-Einschläge

Auch in Europa haben sich Experten zusammengeschlossen, um die Gefahr aus dem All zu bannen. Anfang 2012 startete das EU-Projekt NeoShield, das unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) Methoden erforschte, mit denen Einschläge von Kometen und Asteroiden verhindert werden können. 2015 wurde NeoShield vom Nachfolgeprogramm NeoShield-2 abgelöst.

Tausende Asteroiden und Kometen verzeichnet

In den vergangenen Jahrzehnten wurden Tausende von Asteroiden und Kometen in der Nähe der Erde entdeckt: Über 20.000 NEAs (Near Earth Asteroids) sind bislang verzeichnet, jeden Monat kommen weitere hinzu. Mit einer Geschwindigkeit von fünf bis dreißig Kilometern pro Sekunde rasen die kosmischen Geschosse durchs All. Eine gefährliche Kollision mit der Erde ist aus Expertensicht etwa alle paar hundert Jahre wahrscheinlich.

Asteroidenforscher brauchen Details

Die ersten jemals gesammelten Bodenproben stammen vom Asteroiden Itokawa.

Um Kometen und Asteroiden abwehren zu können, müssen Wissenschaftler zuerst deren physikalische Eigenschaften kennen sowie ihre Zusammensetzung, Struktur und Oberflächenbeschaffenheit. Abhängig von der Größe eines Asteroiden sowie von der Zeit, die zwischen seiner Entdeckung und einem möglichen Eintritt in die Erdatmosphäre liegt, könnten dann verschiedene Methoden zum Einsatz kommen.

Mit viel Kalkül

Ist ein Asteroid entdeckt, kann man versuchen, seine Flugbahn für die nächsten Jahre und Jahrhunderte zu berechnen. Das ist bei Asteroiden sehr schwierig, da die himmlischen "Fliegengewichte" sehr leicht abgelenkt werden: Wenn sie in die Nähe größerer Körper geraten, ändert sich ihr Kurs. Bei kleinen Körpern reicht schon manchmal das Sonnenlicht, um sie vom Weg abzubringen: Da sich eine Seite des Asteroiden erhitzt, gerät er ins Taumeln. Auch ob er eine raue oder glatte Oberfläche hat, beeinflusst seine Flugbahn.

Europäisches Frühwarnsystem der ESA

Auch Europas Raumfahrtagentur ESA versucht, die Flugbahn potenziell gefährlicher Asteroiden so früh wie möglich zu errechnen. An ihrem Standort im italienischen Frascati werden im Koordinationszentrum für erdnahe Objekte NEOCC Erkenntnisse über entdeckte Asteroiden gesammelt.

Mögliche Abwehrmethoden

Sanfte Ablenkung durch Raumsonde

Wird ein Asteroid auf Kollisionskurs Jahre vor einem möglichen Zusammenstoß entdeckt, wäre eine schmerzfreie Abwehrmethode denkbar: Wenn man eine Raumsonde nah an den Asteroiden lenkt, könnte sich ihre Gravitation auf ihn auswirken und ihn - wie von einem Seil gezogen - ablenken. Allerdings würde es mehrere Jahre dauern, bis man eine ausreichende Veränderung seiner Umlaufbahn erreicht hat.

Harte Ablenkung

Auch die zweite, dringlichere Abwehrmöglichkeit beinhaltet den Einsatz einer Raumsonde: Lenkt man sie gezielt auf den Asteroiden, kann ihn ihr Einschlag buchstäblich aus der Bahn werfen. Hierfür muss jedoch noch geklärt werden, wie die Raumsonde gesteuert werden soll, damit sie ihr Ziel sicher und im korrekten Winkel trifft. In Laborexperimenten wollen die Wissenschaftler noch herausfinden, wie sich ein Asteroid genau bei einer Kollision verhält.

Nukleare Explosion

Wenn die Zeit drängt, käme eine ganz harte Methode in Betracht: eine nukleare Explosion. Eine Lösung, die die Wissenschaftler untersuchen wollen - allerdings ohne eine konkrete Mission dafür zu planen. Erforscht werden soll, wie sich eine Explosion in unmittelbarer Nähe eines Asteroiden oder auf seiner Oberfläche im luftleeren Weltraum auswirkt.

Wer entscheidet im entscheidenden Moment?

Um Asteroiden von der Erde fernhalten zu können, muss man sie erst besser kennen.

Eine Frage bleibt: Abwehrmaßnahmen können zwar von Experten beurteilt und empfohlen werden, veranlassen muss sie aber die Politik. Etwa, wenn tatsächlich die Explosion einer Nuklearrakete nötig wäre. Aber wer würde die veranlassen und die Verantwortung für die ganze Welt übernehmen? Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Gut, dass wir 2029 die Abwehrmechanismen noch nicht brauchen, wenn Apophis sich der Erde nähert.

  • "Abwehr gegen Asteroiden - Weltweite Taskforce bündelt Technologien": IQ - Wissenschaft und Forschung, 7.2.2014, 18.05 Uhr, Bayern 2

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