Wie lässt sich der Absturz von Asteroiden auf die Erde verhindern?

DART-Mission. Bild: Nasa

Die Nasa macht einen Versuch, einen kleinen Asteroiden aus seiner Flugbahn zu schieben, Wissenschaftler haben in einer Simulation gezeigt, dass auch eine Atombombe helfen könnte.

Die Wahrscheinlichkeit ist gering aber gegeben, dass irgendwann, vielleicht auch schon bald, ein Asteroid oder ein Meteor auf der Erde einschlagen könnte. Je nach Größe kann das zu großen lokalen, regionalen oder globalen Katastrophen führen. In der Vergangenheit wurden Städte ausgelöscht oder fanden Massenaussterben statt (Wurden Sodom und Jericho vor 3600 Jahren von einem Asteroiden zerstört?).

Zwar wird mittlerweile der Himmel nach möglicherweise bedrohlichen Objekten NEOs (near earth objects) abgesucht undwerden  diese registriert, aber es könnte auch zu überraschenden “Besuchen” kommen. Und selbst wenn bekannt wäre, dass ein Himmelskörper mit hoher Wahrscheinlichkeit der Erde zu nahe kommen wird, ist die Frage, ob es eine Möglichkeit gäbe, den Zusammenprall zu verhindern.

Aus derBahn schubsen mit kinetischer Energie

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Die Nasa macht mit der Mission Double Asteroid Redirection Test (DART)  nun einen ersten Versuch, ob es gelingt, einen Asteroiden durch kinetische Kraft mittels des gezielten Sturzes eines Raumfahrzeugs von seiner Bahn abzulenken.  Ausgewählt wurde für das Experiment das Didymos-System, das aus zwei Körpern besteht. Viele Asteroiden bestehen aus zwei und mehr Körpern. Das größere Objekt Didymos hat einen Durchmesser von 780 Metern, sein etwa ein Kilometer entfernter Mond Dimorphos, der alle 11,9 Stunden um den primären Körper kreist, hat einen Durchmesser von 160 Meter. Das entspricht der Größe von gefährlichen Asteroiden, mit denen man eher rechnen muss.

DART soll am 23. November mit einer SpaceX Falcon 9-Rakete in den Weltraum gebracht werden und dort mit einem elektrischen Antrieb, gespeist durch Sonnensegel, zu Didymos fliegen. Ende September, wenn der Asteroid sich in einer Entfernung von 11 Millionen Kilometern zu Erde befindet, was eine direkte Beobachtung erlaubt, soll DART dann mit seinem Gewicht von 560 kg und mit einer Geschwindigkeit von 6,6 km/s auf Dimorphos einschlagen, der eine geschätzte Masse von 4,8 Milliarden kg hat.

Ein Problem ist, dass die Zusammensetzung und genaue Struktur des Monds nicht bekannt ist, man also schwer vorausberechnen kann, wie sich der Sturz des Raumfahrzeugs auf ihn auswirken wird. Erwartet wird, dass dadurch die Geschwindigkeit des Monds zwar nur um einen Bruchteil von einem Prozent verändert wird, aber das soll die Umlaufzeit um das primäre Objekt 10 Minuten verkürzen, was von der Erde aus mit Teleskopen beobachtet werden könnte. Zudem soll sich kurz vor dem Aufprall der LICIACube mit zwei optischen Kameras lösen und aus der Nähe Aufnahmen machen.

 

Ein Geschoß mit kinetischer Energie auf einen Himmelskörper prallen zu lassen, um ihn ein wenig aus seiner Bahn zu schieben, kann bestenfalls eine Möglichkeit sein, wenn es sich um einen relativ kleinen Asteroiden handelt, der auch relativ weit von der Erde entfernt angeschubst werden muss, um seine Richtung so zu verändern, dass er ohne Risiko weit an der Erde vorbeizieht. Bei einem Zwei-Körper-System wie Didymos müsste man den primären Körper aus seiner Bahn schubsen. Dazu wäre eine enorme Kraft notwendig. Daher wird immer mal wieder daran gedacht, doch mit einer Atombombe auf einen solchen Himmelskörper zu schießen.

Simulierte Darstellung eines nach einer Atombombenexplosion zerbröselnden Asteroiden. Bild: lanl.gov

Mit einer Atombombe zerbröseln

Gerade ist eine Studie in den Acta Astronautica erschienen, bei der es allerdings nicht um große Asteroiden, sondern ebenfalls um kleine Körper geht, die eine Atombombe gewissermaßen in praktisch letzter Minute zerbröseln und damit unschädlich machen könnte, wenn die Gefahr erst spät und damit nur mit einer kurzen Vorwarnzeit von einem Jahr und weniger erkannt wurde.

In einer Simulation haben die amerikanischen Wissenschaftler vom Lawrence Livermore National Laboratorymehrere Szenarien mit einem 100 Meter großen Asteroiden und einer Atombombe mit einer Sprengkraft von einer Megatonne TNT durchgespielt (die Hiroshima-Bombe hatte zum Vergleich eine Sprengkraft von etwa 13 Kilotonnen TNT). Es wurden mehrere Umlaufbahnen und Zeiten zwischen einer Woche und einem halben Jahr vor dem  Einschlag auf die Erde simuliert.

Wichtig bei der Zersprengung eines Himmelskörpers ist, dass er in sehr kleine Teile zerfällt, so dass nicht mehrere größere Teile auf nicht vorhersehbare Weise auf die Erde niederprasseln. Ergebnis der Simulation ist, dass ein kleinerer Asteroid, wenn er zwei Monate vor dem Einschlag auf der Erde von einer Atombombe gesprengt wird, so zerfällt, dass 99,9 Prozent seiner Masse nicht auf die Erde fallen. Bei einem Monat vor dem Einschlag wären es auch noch 99 Prozent. Bei größeren Asteroiden würde das auch funktionieren, es müsste nur früher geschehen, spätestens ein halbes Jahr vor dem Einschlag. Schubst man einen Asteroiden ein wenig aus der Bahn, ist sein zukünftiger Weg relativ leicht zu berechnen, weitaus komplexer ist die Verfolgung der vielen Trümmer bei einer Zersprengung woran sich die Wissenschaftler versucht haben.

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