Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Asteroid die Erde trifft, beträgt 3,1 %? Keine Panik, es ist nur eine Bewertung! Abwehrsysteme werden eingesetzt

Kürzlich sorgte das Thema, dass ein Asteroid mit der Nummer „2024 YR4“ „in 7 Jahren die Erde treffen könnte“, im Internet für hitzige Diskussionen.

Chinesische Astronomieexperten sagten, dass es sich bei der aktuellen Einschlagswahrscheinlichkeit lediglich um eine Schätzung handele und dass es jetzt wichtiger sei, kontinuierliche Beobachtungen durchzuführen und die Umlaufbahn zu berechnen. Auch wenn es in Zukunft eine klare Bedrohung für die Menschheit darstellt, gibt es viele Abwehrstrategien. China hat bereits mit der Errichtung eines „erdnahen Asteroidenabwehrsystems“ begonnen und Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten auch im Bereich der „Planetenabwehr“ zusammen.

Ein Asteroid traf die Erde . Wer ist dieser „Alien“?

„2024 YR4“ wurde erstmals am 27. Dezember 2024 entdeckt. Der Asteroid hat einen geschätzten Durchmesser von 40 bis 90 Metern, also etwa die Größe eines Gebäudes, und sein Zerstörungspotenzial beruht eher auf seiner Geschwindigkeit als auf seiner Größe. Wenn es die Erde trifft, würde es mit fast 40.000 Meilen pro Stunde (64.000 Kilometer pro Stunde) reisen. Das wahrscheinlichste Szenario ist eine Luftexplosion nach dem Eintritt in die Atmosphäre, die einer Explosion mit einer Energie von etwa 7,7 Millionen Tonnen Trinitrotoluol (TNT) entspricht und ausreicht, um eine Stadt zu zerstören.

▲Asteroid „2024 YR4“ Bildquelle: CNN

Allerdings ist die Größe von „2024 YR4“ weit entfernt von der eines Asteroiden mit der Stufe eines „Planetenkillers“. „Planetenkiller“-Asteroiden sind Weltraumgesteinsbrocken mit einem Durchmesser von einem Kilometer oder mehr, die verheerende Auswirkungen auf das Leben haben könnten. Man schätzt, dass der Asteroid, der das Aussterben der Dinosaurier verursachte, einen Durchmesser von etwa 10 Kilometern hatte.

Seit Anfang Januar 2025 verfolgen NASA-Astronomen den Asteroiden mit Teleskopen. Aktuell ist er mehr als 48 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Nach der Entdeckung des Asteroiden „2024 YR4“ schätzten Experten die Einschlagswahrscheinlichkeit zunächst auf 1 %. Später zeigte diese Wahrscheinlichkeit einen dynamischen Aufwärtstrend. Die neuesten Berechnungsergebnisse, die die NASA am 18. Februar veröffentlichte, zeigten, dass dieser Asteroid nun eine 3,1-prozentige Chance hat, am 22. Dezember 2032 die Erde zu treffen, was ihn zum gefährlichsten Weltraumgestein in den modernen Vorhersageaufzeichnungen macht.

„Der Grund für die Änderung der vorhergesagten Wahrscheinlichkeit liegt darin, dass die Berechnungsmethode für die Wahrscheinlichkeit eines Asteroideneinschlags auf der Erde von Faktoren wie Fehlern bei der Umlaufbahnberechnung, der Beleuchtung und der Schwerkraft großer Himmelskörper beeinflusst wird“, sagte Cao Lin, ein Experte für Astronomie. „Das ist vergleichbar mit der Wettervorhersage. Je näher der Zeitpunkt ist, desto genauer ist die Vorhersage.“

▲Das Purple Mountain Observatory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat die 11. erfolgreiche Frühwarnung vor einem Asteroideneinschlag in Yao'an, Yunnan, durchgeführt. Das Bild zeigt das Beobachtungsbild. Bildquelle: CCTV News

Es gibt mehr als 2.000 bekannte Asteroiden, die eine Bedrohung für die Erde darstellen.

Wie wird ein Asteroid definiert? Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) definiert ihn wie folgt: Die Untergrenze liegt bei 1 Meter Durchmesser, manche gehen sogar von 10 Metern Durchmesser aus. Warum wird es als 10 Meter definiert? Jiao Weixin, Professor an der Fakultät für Erd- und Weltraumwissenschaften der Peking-Universität, erklärte, dass Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als zehn Metern beim Eintritt in die Erdatmosphäre nicht verglühen und zumindest einige Meteoroiden auf die Erdoberfläche fallen würden.

▲ Am 23. Dezember 2020 um 7:23 Uhr raste ein „Feuermeteor“ über den Himmel an der Kreuzung von Yushu, Qinghai und Qamdo, Tibet, und landete dann auf dem Boden. Bildquelle: CCTV News

Asteroiden können je nach ihrer Position in drei Typen unterteilt werden: erdnahe Asteroiden, die in der Nähe der Erde kreisen, Hauptgürtel-Asteroiden, die zwischen Mars und Jupiter verteilt sind, und Trojanische Asteroiden.

Jiao Weixin sagte, dass als erdnahe Asteroiden solche gelten, deren Periheldistanz (die geringste Entfernung zwischen Erde und Sonne) weniger als 1,3 AE beträgt (die AE ist eine astronomische Einheit, die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne beträgt 1 AE, was ungefähr 149,6 Millionen Kilometern entspricht). Erdnahe Asteroiden werden entsprechend ihrer unterschiedlichen Standorte in Amor, Apollo, Atan und Attila unterteilt.

Durch die Verbesserung der Leistungsfähigkeit erdgebundener Teleskope können heute mehrere Meter große Asteroiden beobachtet werden. Bis 2021 haben Wissenschaftler 27.000 erdnahen Asteroiden entdeckt. Wissenschaftlich gesehen werden Asteroiden, die eine potenzielle Gefahr für die Erde darstellen, mit dem Symbol PHA gekennzeichnet. Bis zum 2. Februar 2021 haben Wissenschaftler insgesamt 2.216 PHAs entdeckt, was bedeutet, dass wir mehr als 2.000 Asteroiden kennen, die eine potenzielle Bedrohung für die Erde darstellen. Diese Zahl steigt mit der fortschreitenden Erforschung von Asteroiden weiter an.

Im November 2023 entdeckte das Mozi Sky Survey Telescope zwei neue erdnahen Asteroiden – 2023 WX1 und 2023 WB2. Unter ihnen hat 2023 WX1 eine minimale orbitale Rendezvous-Distanz mit der Erde von 0,0416 astronomischen Einheiten und sein geschätzter Durchmesser beträgt etwa 170 Meter. Es handelt sich um einen potenziell bedrohlichen Asteroiden (PHA).

Werden diese über 2.000 Asteroiden definitiv die Erde treffen? Nicht unbedingt. „Wir sagen lediglich, dass es gefährlicher ist, wenn diese Himmelskörper die Erde treffen. Da Asteroiden zudem zu klein sind, werden ihre Flugbahnen leicht von großen Himmelskörpern beeinflusst. Wissenschaftler sagen voraus, dass es auf der Erde keine Katastrophe geben wird, aber nach dem Einschlag anderer Himmelskörper könnten sie immer näher kommen. Einige von ihnen scheinen bereits eine potenzielle Bedrohung für die Erde darzustellen, entfernen sich jedoch aufgrund anderer Faktoren immer weiter von uns, sodass sich die Daten dynamisch entwickeln“, erklärte Jiao Weixin.

Asteroideneinschläge auf der Erde sind nicht grundlos

„Das Gerücht, dass Asteroiden die Erde treffen, ist nicht unbegründet“, sagte Jiao Weixin. Am 15. Februar 2013 ereignete sich im russischen Tscheljabinsk ein Asteroideneinschlag. Als der Asteroid in die Atmosphäre eintrat, hinterließ er eine etwa zehn Kilometer lange Spur am Himmel. Das Hauptfragment des Asteroiden traf den Tschebarkul-See. Bei dem Vorfall wurden 1.491 Menschen verletzt.

Im Laufe der Geschichte hat die Erde schwere Naturkatastrophen erlebt und es wurden fast 200 Meteoritenkrater nachgewiesen. Einige Meteoritenkrater sind aufgrund von Veränderungen im Erdreich und in Flussläufen nicht mehr zu erkennen.

Die Tunguska-Explosion ereignete sich beispielsweise am 30. Juni 1908 um 7:17 Uhr über dem heutigen Sibirien in Russland. Die Explosion entsprach schätzungsweise 20 Millionen Tonnen TNT und alle 80 Millionen Bäume im Umkreis von 2.150 Quadratkilometern verbrannten und fielen um.

Jiao Weixin sagte, dass man derzeit davon ausgehe, dass ein Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 60 bis 190 Metern aufgrund der starken Reibung in der Atmosphäre und der ungleichmäßigen Erwärmung etwa 6 bis 10 Kilometer über dem Boden explodierte und so zur Zerstörung des gesamten Tunguska-Waldes führte.

Er sagte, dass die Gefahr von Asteroideneinschlägen auf der Erde weiterhin aus drei Hauptgründen bestehe: Erstens sei eine große Zahl von Objekten noch nicht entdeckt worden. Die von uns beobachtete Zahl beträgt nur etwa 10 %. Es gibt noch immer viele Himmelskörper, die noch nicht entdeckt wurden, und wir wissen nicht, ob diese Körper gefährlich genug sind, um die Erde zu treffen. Mitte August 2020 flog ein erdnaher Asteroid mit der Nummer „2020 QG“, etwa so groß wie ein SUV, in geringem Abstand an der Erde vorbei. Kurz vor dem Abheben wurde es von einer NASA-Sonde entdeckt, allerdings geschah dies erst sechs Stunden später.

Der zweite Grund ist die plötzliche Ankunft ungebetener Gäste, darunter kurzperiodische Kometen, die versehentlich in das innere Sonnensystem eindringen, was es für den Menschen noch schwieriger macht, ihre Umlaufbahnen zu bestimmen. So wurde beispielsweise der Komet Shoemaker-Levy 9 am 8. Juli 1994 aufgrund der starken Schwerkraft des Jupiters in 21 kleine Fragmente zersplittert und schlug am 16. Juli 1994 mit einer Geschwindigkeit von 210.000 Kilometern pro Stunde auf der Südhalbkugel des Jupiters ein. Fragment G hat mit einer Sprengkraft von 6 Megatonnen TNT die größte Sprengkraft, und die von seinem Gegenstück verursachte „Narbe“ dürfte größer sein als der Durchmesser der Erde.

Der Aufprall des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter unterstrich Jupiters Rolle als „Weltraumstaubsauger“ im Sonnensystem. Seine starke Schwerkraft kann viele Kometen und Asteroiden absorbieren. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Komet auf dem Jupiter einschlägt, ist 2.000- bis 8.000-mal so hoch wie auf der Erde. Die Erde befindet sich in einer sehr vorteilhaften Lage und wird vom Jupiter geschützt, weshalb sie ein bewohnbarer Planet ist.

Der dritte Grund ist der Jarkowski-Effekt, der einen kleinen Stoß auf einen Asteroiden ausübt, wenn dieser Sonnenlicht absorbiert und Wärme freisetzt. Beispielsweise ergaben Beobachtungen des Asteroiden 6489 Golevka, dass sich seine Position zwischen 1991 und 2003 um 15 Kilometer mehr veränderte als erwartet.

Verschiedene Methoden können die Bedrohung durch Asteroiden beseitigen

Wie groß ist das Risiko, dass ein Asteroid die Erde trifft? „Die Wahrscheinlichkeit kleinerer Fälle ist höher, weil es mehr davon gibt“, sagte Jiao Weixin. Beträgt der Durchmesser weniger als 30 Meter, zerbricht das Gebilde nach statistischen Gesetzen in der oberen Atmosphäre und verursacht im Allgemeinen keine Opfer am Boden. Dieser Himmelskörper hat einen Durchmesser von mehr als 30 Metern und weniger als 100 Metern. Er wird in der unteren Atmosphäre verbrennen und zerbrechen, was zu lokalen Einschlägen auf der Erde führen wird.

Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als 100 Metern und weniger als 300 Metern können direkt auf die Erdoberfläche treffen und Krater mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern erzeugen. Der entstehende Staub wird ein Gebiet mit einem Durchmesser von 10 Kilometern beeinträchtigen.

Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als 300 Metern und weniger als 600 Metern werden die geringste globale Katastrophe verursachen und im Abstand von 25.000 Jahren etwa 500.000 Menschenleben kosten.

Ein Asteroid mit einem Durchmesser von mehr als 600 Metern und weniger als 1.000 Metern wird eine mittelschwere globale Katastrophe mit einer Todesrate von etwa 5 Millionen Menschen und einem Zeitintervall von 70.000 Jahren verursachen.

Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als einem Kilometer und weniger als fünf Kilometern sind groß genug, um weltweite Schäden anzurichten und über eine Milliarde Menschenleben zu fordern. Ein solcher Vorfall kommt etwa alle paar Millionen Jahre einmal vor.

Jiao Weixin stellte vor, dass es zehn Hauptmaßnahmen gibt, mit denen die Menschheit Asteroideneinschläge verhindern kann. Das erste Ziel besteht darin, die Beobachtungen zu intensivieren und frühzeitige Prognosen zu erstellen, um die Bedingungen in seiner Umlaufbahn zu verstehen. Zweitens führt der dynamische Aufprall zu einer Ablenkung der Umlaufbahn. Drittens: Installieren Sie eine Rakete, um die Umlaufbahn zu ändern. Viertens: Solarsegelantrieb. Fünftens: Schwerkrafttraktor. Sechstens eine nukleare Explosion in der Nähe des Asteroiden. Siebtens: eine nukleare Explosion im Inneren des Asteroiden. Acht, Massenprojektor. Neuntens: Laserablation. Zehntens: Nutzen Sie Sonnenenergie, um Materie zu verdampfen und so Schub zu erzeugen.

Unter anderem wurde der Plan, eine Sonde für dynamische Einschläge zu starten, bereits umgesetzt. Im November 2021 starteten die USA zwei DART-Satelliten zu relativ nahegelegenen Himmelskörpern, wobei ein großer Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 780 Metern und ein „kleiner Satellit“ mit einem Durchmesser von 160 Metern einschlugen.

Darüber hinaus starteten die USA bereits im Januar 1996 die Sonde „Near-Earth Asteroid Dating“. Während des Fluges zum Asteroiden übermittelte die Sonde 160.000 Fotos und eine große Menge wertvollen Materials zur Erde und lieferte den Wissenschaftlern damit viele wichtige Referenzen für die zukünftige Erforschung anderer Asteroiden und Kometen. Nach einer Flugstrecke von 3,2 Milliarden Kilometern gelang es der Sonde, in die Umlaufbahn des Asteroiden „Eros“ einzutreten. Am 12. Februar 2001 landete die Sonde erfolgreich auf dem Asteroiden Eros. Dies war die erste Wiedervereinigung einer Sonde mit einem Asteroiden in der Geschichte.

Im Jahr 2014 startete Japan die Asteroidensonde Hayabusa 2, die mithilfe einer Contact-and-Leave-Methode Asteroidenproben sammelte und zur Erde zurückbrachte.

China beginnt mit der Stationierung eines erdnahen Asteroidenabwehrsystems

Im Jahr 2023 erklärte Wu Yanhua, stellvertretender Direktor der chinesischen Raumfahrtbehörde, dass China zunächst den Aufbau boden- und weltraumgestützter Asteroidenüberwachungs- und Frühwarnsysteme verbessern müsse. Es ist nicht nur notwendig, sie zu katalogisieren, sondern der Schlüssel liegt darin, sie zu analysieren und zu bestimmen, welche davon kritisch sind. Darüber hinaus müssen technische Untersuchungen durchgeführt und wichtige Probleme angegangen werden, um festzustellen, ob diese Bedrohungen beseitigt werden können.

Während China seine Fähigkeiten zur Asteroidenerkundung verbessert, muss es auch mit dem Aufbau eines erdnahen Asteroidenabwehrsystems beginnen. Wu Yanhua gab bekannt, dass China sich bemühen werde, am Ende des 14. Fünfjahresplans oder im Jahr 2025 oder 2026 einen bedrohlichen Asteroiden aus der Nähe zu beobachten, einen Einschlag in der Nähe zu simulieren und technische Experimente zur Veränderung seiner Umlaufbahn durchzuführen, um so neue Beiträge zu Chinas künftiger Reaktion auf die Bedrohung zu leisten, die von Asteroiden und anderen außerirdischen Körpern für die Erde ausgeht.

Am 22. Oktober 2023 erklärte Wu Weiren, Direktor und Chefwissenschaftler des chinesischen Deep Space Exploration Laboratory und Mitglied der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften, auf der Jahrestagung der Chinesischen Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, dass China in den nächsten zehn Jahren seine erste „erdnahen Asteroidenabwehrmission“ starten werde und dabei den Modus „Eskorte + kinetischer Aufprall + Eskorte“ verwenden wolle. Wenn der Impaktkörper einen kinetischen Aufprall auf den Zielasteroiden ausführt, beobachtet die Sonde den gesamten Aufprallvorgang und führt nach dem Aufprall weiterhin eine Bewertung der Aufprallwirkung sowie wissenschaftliche Untersuchungen durch, sodass mit einer einzigen Mission „kinetischer Aufprall + weltraumgestützte Bewertung“ erreicht wird.

Der konkrete Ansatz besteht darin, auf einen kleinen Himmelskörper zu zielen, der einige zehn Meter groß und mehrere zehn Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist. Dann wird in zehn Millionen Kilometern Entfernung ein Impaktkörper gestartet, um seine Umlaufbahn zu verändern, und anschließend wird die Wirkung ausgewertet. Der Zweck dieser Mission besteht darin, die Fähigkeit zu überprüfen, Asteroiden daran zu hindern, die Erde zu treffen, und das Ziel zu erreichen, „präzise zu kollidieren, zu stoßen, zu messen und klar zu erklären“.

Vor kurzem hat das Major Special Engineering Center der Staatlichen Verwaltung für Wissenschaft, Technologie und Industrie für die Landesverteidigung eine Stellenausschreibung veröffentlicht, in der öffentlich drei Mitarbeiter für die „Position der Planetenverteidigung“ gesucht werden. Es versteht sich, dass die Aufgaben der Mitarbeiter des „Planetary Defense Post“ hauptsächlich in der Überwachung und Frühwarnforschung erdnaher Asteroiden liegen.

Quelle: People's Daily Online, CCTV.com, China Science Daily, Science Popularization Central Kitchen, Qilu Evening News, Science and Technology Daily