In 10 Tagen wird ein „Pfeil“ in 11 Millionen Kilometern Entfernung einen Asteroiden treffen. Möchtest du es sehen?

Am 26. September ist es soweit: Die Raumsonde DART mit dem Spitznamen „Dart“ opfert sich für die Zukunft der Menschheit. Dann wird er mit seinem 550 Kilogramm schweren Körper mit einer Geschwindigkeit von 6,6 Kilometern pro Sekunde auf einen 11 Millionen Kilometer von uns entfernten Asteroiden prallen. Die Aufprallenergie entspricht 5,7 Tonnen TNT, was ausreicht, um den Asteroiden in Stücke zu zerschmettern und eine Grube mit einem Durchmesser von etwa 10 Metern zu hinterlassen.

Der Zweck eines Selbstmordanschlags dieser Art ist edel und von großer Bedeutung.

Asteroideneinschläge auf der Erde stellen eine der größten Bedrohungen für das Überleben und Fortbestehen der Menschheit dar. Im Laufe der Geschichte kam es zu zahlreichen tragischen Massenaussterben, die alle auf Asteroideneinschläge zurückzuführen waren. Es gibt unzählige Asteroiden im Sonnensystem und Zehntausende erdnaher Asteroiden, die eine große Bedrohung für die Erde darstellen. Diese Asteroiden passieren von Zeit zu Zeit die Erde, und wenn sie die Erde treffen, geraten die Menschen in große Schwierigkeiten.

Im Jahr 1994 traf ein Komet namens Shoemaker-Levy 9 den Jupiter mit einer Aufprallenergie von 40 Billionen Tonnen TNT-Äquivalent, was der Kraft von 3 Milliarden Hiroshima-Atombomben entspricht. Sollte die Erde davon betroffen sein, könnte es sein, dass die Menschheit, selbst wenn sie nicht ausgestorben ist, in die Steinzeit zurückkehren muss. Daher ist die Reaktion auf die Bedrohung durch Asteroideneinschläge und deren Verhinderung ein wichtiges Thema für die gesamte Menschheit.

Die Vereinten Nationen und viele Länder der Welt entwickeln Pläne und führen Tests durch, um Asteroiden abzuwehren, und China bildet da keine Ausnahme. Diese Präventivmaßnahmen basieren hauptsächlich auf Überwachung und Frühwarnung. Bei Asteroiden, die eine Bedrohung für die Menschheit auf der Erde darstellen könnten, setzen sie nukleare Explosionen, Einschläge, Ablation, Kraftschleppen, Partikelstrahltraktion, Massenantrieb und andere Mittel ein, um die Struktur der Asteroiden zu zerstören oder ihre Umlaufbahn zu verschieben, um Kollisionen mit der Erde zu vermeiden.

Unter diesen ist die Ausnutzung der Schwerkraft eine relativ einfache, aber wirksame Methode. Viele entwickelte Luft- und Raumfahrtnationen führen derartige Forschungen und Experimente durch, und China bildet hier keine Ausnahme. Relevanten Quellen zufolge wird mein Land voraussichtlich im Jahr 2025 oder 2026 einen physikalischen Aufpralltest mit einem Asteroiden im Weltraum durchführen.

Bereits 2005 führten die USA einen Weltraumaufpralltest durch. Das Kollisionsobjekt war ein Komet, und eine kleine Raumsonde namens Deep Impact wurde gestartet, die 430 Millionen Kilometer zurücklegte und sich dem 130 Millionen Kilometer von der Erde entfernten „Ziel“ näherte – dem Kometen Stamp 1, der etwa 12 Kilometer lang und 5 Kilometer breit war. Es traf das Ziel mit einer Geschwindigkeit von 10,2 Kilometern pro Sekunde und schloss damit die „First Impact“-Mission der Menschheit auf einem Asteroiden im Weltraum ab.

Die DART-Mission ist der erste Test zur Asteroidenabwehr

Der Einschlag mit einem Eiskometen vor 17 Jahren diente der Aufklärung von Zusammensetzung und Struktur des Kometen, während diese Mission der erste Einschlag mit einem Gesteinsasteroiden ist. Die Mission trägt den Namen Double Asteroid Redirection Test, kurz DART. Es handelt sich um die erste Mission in der Geschichte, die Methoden zur Ablenkung von Asteroiden untersucht und demonstriert. Der Hauptprozess besteht darin, die Geschwindigkeit und die Flugbahn eines Asteroiden durch eine gezielte Kollision mit dem Zielasteroiden zu verändern, ohne dabei eine Gefahr für die Erde darzustellen.

Die Mission wird seit 2012 unter der Leitung der NASA und mit Beteiligung der ESA geplant. Erst am 24. November 2021 gelang der Start der Raumsonde DART (Spitzname „Dart“) mit einem Startgewicht von 610 Kilogramm.

Der eingeschlagene Asteroid heißt „Didymos“ und ist eine Doppel-Asteroidenkombination. Der Hauptstern heißt Didymos, hat einen Durchmesser von etwa 780 Metern und eine Rotationsperiode von 2,26 Stunden; Der Nebenstern heißt Dimorphos und hat einen Durchmesser von etwa 160 Metern und eine Entfernung von etwa 1 Kilometer vom Hauptstern. Man kann ihn sich als einen Satelliten vorstellen, der den Hauptstern umkreist und sich alle 11,9 Stunden einmal umrundet.

Es ist dieser Nebenstern, den DART treffen soll.

Diese Gruppe von Asteroiden wird nicht mit der Erde kollidieren. Ihrer Flugbahn zufolge werden sie an ihrem erdnächsten Punkt in einer Entfernung von 11 Millionen Kilometern an der Erde vorbeifliegen. Da der Test sicher war, wurde es von der NASA als Ziel für den Aufpralltest ausgewählt. „Dart“ verfolgt und jagt „Ditimos“ seit 10 Monaten im Weltraum. Er wird sich vor dem 26. September „Ditimos“ nähern und zwischen dem 26. September und dem 1. Oktober auf eine Gelegenheit warten, mit dem Nebenstern zu kollidieren.

Das ideale Ergebnis der Kollision besteht darin, dass sich die Umlaufbahn des Sekundärsterns um 1 % verschiebt. Basierend auf den tatsächlichen Daten, die wir durch den Aufprall erhalten haben, können wir berechnen, mit welcher Masse, Geschwindigkeit und welchem ​​Aufprallwinkel ein Raumfahrzeug einen Asteroiden welcher Größe, Masse und Geschwindigkeit aus der Umlaufbahn bringen kann. Auf diese Weise können wir, wenn in Zukunft ein Asteroid die Erde angreift, die Schwerkraft nutzen, um ihn aus der Umlaufbahn zu lenken und die Menschheit zu retten.

Ein solcher Aufpralltest muss möglicherweise mehrere Male durchgeführt werden, bevor detaillierte und genaue technische Parameter ermittelt werden können, um die Möglichkeit einer Änderung der Umlaufbahn des Asteroiden durch einen Aufprall beurteilen zu können. Schließlich könnten die Menschen mehrere Impaktkörper vorbereiten und wenn sie einen auf die Erde zurasenden Asteroiden entdecken, könnten sie rechtzeitig einen davon starten, um die Menschheit zu retten.

Dieser Aufpralltest wird tiefgreifende Auswirkungen auf die zukünftige Verteidigung gegen Asteroidenbedrohungen haben

Um einen Asteroiden durch einen Einschlag aus seiner Umlaufbahn zu lenken, muss es natürlich eine Frühwarnung vor der Bedrohung durch einen Asteroiden geben und die Gefahr muss mindestens Monate oder Jahre vor dem Einschlag des Asteroiden auf der Erde erkannt werden, bevor diese Rettungsmethode angewendet werden kann. Wenn sich ein Asteroid in der Nähe der Erde befindet und im Begriff ist, sie zu treffen, ist es mit den derzeitigen technologischen Möglichkeiten der Menschheit unmöglich, ihm zu entkommen.

Darüber hinaus ist ein derartiger Aufprall möglicherweise nur gegen relativ kleine Asteroiden wirksam. Wenn der Asteroid zu groß ist, beispielsweise mehrere Kilometer oder sogar Dutzende von Kilometern, ist diese Methode nutzlos. Angesichts der gegenwärtigen Möglichkeiten der Menschheit können wir wahrscheinlich nur auf den Tag des Jüngsten Gerichts warten.

Um zu verhindern, dass auf der Erde alle Eier der Menschheit zerschlagen werden, versuchen weitsichtige Wissenschaftler, Bedingungen für die interstellare Migration zu schaffen. Dies ist ein anderes Thema und ich werde hier nicht darauf eingehen. Kurz gesagt: Asteroideneinschlagstests sind für das Überleben und die Fortpflanzung der Menschheit von großer Bedeutung.

Um die Auswirkungen des Aufpralls im Detail beobachten zu können, trägt die DART-Raumsonde auch einen kleinen kubischen Satelliten namens LICIACube an Bord, der von der italienischen Raumfahrtagentur hergestellt und betrieben wird. Es trägt den Spitznamen „Mini-Fotograf“ und ist mit einer hochauflösenden Kamera und einem Signalübertragungssystem ausgestattet. Wenn sich die Raumsonde „Ditimos“ nähert, wird dieser kleine kubische Satellit herausspringen.

Nach Angaben des Einsatzteams wurde der „Mini Photographer“ am 11. September erfolgreich gestartet und überwacht nun aufmerksam den Flugstatus von DART und wartet auf die schockierende Kollision am 26. September. Zu diesem Zeitpunkt wird er die ihm von Menschen übertragene Mission gewissenhaft ausführen – und die Bilddaten des Aufpralls rechtzeitig an die Augen der Menschen auf der Erde übermitteln.

Zu diesem Zeitpunkt werden auch einige Teleskope auf der Erde auf das Ziel dieser Mission gerichtet, um den gesamten Aufprallprozess zu erfassen. Werden das Hubble-Teleskop und das Webb-Teleskop, die derzeit Missionen im Weltraum durchführen, beteiligt sein? Hierzu gibt es noch keine Neuigkeiten. Doch die NASA hat erklärt, dass das gesamte Aufpralldrama gefilmt und live übertragen wird.

Angesichts allgemein bekannter Faktoren ist es unwahrscheinlich, dass einige der großen Medien meines Landes das Ereignis live übertragen werden. Über welche Kanäle können wir dieses wunderbare Drama sehen? Sie sollten darauf achten. Sollte es Neuigkeiten von Space-Time Communications geben, informieren wir Sie schnellstmöglich im Kommentarbereich.

Weiterführende Literatur: Einführung in den „Mini-Fotografen“ LICIACube

Teammitglieder des Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA – der weltweit ersten Testmission zur Planetenabwehr – bestätigten, dass der „Mini-Fotograf“ LICIACube (italienisches Akronym für Lightweight CubeSat Imaging) der Raumsonde am 11. September erfolgreich aus seiner federbelasteten Box ausgeworfen wurde.

Nach dem Senden des Signals zur Freigabe von LICIACube um 19:14 Uhr Sonntagnacht – genau 15 Tage vor dem geplanten Einschlag von DART auf dem Asteroiden Dimorphos – warteten die Mitglieder des DART-Teams mit angehaltenem Atem auf das Signal, das die sichere Ausbringung des CubeSat bestätigte. Als das Signal fast eine Stunde später endlich kam, brach Jubel aus.

„Wir freuen uns sehr darüber – es ist das erste Mal, dass ein italienisches Team sein nationales Raumfahrzeug im Weltraum betreibt!“ rief Simone Pirrotta, LICIACube-Projektmanager bei der italienischen Raumfahrtagentur, der Agentur, die für die Mitarbeit an LICIACube und dessen Verwaltung verantwortlich ist. Das gesamte Team ist voll in das Ereignis eingebunden, überwacht den Satellitenstatus und bereitet sich auf die Phase vor, die dem Asteroidenvorbeiflug vorausgeht. Wir erwarten, die ersten Vollbildaufnahmen innerhalb weniger Tage nach dem DART-Einschlag zu erhalten und zu verarbeiten. Wir werden sie dann nutzen, um den Einschlag zu bestätigen und relevante Informationen über die entstehende Asteroidenwolke hinzuzufügen – das ist der unschätzbare Wert unserer Fotos.

LICIACube (ausgesprochen LEE-cha-cube), das vom italienischen Luft- und Raumfahrtunternehmen Argotec unter Beteiligung des Nationalen Instituts für Astrophysik und der Universitäten Bologna und Mailand entworfen, gebaut und betrieben wird, wurde so programmiert, dass es den Einschlag von DART am 26. September aufzeichnet. Das System wird einzigartige Bilder der Asteroidenoberfläche sowie von aus neu entstandenen Kratern ausgeworfenen Trümmern sammeln und so wertvolle Informationen für Computermodelle von Satelliten-Asteroiden-Einschlägen liefern und den Erfolg der Mission auf spektakuläre Weise demonstrieren.

Der CubeSat trägt zwei optische Kameras: LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) und LEIA (LICIACube Explorer Imaging of Asteroids). Jeder von ihnen wird wissenschaftliche Daten erfassen, die die autonomen Systeme des Mikrosatelliten informieren, indem sie den Zielasteroiden Dimorphos während der gesamten DART-Begegnung finden und verfolgen. Das LICIACube-Team kalibriert derzeit die Raumsonde und ihre Nutzlast, indem es Bilder von Himmelsobjekten mit unterschiedlichen Raten und Integrationszeiten aufnimmt.

Das Team wird später Befehlsmanöver für die endgültige Flugbahn des Satelliten laden, die ihn etwa drei Minuten nach den DART-Einschlägen über Dimorphos führen wird. Diese geringe Verzögerung ermöglicht es LICIACube, den Einschlag zu bestätigen, die Entwicklung der Wolke zu beobachten, möglicherweise Bilder eines neu entstandenen Einschlagkraters aufzunehmen und die gegenüberliegende Hemisphäre von Dimorphos zu betrachten, die DART nie sehen wird.

Wichtig ist, dass diese Bilder jene von DARTs eigenem hochauflösenden Bildgeber DRACO (Dimorphos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Guidance) ergänzen und so dazu beitragen, die Wirksamkeit von DART bei der Abwehr des Aufpralls von Dimorphos besser zu charakterisieren.

„Wir freuen uns, dass LICIACube auf dem Weg ist – unser unerschrockener kleiner Reporter, von dem wir hoffen, dass er wertvolle Beiträge zu DART leisten wird“, sagte der leitende Forscher von DART, Andrew Cheng, ein Planetenforscher am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland. „Was es beobachten und aufzeichnen wird, wird uns einzigartige und wichtige Informationen liefern, die wir sonst nicht sehen würden.

Das LICIACube-Projekt wird vom Robotic Exploration Missions Office der ASI gemeinsam mit dem Industrieauftragnehmer Argotec SrI und einem wissenschaftlichen Team des Nationalen Instituts für Astrophysik, des Politecnico di Milano, der Universität Bologna, der Universität Neapel Parthenope und des CNR-IFAC geleitet.

Johns Hopkins APL verwaltet die DART-Mission für das Planetary Defense Coordination Office der NASA als Projekt des Planetary Missions Program Office der Agentur. Bei DART, der weltweit ersten Testmission zur planetaren Verteidigung, wurde Dimorphos gezielt kinetisch beeinflusst, um seine Bewegung durch den Weltraum leicht zu verändern. Obwohl der Asteroid keine Gefahr für die Erde darstellt, soll die DART-Mission zeigen, dass eine Raumsonde autonom zu einem kinetischen Aufprall mit einem relativ kleinen Asteroiden navigieren kann. Zudem soll sie beweisen, dass diese Technologie praktikabel ist, um einen Asteroiden, der auf Kollisionskurs mit der Erde ist, abzulenken, falls er entdeckt wird. DART wird sein Ziel am 26. September 2022 erreichen.

Was denkst du darüber? Willkommen zum Diskutieren und Kommentieren.

Das ursprüngliche Urheberrecht von Space-Time Communication bleibt vorbehalten. Bitte keine Rechtsverstöße oder Plagiate begehen. Vielen Dank für Ihr Verständnis und Ihre Unterstützung.