Abwehr im All: Schlechte Treffer bringen Asteroiden auf Crashkurs mit Erde

Wie das Aussterben der Dinosaurier verdeutlicht hat, können Asteroiden für Lebewesen auf der Erde zur Gefahr werden. Deshalb versucht die Menschheit, diese im Blick zu behalten und ihr entgegenzuwirken. 

Kommt ein Asteroid der Erde zu nahe, kann er mittels einer Raumsonde abgelenkt werden. Trifft sie den Asteroiden an der falschen Stelle, gerät dieser allerdings auf Kollisionskurs mit der Erde. Wie man die richtige Stelle für einen Aufprall findet, haben Forscher der University of Illinois auf der Konferenz EPSC-DPS 2025 in Helsinki vorgestellt. 

Das “gravitational Keyhole”

Grund für den potenziellen Kollisionskurs ist das sogenannte “gravitational Keyhole”, also Gravitationsschlüsselloch, durch das der Asteroid in so einem Fall geschleudert wird. Damit ist ein kleiner Bereich im Weltraum gemeint, indem die Schwerkraft eines Planeten die Umlaufbahn eines Asteroiden so verändern kann, dass er zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Planeten kollidiert. 

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„Selbst wenn wir einen Asteroiden mit einer Weltraummission absichtlich von der Erde wegschleudern, müssen wir sicherstellen, dass er danach nicht in eines dieser Schlüssellöcher driftet. Andernfalls wären wir später erneut mit derselben Einschlaggefahr konfrontiert“, sagt Rahil Makadia von der University of Illinois. 

Wie Asteroiden abgelenkt werden 

Raumfahrzeuge, die mit einer sehr hohen Geschwindigkeit gezielt in Asteroiden einschlagen, werden auch kinetische Impaktoren genannt. Bei der DART-Mission (Double Asteroid Redirection Test) der NASA im Jahr 2022 wurde ein kleiner Asteroid namens Dimorphos, der sich in der Umlaufbahn des größeren Asteroiden Didymos befindet, mit so einem kinetischen Impaktor, also der DART-Sonde, beschossen.

Mit der Mission konnte erstmals bewiesen werden, dass es möglich ist, den Asteroiden mit dieser Methode abzulenken. Die Einschlagstelle spielte damals keine große Rolle. In Zukunft müsse man aber verhindern, dass Asteroiden nicht durch ein gravitational keyhole fliegen und so eines Tages wie ein Bumerang zur Erde zurückkehren.  

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Wahrscheinlichkeitskarten als Lösung 

Das Team rund um Makadia hat nun eine Technik entwickelt, mit der Wahrscheinlichkeitskarten der Oberfläche eines Asteroiden erstellt werden können. Wie diese aussieht, sieht man in dem folgenden Video für den Asteroiden Bennu:

Dadurch kann die weitere Flugbahn eines Asteroiden nach einem kinetischen Aufprall bzw. der beste Punkt für einen Aufprall berechnet werden. „Mit diesen Wahrscheinlichkeitskarten können wir Asteroiden ablenken und gleichzeitig verhindern, dass sie auf eine Aufprallbahn zurückkehren, wodurch die Erde langfristig geschützt wird“, sagte Makadia. Für die neue Berechnungsmethode nutzten die Forscherinnen und Forscher die Daten der DART-Mission, auch wenn jeder Asteroid geringfügig unterschiedliche Eigenschaften aufweist. 

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Informationen sammeln 

Um die Wahrscheinlichkeitskarten zu erstellen, braucht das Wissenschaftsteam eine Reihe an Informationen. Zum Beispiel welche Form ein Asteroid hat oder welche Topologie, also ob es besonders viele Hügel und Krater gibt. Des Weiteren müsse man wissen, wie er rotiert und welche Masse er hat. 

Diese Informationen gewinnt man am besten, indem man sich im Rahmen einer Weltraummission an den jeweiligen Asteroiden annähert und dabei die Daten aufnimmt. Das ist aber nicht nur aufwändig, sondern je nach Situation auch zu langwierig. 

„Glücklicherweise ist diese gesamte Analyse, zumindest auf einer vorläufigen Ebene, allein anhand von bodengestützten Beobachtungen möglich, obwohl eine Rendezvous-Mission vorzuziehen ist“, so Makadia. Mit der Mission “Hera”, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) durchgeführt wird, soll an die DART-Mission angeknüpft werden. Im Dezember 2026 sollen Didymos und Dimpohos erreicht werden.