Wie werden Asteroiden entdeckt?

Dass die Menschheit sich überhaupt auf die Suche nach Objekten im Sonnensystem gemacht hat, die kleiner als Planeten sind, ist der Mathematik zu verdanken. Die deutschen Astronomen Johann Daniel Titius und Johann Elert Bode haben Ende des 18. Jahrhunderts festgestellt, dass die Abstände der inneren 6 Planeten in einem scheinbar exakten Verhältnis stehen.

Zwischen Mars und Jupiter klaffte allerdings eine Lücke, in der sich doch laut der Formel ein weiterer Planet befinden musste. 1801 wurde in der Lücke tatsächlich der Zwergplanet Ceres entdeckt, der erste Vertreter des Asteroidengürtels.

Wie wir heute wissen, bevölkern die Gesteinsbrocken weite Teile des Sonnensystems. Für die Erde besonders interessant sind die sogenannten „Near Earth Objects“, oder NEOs. Sie können der Erde potenziell relativ nahekommen und unter Umständen sogar die Erde treffen.

Wandernde Punkte

Früher wurden Asteroiden und andere Objekte, etwa Kometen, durch den Vergleich von Serienaufnahmen des Nachthimmels gefunden. Veränderten einzelne leuchtende Punkte auf den Bildfolgen ihre Position, so waren es möglicherweise Asteroiden. Wurden Aufnahmen damals mit Lupe und Lineal ausgewertet, so geschieht dies heute mit Computerchips und Software.

Der Einsatz von automatisierten Roboter-Teleskopen seit den 90er-Jahren hat die Rate an Asteroidenentdeckungen massiv beschleunigt. Die großen Weltraumagenturen NASA und ESA führen rund um die Uhr Beobachtungen durch. Bei diesen „Sky Surveys“ werden möglichst breite Himmelsausschnitte abgetastet, um Anomalien in der Bewegung von Objekten zu erkennen.

Manche Asteroiden wurden in der Vergangenheit auch von Amateurastronomen entdeckt, heute eher weniger, meint Arnold Hanslmeier, Astrophysiker an der Karl-Franzens-Universität Graz und Buchautor ("Kosmische Katastrophen"). „Die Instrumente von Amateuren sind zu klein. Es gibt nur mehr kleine und schwach leuchtende Objekte, die unentdeckt sind.“ Eine Ausnahme bilden Kometen. Ihre Umlaufbahnen sind im Gegensatz zu jener von Asteroiden nicht an die planetare Bahnebene um die Sonne (Ekliptik) gebunden. Sie können also quasi jederzeit von überall her auftauchen.

Zentrale Meldestelle

In der Datenbank der internationalen Anlaufstelle Minor Planet Center (MPC) sind derzeit knapp eine Million Objekte verzeichnet, über 23.600 davon sind NEOs. Das MPC vergleicht neue Funde mit bereits existierenden. Gibt es keine Übereinstimmung, wird das Objekt zur Bestätigung ausgeschrieben. Wenn die durch separate Beobachter erfolgt, wird das Objekt mitsamt aller bekannter Messdaten (u.a. Flugbahn, Größe) in die Datenbank aufgenommen.

Schlussendlich erhalten viele Asteroiden auch einen Namen. Hanslmeier: „Im Prinzip kann jeder der Internationalen Astronomischen Union einen Namen vorschlagen.“ Gewählt werden dann meist Namen bekannter Wissenschaftler, aber auch einige Hobbyastronomen haben ihren persönlichen Asteroiden erhalten.

Kollisionskurs oder nicht

Beobachtungen neuer Asteroiden und Kometen sind für die Raumfahrt von großer Bedeutung, aber auch für das Wohlergehen der Menschheit insgesamt. Ereignisse wie der Meteoriteneinschlag von Tscheljabinsk im Jahr 2013 erinnern daran, dass Felsbrocken aus dem All schwere Schäden auf der Erde anrichten können. Für die Berechnung der Flugbahn von Himmelsobjekten sind laut Experten mindestens 3 Beobachtungen notwendig.

Eine genaue Berechnung ist schwierig. Obwohl Asteroiden mehrere Kilometer groß sein können, handelt es sich doch um relativ kleine Objekte im Sonnensystem. Anziehungskräfte von Sonne und Planeten können die Bahnen stark ablenken. Entscheidend ist auch die Größe des Objekts, die meist anhand der Leuchtkraft (durch Sonnenlicht-Reflexion) abgeschätzt wird. Beobachtungen in verschiedenen Wellenlängenbereichen (sichtbar, Infrarot, etc.) machen die Vorhersage präziser.