Warum es jetzt wichtig ist, Asteroiden zu erforschen

Wenn am Tag X ein großer Asteroid Kurs Erde nimmt, muss die Menschheit vorbereitet sein. Weltraumtechnik ist der Schlüssel.

OHB Redaktionsteam
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von OHB Redaktionsteam, OHB SE

Wenn die Menschheit nicht denselben Weg wie die Dinosaurier einschlagen will, müssen solche Ereignisse genau untersucht werden.

Zhu Qing-Yin von der University of California

„Der Meteor, der über Tscheljabinsk explodierte, war ein Weckruf", sagt Zhu Qing-Yin von der University of California. Er hat Fragmente des Himmelssteins, der im Februar 2013 über der russischen Stadt explodiert ist, chemisch analysiert. „Wenn die Menschheit nicht denselben Weg wie die Dinosaurier einschlagen will, müssen solche Ereignisse genau untersucht werden.“ Der Asteroid von 15 bis 20 Meter Durchmesser explodierte in 30 bis 50 Kilometer Höhe über Tscheljabinsk. Die dabei freigesetzte kinetische Energie wurde mit dem mehr als 30-fachen der Energie der Hiroshima-Bombe beziffert. Sechs umliegende Städte wurden von der Druckwelle erschüttert, rund 1500 Menschen mussten medizinisch versorgt werden, und Tausende Gebäude wurden beschädigt, weil die Druckwelle sämtliche Scheiben zum Bersten gebracht hat.

Solche „Near Earth Objects“ genannte Asteroiden, die zwischen 5 und 500 Meter groß sind, gibt es in großer Zahl im All. Das Problem ist: nur sehr wenige davon sind bekannt. Deshalb entwickelt die Europäische Weltraumorganisation ESA ein Frühwarnsystem – vor allem für diese zahlreichen kleineren Asteroiden. Sie würden zwar die Zivilisation auf der Erde nicht auslöschen, wie etwa der Asteroid, der vor 65 Millionen Jahren die Dinosaurier ausgerottet hat, doch ein Objekt, das um die 100 Meter groß ist, würde bei einem direkten Treffer eine Stadt wie Hamburg oder München auslöschen.

Deshalb bemüht sich die ESA gemeinsam mit der US-Raumfahrtbehörde NASA geeignete Maßnahmen zur Abwehr dieser Objekte zu entwickeln und zu testen. Ein erster Schritt dazu war das Vorhaben „AIDA“ (Asteroid Impact & Deflection Assessment), das ESA und NASA im Jahr 2011 zur Verteidigung unseres Planeten beschlossen haben.

Die japanische Weltraumorganisation JAXA ist schon weiter: sie hat bereits 2014 eine Asteroiden-Mission auf den Weg gebracht: Das Raumschiff „Hayabusa-2“ erreichte im Juni 2018 nach einer Reise von rund 300 Millionen Kilometern den Asteroiden Ryugu. Auf diesen wird die deutsch-französische Sonde „Mascot“ herabsinken und Bodeninformationen sammeln - ganz entscheidende Informationen, um Ablenkmanöver eines Asteroiden konzipieren und durchführen zu können.

Europa und die USA im Schulterschluss

Der europäische Part der geplanten AIDA-Mission nannte sich AIM (Asteroid Impact Mission). 2015 wurde die OHB System AG von der ESA mit einer Machbarkeitsstudie zu AIM beauftragt. Marc Scheper, bei OHB Abteilungsleiter für die Studienbereiche Raumtransport, Robotik und Exploration und der damalige Projektleiter, arbeitete mit seinem Team am Gesamtkonzept für Mission und Sonde, insbesondere an der Satellitenplattform. In seinem Verantwortungsbereich lagen auch Programmatik, Technologieentwicklung, Zeit- und Kostenplan sowie eine Risikoanalyse. Am OHB Raumfahrtzentrum „Optik und Wissenschaft“ in Oberpfaffenhofen bei München wurde das Konzept für die dazugehörige optische Kamera entwickelt, die sowohl wissenschaftliche Daten liefern als auch zur Navigation verwendet werden sollte.

Leider wurde am Ende aber nichts daraus. 2016 hatte die ESA die Entscheidung zu AIM vertagt. Ursprünglich war geplant, 2020 eine Sonde mit einer Sojus-Rakete auf die Reise zum Zwillingsasteroiden „Didymos“ zu schicken, damit die Sonde diesen in einer günstigen Konstellation, nämlich im August 2022, erreicht. Der Größere der beiden Asteroiden ist ein Koloss mit 800 Metern Durchmesser. Sein kleinerer Begleiter durchmisst lediglich 170 Meter, wird inoffiziell Didymoon genannt und ist das eigentliche Ziel der Mission.

„Diesen Zeitplan können wir nun leider nicht mehr einhalten“, sagt Scheper. „Der Plan der Mission steht aber weiterhin: eine Sonde soll zum Asteroiden fliegen, ihn beobachten und vermessen sowie die Oberfläche analysieren.“ Da die Amerikaner jedoch ihren Teil der Mission wie geplant umsetzen werden und 2020 zu Didymos starten, müssen die Europäer ihre Pläne ändern. „Die neue Mission wird HERA heißen und soll Informationen über die Zusammensetzung des Asteroiden gewinnen“, sagt Scheper. „HERA soll den Einschlagkrater auf dem kleineren der beiden Asteroiden untersuchen, den die Amerikaner mit ihrer DART-Mission durch Beschuss 2022 hinterlassen haben werden.“ Der Aufprall soll Didymoon nach wissenschaftlichen Berechnungen um etwa einen halben Millimeter pro Sekunde abbremsen und dadurch seine Umlaufbahn geringfügig vergrößern. Die Europäer wollen mithilfe von HERA überwachen, ob es gelingt, Didymoon aus seiner Bahn zu werfen. Wenn das klappt, ist ein geeignetes Verfahren gefunden, um Asteroiden von Kollisionskursen mit der Erde abzulenken.

„Ein kleiner Schubs für die Menschheit…“

Nur wenn wir genau wissen, wie ein Asteroid zusammengesetzt ist, wird es uns gelingen, wirksame Abwehrmaßnahmen zu entwickeln.

Marc Scheper, OHB Projektleiter

Asteroiden, erklärt Scheper weiter, könne man nämlich nicht einfach zerstören. Um zu wissen, wie man sie mit einem „Schubser“ aus ihrer Bahn katapultieren kann, müsse man sie genau kennen. „Es ist entscheidend zu wissen, welche Auswirkungen ein Einschlag auf die Beschaffenheit eines Asteroiden hat. Wir wissen noch sehr wenig über diese Körper“, sagt Scheper. „Nur wenn wir genau wissen, wie ein Asteroid zusammengesetzt ist, wird es uns gelingen, wirksame Abwehrmaßnahmen zu entwickeln, sollte ein solches Objekt tatsächlich eines Tages auf Kollisionskurs mit der Erde gehen. Das Motto lautet also: Kenne Deinen Feind!“

In diesem Bereich hat OHB durch die Vorarbeiten bei der Studie zu AIM bereits wertvolle Kenntnisse erlangt. Deshalb rechnet sich Scheper auch bei der Machbarkeitsstudie für HERA gute Chancen für OHB aus. „Die Ausschreibung dazu ist erfolgt, unser Angebot für die Studie geben wir bis Mitte Juli 2018 ab. Aufgrund unserer Erfahrungen und der erworbenen Kompetenzen bei der Mission AIM sind wir sehr zuversichtlich, den Zuschlag für die HERA-Studie zu erhalten“, sagt der OHB-Projektleiter.

Weitere beobachtungssysteme werden benötigt

Wie wichtig das Projekt HERA für die Zukunft der Erde und der Menschheit insgesamt ist, verdeutlichen am besten einige Zahlen: so gehen die Experten davon aus, dass 90 Prozent aller sehr großen, die Zivilisation zerstörenden Asteroiden bekannt sind. Jedoch gelten nur einige wenige Prozent der weniger großen Asteroiden als identifiziert. Und dabei spricht die Fachwelt über Kolosse von bis zu 500 Metern Durchmesser – derartige Geschosse können ganze Regionen auslöschen. Zum Vergleich: Der Asteroid, der am 30. Juni 1908 über Tunguska in Sibirien explodierte und auf einer Fläche von 2000 Quadratkilometern jeden Baum umknickte, hatte einen Durchmesser zwischen 30 und 80 Metern. Seine Sprengkraft wird mit der von 1400 Hiroshima-Bomben angegeben.

„Es ist also sehr wichtig, dass wir weitere Beobachtungssysteme installieren“, sagt OHB-Projektleiter Scheper. Die ESA wird schon bald auf das sogenannte „Flyeye“-Teleskop zurückgreifen können, das in Sizilien nur zu dem Zweck installiert wird, die sogenannten „Near Earth Objects“ zu beobachten. Dieses Teleskop wird federführend von dem OHB-Tochterunternehmen OHB Italia gebaut. Wie sehr kleinere Asteroiden nahezu täglich auf die Erde zurasen, verdeutlicht Christian Köberl, Leiter des Naturhistorischen Museums in Wien, das die weltweit größte Sammlung von Asteroiden aufweist: „Schauen Sie einfach nach oben. Der Mond ist komplett von Kratern übersät. Wir sehen das nur deshalb auf der Erde nicht so deutlich, weil unser Planet eine sehr aktive geologische Oberfläche hat. Aber auch die Erde wird ständig beschossen: größere Objekte sind sehr, sehr selten, kleinere jedoch kommen nahezu täglich vor.“

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