Wie die Welt sich zukünftig mit einem weltraumgestützten Verteidigungssystem vor Asteroiden und anderen NEOs schützen lässt, wird die amerikanische Raumfahrtagentur NASA jetzt mit der in 2021 gestarteten Mission DART testen.
Als am 15. Februar 2013 über der russischen Millionenstadt Tscheljabinsk ein Asteroid beim Eintritt in die Erdatmosphäre explodierte, wurde uns die drohende Gefahr aus dem Weltall vor Augen geführt. Jederzeit können gefährliche erdnahe Objekte, sogenannte NEOs (Near-Earth-Objects) aus dem Weltall in die Erdatmosphäre eindringen. Der Asteroid von Tscheljabinsk war zwar nur etwa 18 Meter groß, verursachte jedoch erhebliche Schäden aufgrund der enormen Druckwelle und erregte daher internationale Besorgnis.
DART – Double Asteroid Redirection Test
Der Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA ist der weltweit erste umfassende planetarische Verteidigungstest, der eine Methode zur Asteroidenablenkung demonstriert. Dabei ist der Name Programm. DART soll beweisen, dass ein Raumfahrzeug autonom zu einem Zielasteroiden navigieren und bei hoher Geschwindigkeit gezielt mit ihm kollidieren kann, was als „kinetischer Aufprall“ bezeichnet wird. DART‘s Ziel, das keine Bedrohung für die Erde darstellt, ist der Asteroiden-Mond Dimorphos (griechisch für „zwei Formen“), der einen größeren Asteroiden namens Didymos (griechisch für „Zwilling“) umkreist.
Das von der NASA ausgewählte Asteroidensystem ist ein perfektes Testgelände, um zu erkunden, ob der absichtliche Aufprall eines Raumfahrzeugs auf einen Asteroiden ein effektiver Weg ist, seinen Kurs zu ändern. Eine wichtige Erkenntnis für die Wissenschaft, sollte in der Zukunft ein Asteroid entdeckt werden der die Erde bedroht.
Als Teil der umfassenden Verteidigungsstrategie der NASA wird DART gleichzeitig neue Technologien testen und wichtige Daten liefern, um Modellierungs- und Vorhersagefähigkeiten zu verbessern und dabei zu helfen, besser auf einen Asteroiden vorbereitet zu sein, der eine Bedrohung für die Erde darstellen könnte.
Superschneller Kleinwagen trifft Kolosseum
Das würfelförmige DART-Raumschiff, das ungefähr die Größe eines Kleinwagens hat, wurde am 24. November 2021 von der Vandenberg Space Force Base mit einer Falcon 9 Rakete von SpaceX gestartet. Ziel von DART ist das erdnahe Asteroidensystem Didymos, das aus dem etwa 780 Meter großen Asteroiden „Didymos“ und dem kleineren, etwa 160 Meter großen Asteroiden „Dimorphos“ besteht, welcher Didymos umkreist.
Am 26. September 2022 soll DART dann mit einer Geschwindigkeit von 6,6 Kilometern pro Sekunde (etwa 23.760 km/h) auf dem Asteroiden Dimorphos, welcher in seiner Größe mit dem Kolosseum in Rom vergleichbar ist, aufprallen. Durch die gezielte Kollision, bei der fast 140 Millionen Kilojoule Energie umgesetzt werden, wird DART Dimorphos Umlaufbahn innerhalb des Binärsystems minimalst ändern.
Nach dem Aufprall wird ein internationales Team mit Teleskopen von der Erde aus messen, wie stark die Umlaufbahn von Dimorphos um Didymos durch DART verändert wurde. Mit den gewonnenen Daten können dann, mit Hilfe von hochdetaillierten Computersimulationen, die kinetischen Auswirkungen auf Asteroiden vergleichen und die Wirksamkeit für zukünftige planetarische Verteidigungsszenarien verlässlich bewertet werden.
DART ist Teil des internationalen AIDA-Programm zur planetaren Verteidigung
DART ist der NASA-Beitrag zum internationalen planetaren Wissenschaftsprogramm AIDA. Eine weltweite Zusammenarbeit, um die globale Herausforderung der planetaren Verteidigung vor Asteroiden anzugehen. AIDA steht für „Asteriod Impact and Deflection Assessment“, was so viel bedeutet wie Asteroid Aufprall- und Ablenkungsbewertung.
Nach DART’s Aufprall auf Didymos wird das Raumfahrzeug HERA von der europäischen Raumfahrtagentur ESA zu Didymos geschickt. Dort soll es im Dezember 2026 eintreffen, um Didymos im Detail zu untersuchen. HERA wird insbesondere detaillierte Messungen der physikalischen Eigenschaften des Asteroiden, sowie seiner Umlaufbahn durchführen, um die Folgen des kinetischen Aufpralls von DART zu charakterisieren.
Das Raumfahrzeug DART
Für die NASA entwickelt wurde DART vom Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland, USA.
APL baute das DART-Raumfahrzeug, sowie das einzige Instrument des Raumfahrzeugs, die Didymos Aufklärungs- und Asteroidenkamera für optische Navigation, bekannt als DRACO. Die Kamera nimmt nicht nur Bilder von Didymos und Dimorphos auf, sondern unterstützen auch die autonome optische Steuerung des Raumschiffs.
DART enthält mehrere neue Technologien. So machte sich APL etwa die jahrzehntelange Erfahrung in der Raketensteuerung zu nutzen und entwickelte die Small-Body Maneuvering Autonomous Realtime-Navigationsalgorithmen (SMART Nav) zur autonomen Steuerung des Raumschiffs. In den letzten Stunden vor dem Aufprall von DART wird SMART Nav die DRACO Bilder verwenden, um Dimorphos und Didymos zu identifizieren und zu unterscheiden.
Mit an Bord von DART ist auch ein CubeSat namens LICIACube, welcher von der italienischen Raumfahrtagentur ASI gebaut wurde. LICIACube wird sich vor dem Aufprall von DART trennen und die Kollision mit Dimorphos vom Weltall aus beobachten.
Asteroideneinschläge keine Seltenheit in der Erdgeschichte
Spuren von Asteroideneinschlägen gibt es auf der Erde zahlreiche, wie beispielsweise das Nördlinger Ries im Süden Deutschlands, der Barringer-Krater im US-Bundestaat Arizona oder der mächtige Chicxulub-Krater im Norden der mexikanischen Halbinsel Yucatán dokumentieren. Durch die Einschläge von Asteroiden vor Jahrmillionen sind dort noch heute landschaftsprägende Spuren von Kratern zu sehen.
Auch heute ist die Gefahr vor Asteroideneinschlägen auf der Erde nicht gebannt. Für die nächsten Jahrzehnte sieht die Wissenschaft allerdings keine konkrete Gefahr, dass sich ein Asteroid auf gefährlichem Kollisionskurs zur Erde befindet.
