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Die NASA will die Erde vor Asteroiden schützen – also knallt sie ein Raumschiff in eins

by drbyos
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Am späten Abend startet die NASA ein Raumschiff von der Größe eines Kühlschranks und schickt es 2022 auf einen Crashkurs mit einem Asteroiden – und das alles mit Absicht. Diese absichtliche Selbstzerstörung wird uns sagen, ob es ausreicht, ein Raumschiff in einen Asteroiden zu rammen, um die Erde in Zukunft zu retten, wenn ein massiver Weltraumfelsen auf uns zukommt.

Die Mission heißt DART oder Double Asteroid Redirect Mission, und ihr Zweck liegt im Namen. Die Raumsonde wird zum ersten Mal versuchen, einen Asteroiden im Weltraum umzuleiten. Die Idee ist ziemlich einfach: DART wird in das Objekt rammen, das sich mit ungefähr 25.000 Meilen pro Stunde bewegt, und seinen Impuls auf den Asteroiden übertragen. Dieser Body Slam sollte ausreichen, um den Asteroiden um einen Bruchteil von 1 Prozent von seiner ursprünglichen Bahn abzulenken. Der Asteroid, den DART anvisiert, stellt keine Bedrohung für die Erde dar, und die Mission kann nichts daran ändern. Die NASA möchte nur sehen, ob ein frühzeitiges Anstoßen eines Weltraumfelsens seine Richtung so ändern könnte, dass er langfristig sicher an einem Planeten vorbeisaust, anstatt ihn zu treffen.

Es ist eine Art von Technik, die wir vor 30 Jahren nicht wirklich in Betracht gezogen hätten, aber mit den jüngsten technologischen Fortschritten könnte sie eines Tages nur eine Option sein, um den Planeten zu retten. „Mit der aktuellen Technologie sind wir in der Lage, Asteroideneinschläge zumindest zu einer vermeidbaren Naturkatastrophe zu machen“, sagt Tom Statler, Programmwissenschaftler für DART bei der NASA Der Rand.

Planetare Verteidigung

Ein wesentlicher Teil der Gesamtaufgabe der NASA ist das Konzept der planetaren Verteidigung: der Schutz der Erde vor Asteroiden oder anderen Weltraumobjekten, die unseren Planeten kreuzen könnten. Es ist auch der Teil der NASA-Mission, der die Fantasie der Öffentlichkeit und Hollywoods am meisten zu beflügeln scheint. Filme wie Armageddon und Tiefe Wirkung haben sich verschiedene Möglichkeiten vorgestellt, wie die NASA versuchen könnte, einen Asteroiden oder Kometen auf dem Weg zu unserem Planeten zu stoppen. Beide Filme sehen jedoch Menschen, die zum Weltraumfelsen reisen, der unseren bevorstehenden Untergang verursachen würde – ein Szenario, das aufgrund der immensen Komplexität und Sicherheitsprobleme, die eine solche Mission mit sich bringen würde, höchstwahrscheinlich nie eintreten würde.

In Armageddonentdeckt die Menschheit einen Asteroiden von der Größe von Texas, nur 18 Tage vor dem Einschlag auf den Planeten. Eine solche kurzfristige Ankündigung für einen Planeten tötenden Asteroiden ist auch unwahrscheinlich, da die NASA ständig nach solchen Gesteinen sucht. Unsere größten Asteroiden-Jäger sind derzeit die beiden Pan-STARRS-Teleskope in Haleakala auf Hawaii, die den Himmel nach Asteroiden absuchen, die wir noch nicht gefunden haben. Sobald die Gesteine ​​​​entdeckt sind, können Wissenschaftler ihre Bahnen um die Sonne herausfinden, um zu sehen, ob sie sich jemals mit unserem Planeten kreuzen könnten. Bisher gibt es keine Asteroiden, von denen wir wissen, dass sie in den nächsten 100 Jahren eine Gefahr darstellen werden, und wir haben die meisten der größten gefunden, die globale Verwüstung verursachen könnten.

Die Kondensstreifen, die der Meteorit von Tscheljabinsk hinterlassen hat
Bild: Alex Alishevskikh

Es ist jedoch immer noch möglich, dass wir eines Tages überrascht werden. Die NASA glaubt, nur etwa 40 Prozent aller erdnahen Asteroiden gefunden zu haben, die größer als 140 Meter oder 460 Fuß sind – diejenigen, die undenkbare Zerstörung anrichten würden, wenn sie ein besiedeltes Gebiet treffen würden. Und wir wurden schon früher von gefährlichen Weltraumfelsen überrascht. Im Jahr 2013 explodierte ein Meteor von der Größe eines Hauses am Himmel über Tscheljabinsk, Russland, ohne Vorwarnung, verursachte eine Explosion ähnlich der von 440.000 Tonnen TNT und verletzte mehr als 1.600 Menschen.

Der Meteorit von Tscheljabinsk soll nur 18 Meter groß gewesen sein, und er richtete immer noch großen Schaden an. Deshalb ist die NASA sehr daran interessiert, Asteroiden mit einem Durchmesser zwischen 140 und 150 Metern zu finden. Eine Auswirkung von einem könnte zu Massenverlusten, Flüchtlingskrisen, politischer Instabilität, Unterbrechungen der Lieferkette und mehr führen. „Wenn die Auswirkungen in einem besiedelten Gebiet oder einem Technologiezentrum wären, könnte das sehr schwerwiegend sein“, sagt Statler. „Selbst wenn die direkten Auswirkungen sehr lokalisiert wären, könnten sie weltweite Auswirkungen haben.“

Der Schubs

Um ein solches Albtraumszenario zu verhindern, haben Wissenschaftler viele verschiedene Ideen entwickelt. Einige haben vorgeschlagen, Nukleargeräte in den Weltraum zu schicken, um entweder einen gefährlichen Asteroiden zu zerstören oder in seiner Nähe zu explodieren, um eine Stoßwelle zu erzeugen, die ihn vom Kurs abbringen würde. Der Abschuss von Atombomben in den Weltraum ist jedoch schwierig zu navigieren, da ihr Einsatz im Weltraum nach internationalem Recht verboten ist. Außerdem ist es einfach unglaublich schwierig, Asteroiden, die sich normalerweise mit mehr als 40.000 Meilen pro Stunde durch den Weltraum bewegen, tatsächlich in die Luft zu sprengen.

NASA-Wissenschaftler halten es für eine einfachere Lösung, einen Asteroiden einfach anzustoßen, wenn er noch relativ weit von uns entfernt ist. Aber die NASA hat noch nie zuvor versucht, einen Asteroiden von seinem Kurs abzubringen. Mit der DART-Mission fängt die Raumfahrtbehörde klein an. Die Mission geht auf einen Asteroiden namens Didymos zu, der etwa 2.500 Fuß breit oder ungefähr so ​​​​höhe wie der Burj Khalifa, das höchste Gebäude der Welt in Dubai, ist. Aber das ist nicht das Endziel der Raumsonde. DART wird sich tatsächlich in einen mondförmigen Asteroiden zerschlagen, der Didymos umkreist, genannt Dimorphos, der ungefähr 160 Meter breit ist. Die Kollision wird genug Impuls übertragen, um die Umlaufbahn von Dimorphos um das größere Gestein zu ändern.

Radarbilder von Didymos und seinem Moonlet aus dem Jahr 2003.
Bild: NASA

Das Problem ist jedoch, dass wir noch nie sEin Dimorphos vor. Wir wissen nur, dass er Didymos umkreist, weil er regelmäßig vor dem Asteroiden vorbeizieht und das Licht, das von dem größeren Felsen abprallt, leicht abschwächt. Aufgrund dieser Verdunkelung kennen die Wissenschaftler die ungefähre Größe des Mondes und die Zeit, die es braucht, um Didymos zu umkreisen. Das DART-Raumschiff – das beim Aufprall 550 Kilogramm oder 1.210 Pfund wiegen wird und die Form einer großen Kiste hat – wird voraussichtlich die Zeit, die Dimorphos braucht, um Didymos zu umkreisen, um mindestens 73 Sekunden, wenn nicht sogar mehrere Minuten, nach dem Aufprall auf den Mondschein ändern . Es ist ein Prozess, der zur vollständigen Zerstörung von DART führt, was Statler als „extremes Zusammenbruchereignis“ bezeichnet.

Aber wir haben wirklich keine Ahnung, welche Art von Asteroid wir dort finden werden, was Unsicherheit darüber erzeugt, was genau mit Dimorphos passieren wird. Tatsächlich ist der Asteroid so klein und dunkel, dass die Ingenieure der DART-Mission ihn möglicherweise erst eine Stunde vor dem Einschlag des Raumfahrzeugs sehen.

„Der Gedanke im Moment ist, dass er aus dem gleichen Material wie der Hauptasteroid besteht, aber wir haben keine wirklichen Beweise dafür, weil wir nichts über diesen Mond wissen“, Elena Adams, die DART-Missionssystemingenieurin am John Hopkins Applied Physics Laboratory, erzählt Der Rand. Basierend auf früheren Missionen zu Asteroiden erkennt die NASA, dass die Oberflächen einiger Asteroiden sehr flüssig und zerbrechlich sind, fast wie Flüssigkeiten. Wie diese Art von Material auf einen Aufprall eines Raumfahrzeugs wie DART reagiert, ist unbekannt.

Die gute Nachricht ist, dass wir die Zerstörung von DART sehen sollten. Unmittelbar vor dem Aufprall wird das Hauptraumfahrzeug ein winziges Raumfahrzeug von der Größe einer Müslischachtel einsetzen, das drei Minuten nach dem Aufprall an Dimorphos vorbeifliegt und die resultierende Wolke aus dem Aufprall aufzeichnet. Auf diese Weise können wir sicher sein, dass DART seine Aufgabe erfüllt hat.

Hat es funktioniert?

Das Messen einer geringfügigen Änderung in der Bahn eines Asteroiden ist keine leichte Aufgabe. Aber die NASA hat dafür einen Plan. In den Tagen und Wochen nach dem Untergang von DART werden Astronomen mit Teleskopen Didymos und Dimorphos beobachten und beobachten, wie der Mondschein den Hauptasteroiden periodisch verdunkelt. Wenn sich das Timing dieser Dims im Laufe der Zeit ändert, bedeutet dies, dass die Umlaufbahn des Moonlets geändert wurde und DART seine Arbeit erledigt hat.

Um einen detaillierteren Einblick in die Auswirkungen von DART auf das Didymos-System zu erhalten, wird die Europäische Weltraumorganisation (ESA) 2024 eine Raumsonde namens Hera starten, die 2026 auf das binäre Paar treffen wird Einschlag.

Die Falcon 9-Rakete von SpaceX in Kalifornien, mit DART an der Spitze
Bild: NASA/Bill Ingalls

Wenn sich DART als Erfolg herausstellt und nur eine winzige Änderung der Umlaufbahn von Dimorphos bewirkt, könnte dies Diskussionen über den zukünftigen Umgang mit einem gefährlichen Asteroiden ankurbeln. Vielleicht könnten wir einen Haufen DART-ähnlicher Raumschiffe auf dem Boden platzieren, die bereit sind, loszulegen, wenn wir einen Asteroiden finden, der auf uns zukommt. „Es ist eine breite Diskussion innerhalb und außerhalb der Regierung, um herauszufinden, wie gut wir vorbereitet sein wollen?“ sagt Statler.

Bevor das passiert, muss DART sein Schicksal meistern, und das beginnt mit einem Start. Das Raumschiff soll am Mittwoch, dem 24. November, um 1:21 Uhr ET auf einer SpaceX Falcon 9-Rakete von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien abheben. Für das Missionsteam ist es ein bittersüßer Moment, als sie sich von ihrem Raumschiff verabschieden und es in seinen Untergang schicken. Aber es ist auch eine ziemlich coole Erfahrung. „Ich meine, wie oft stürzt man ein 250-Millionen-Dollar-Raumschiff ab, oder?“ Adams sagt. “Nicht sehr häufig.”

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