Asteroid erfolgreich vom Kurs abgebracht

Es geht um nicht weniger als die Verteidigung unseres Planeten: Am frühen Morgen des 27. September vergangenen Jahres schlug die 570 Kilogramm schwere Raumsonde DART auf dem Asteroidenmond Dimorphos ein. Das sollte zeigen, ob sich die Menschheit gegen gefährliche Asteroiden wehren kann – mit vollem Erfolg. Denn der Einschlag änderte wie erhofft die Umlaufbahn des Felsbrockens – und zwar wesentlich stärker als erwartet, wie die NASA schon wenige Tage später bekannt gab. Was der Aufprall bewirkte und weshalb sich die Umlaufbahn von Dimorphos so stark änderte, erklären die beteiligten Forschungsteams nun im Fachblatt „Nature“.

Am 24. November 2021 startete die DART-Mission – ausgeschrieben „Double Asteroid Redirection Test“ – und schickte eine Raumsonde auf den Weg zum Asteroiden Didymos. Der 780 Meter große Himmelskörper kreist nahe der Erdbahn um die Sonne und ist deshalb für Raumsonden leicht erreichbar. Wichtiger noch ist aber, dass Didymos mit Dimorphos einen 160 Meter großen Mond hat. Und die Umlaufbahn von Dimorphos um Didymos lässt sich exakt messen, weshalb Dimorphos als Ziel für diese Mission auserkoren wurde. Denn bei einem einzelnen Asteroiden wäre es nicht möglich gewesen, den Effekt eines Aufpralls so genau zu bestimmen. Am Morgen des 27. September vergangenen Jahres war es dann so weit: DART raste wie geplant mit knapp 24 000 Kilometern pro Stunde auf den Asteroidenmond zu und krachte schließlich hinein.

Anschließend analysierte das Forscherteam den neuen Kurs von Dimorphos mit zahlreichen Teleskopen auf der Erde und im All. Wie Andrew Cheng von der Johns Hopkins University in den USA und seine Kollegen berichten, ist der kleine Mond durch den Einschlag um etwa zehn Meter pro Stunde langsamer geworden. Das klingt zwar wenig, doch dadurch ist er näher an Didymos herangerückt und benötigt nun für eine Runde um jenen 33 Minuten weniger als die ursprünglichen fast zwölf Stunden. Erwartet hatten die Forscher unter optimistischen Bedingungen eine Änderung von maximal zehn Minuten.

Doch die Wissenschaftler untersuchten nicht nur die Bahn von Dimorphos, sondern auch den Aufprall selbst und seine Folgen. So rekonstruierten Terik Daly von der Johns Hopkins University und sein Team anhand der zur Erde gefunkten Bilder den Einschlagsort. Demnach schlug die Sonde zwischen zwei großen Gesteinsbrocken auf der Oberfläche ein, von denen die Sonde einen unmittelbar vor dem Aufprall gestreift hatte. Welch eine Trümmerwolke sich infolge dieses Aufpralls bildete und rasch im Weltall ausbreitete, zeigen Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble sowie vieler Hobbyastronomen auf der ganzen Welt. Auf Basis dieser Daten schätzen Ariel Graykowski vom SETI-Institut in den USA und ihre Kollegen, dass Dimorphos etwa 12 000 Tonnen Gestein ins Weltall ausgestoßen hat – das entspricht mindestens 0,3 bis 0,5 Prozent seiner Masse.

Der Rückstoß beim Herausschleudern des Materials war es auch, der den Asteroiden so wesentlich vom Kurs abbrachte. Erheblich stärker sogar als der eigentliche Aufprall, so Cheng und seine Kollegen. Und dieses Wissen ist von erheblicher Bedeutung, sollte sich tatsächlich einmal ein Asteroid auf Kollisionskurs mit der Erde befinden. Allerdings hängt die Wirkung eines gezielten Aufpralls auch davon ab, woraus ein Himmelskörper besteht und wie er aufgebaut ist. Deshalb plant die europäische Raumfahrtagentur ESA in Zusammenarbeit mit der NASA, eine weitere Raumsonde zu Didymos und Dimorphos zu senden: Die „Hera“ genannte Mission soll im Oktober 2024 starten und den Asteroidenmond sowie den Krater mit zahlreichen Instrumenten sowie zwei kleinen Satelliten unter die Lupe nehmen.