Quelle: Jet Propulsion Laboratory, 19. Mai 2026

Das Raumschiff steuert nun direkt auf den Asteroiden zu, der sich im Hauptasteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter befindet. Nach dem Vorbeiflug am Mars analysierte das Flugteam die Funksignale zwischen dem Raumschiff und dem Deep Space Network (DSN) der NASA – dem weltweiten Kommunikationssystem der Behörde für interplanetare Raumfahrzeuge –, um zu bestätigen, dass sich Psyche auf der richtigen Flugbahn befand.

„Obwohl wir von unseren Berechnungen und unserem Flugplan überzeugt waren, war es dennoch spannend, das Doppler-Signal des DSN während des Vorbeiflugs in Echtzeit zu überwachen“, sagte Don Han, Leiter der Navigation für Psyche am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Wir haben bestätigt, dass der Mars dem Raumschiff einen Schub von 1.600 Kilometer pro Stunde verliehen und seine Bahnebene um etwa 1 Grad relativ zur Sonne verschoben hat. Wir sind nun auf Kurs für die Ankunft am Asteroiden Psyche im Sommer 2029.“

Einzigartiger Blick auf den Mars

In den Tagen vor und während der nahen Annäherung wurden alle Instrumente von Psyche zur Kalibrierung eingeschaltet, darunter die Kameras, Magnetometer sowie das Gamma- und Neutronenspektrometer. Die Begegnung mit dem Planeten bot der Mission einen wertvollen Probelauf für die Ankunft am Asteroiden Psyche; als Bonus gelang es ihr, Bilder vom Mars aus einer seltenen Perspektive aufzunehmen.

Da sich Psyche dem Mars aus einem hohen Winkel näherte, erschien der Planet in den Tagen vor der größten Annäherung als dünner Halbmond, beleuchtet durch das von seiner Oberfläche reflektierte Sonnenlicht. In den Aufnahmen des Multispektral-Bildgebers des Raumfahrzeugs erschien der Halbmond heller und erstreckte sich weiter um die Planetenscheibe herum als erwartet, was auf die starke Streuung des Sonnenlichts durch die staubige Atmosphäre des Planeten zurückzuführen war. Als Psyche vom nächtlichen Himmel des Mars in den Tag überging, nahm es um den Zeitpunkt der größten Annäherung herum eine schnelle Bilderserie der Oberfläche auf.

„Wir haben Tausende von Bildern von der Annäherung an den Mars sowie von der Oberfläche und der Atmosphäre des Planeten bei der größten Annäherung aufgenommen. Dieser Datensatz bietet uns einzigartige und wichtige Möglichkeiten, die Leistung der Kameras zu kalibrieren und zu charakterisieren sowie die frühen Versionen unserer Bildverarbeitungswerkzeuge zu testen, die für den Einsatz beim Asteroiden Psyche entwickelt werden“, sagte Jim Bell, Leiter des Psyche-Imager-Instruments an der Arizona State University (ASU) in Tempe. „Während das Raumfahrzeug nach dem Vorbeiflug seine Reise fortsetzt, werden wir den Rest des Monats über die Kalibrierungsaufnahmen des Mars fortsetzen, während er sich in die Ferne entfernt.“

Bell leitet außerdem die Mastcam-Z-Bildgebungsuntersuchungen im Team der Perseverance-Marsrover-Mission der NASA, die zu den mehreren Missionen gehörte, die während des Vorbeiflugs ergänzende Oberflächen- und Atmosphärenbilder sowie Navigationsdaten lieferten, um die Kalibrierungsbemühungen zu unterstützen. Zu den weiteren beteiligten Missionen zählen der Mars Reconnaissance Orbiter der NASA, der Orbiter 2001 Mars Odyssey und der Rover Curiosity sowie Mars Express und der ExoMars Trace Gas Orbiter der ESA.

Neben dem Bildgeber könnten frühe Kalibrierungsmessungen der Magnetometer von Psyche den Stoßwellenbereich des Mars erfasst haben, als das Raumfahrzeug den Planeten passierte. Das Team für das Gamma- und Neutronenspektrometer sammelte ebenfalls zügig Daten zur Kalibrierung des Instruments, indem es seine Messungen mit der umfangreichen Sammlung vorhandener Marsdaten verglich.

Auf zum Asteroiden Psyche

Nachdem der Mars nun im Rückspiegel liegt, wird das Raumschiff bald wieder sein solarelektrisches Antriebssystem nutzen, um direkt auf den Hauptasteroidengürtel zuzusteuern. Bei seiner Ankunft im August 2029 wird es sich in eine Umlaufbahn um den Asteroiden Psyche einfügen, von dem angenommen wird, dass er der Teilkern eines Planetesimal ist, also eines Bausteins eines frühen Planeten. In einer Reihe von kreisförmigen Umlaufbahnen, die um den Asteroiden Psyche – der an seiner breitesten Stelle einen Durchmesser von etwa 280 Kilometern hat – zunächst tiefer und dann höher verlaufen, wird das Raumschiff den Asteroiden kartografieren und wissenschaftliche Daten sammeln. 

Sollte sich der Asteroid als metallischer Kern eines uralten Planetesimalen erweisen, könnte er einen einzigartigen Einblick in das Innere von Gesteinsplaneten wie der Erde bieten.

„Wir haben den Vorbeiflug am Mars schon seit Jahren erwartet, aber nun ist er geschafft. Wir können dem Roten Planeten dafür danken, dass er unserem Raumschiff einen entscheidenden Schwung gegeben hat, um weiter ins Sonnensystem vorzudringen“, sagte Lindy Elkins-Tanton, die leitende Forscherin für die Psyche-Mission an der University of California in Berkeley. „Auf zum Asteroiden Psyche!“

Mehr über Psyche

Die Psyche-Mission wird von der ASU geleitet. Das JPL, eine Abteilung des Caltech in Pasadena, ist für das Gesamtmanagement der Mission, die Systemtechnik, die Integration und Erprobung sowie den Missionsbetrieb verantwortlich. Intuitive Machines in Palo Alto, Kalifornien, lieferte das Chassis für das Raumfahrzeug mit hochleistungsfähigem solarelektrischem Antrieb. Der Betrieb des Bildgebungsinstruments wird von der ASU geleitet, die bei der Konstruktion, Fertigung und Erprobung der Kameras mit Malin Space Science Systems in San Diego zusammenarbeitet.

Psyche ist die 14. Mission, die im Rahmen des Discovery-Programms der NASA ausgewählt wurde, das vom Marshall Space Flight Center der Behörde in Huntsville, Alabama, verwaltet wird. Das Launch Services Program der NASA mit Sitz im Kennedy Space Center der NASA in Florida war für den Start verantwortlich.

Weitere Informationen zur Psyche-Mission der NASA finden Sie unter: https://science.nasa.gov/mission/psyche/

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• Psyche-Mission auf Falcon Heavy (B1064.4/B1079.1/B1065.4)

Der Beitrag Psyche absolviert Flyby am Mars und steuert auf metallreichen Asteroiden zu erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Beitrag von Anna-Janina Stöhr, Quellen: Britannica, NASA, H. J. Perrotin, BBC Sky At Night Magazine 06. Januar 2026.

Der deutsche Stenograf und Astronom Gustav Witt entdeckte am 13. August 1898 an der Berliner Urania-Sternwarte den Asteroiden 433 Eros. Benannt nach dem griechischen Gott der Liebe, war Eros eine kleine Sensation: Es war die erste Entdeckung eines erdnahen Asteroiden. Das bedeutet, 433 Eros befindet sich nicht im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter, sondern seine Bahn verläuft teilweise bis tief innerhalb der Marsbahn. Der Asteroid kann sich der Erde auf eine Entfernung von bis zu 22 Millionen Kilometern nähern¹.

Der Astronom entdeckte 433 Eros rein zufällig bei einer zweistündigen Fotografie des Asteroiden 185 Eunike. Auf dem Bild war zusätzlich eine 0,4 mm lange Spur eines Objekts mit ungewöhnlich hoher scheinbarer Bewegung am Himmel sichtbar, was sich als 433 Eros herausstellte². In derselben Nacht fotografierte auch der französische Astronom Auguste Charlois am Observatoire de Nice den Asteroiden. Er hatte ihn sogar bereits etwa eine Stunde vor Witt fotografiert, die Entdeckung wurde aber erst später bekanntgegeben, da er die Fotoplatte nicht gleich analysierte³.

Zur Zeit der Entdeckung war es bereits etabliert, neue Himmelskörper nach Figuren der römischen oder griechischen Mythologie zu benennen. Dies begann mit der Entdeckung des Zwergplaneten und Asteroiden 1 Ceres durch Giuseppe Piazzi im Jahr 1801. Eros ist der griechische Gott der begehrlichen Liebe, sein Pendant in der römischen Mythologie ist Amor oder auch Cupido. Der Zusatz 433 folgt den offiziellen Regeln der Benennung von Asteroiden und Kometen der Internationalen Astronomischen Union (IAU), die die Reihenfolge der Entdeckungen festhält. Als erster entdeckter Asteroid trägt Ceres somit die Nummer 1, Eros wurde somit als Objekt Nummer 433 entdeckt⁴. Personen, die heutzutage einen Asteroiden entdecken, dürfen Vorschläge für dessen Namen bei der IAU einreichen. Kometen werden heutzutage immer nach der Person benannt, die sie entdeckt haben.

Ein besonderer Valentinstag für 433 Eros

Hier endet die Geschichte des kartoffelförmigen, etwa 34 km × 11 km × 11 km großen Objekts jedoch nicht. Im Jahr 2000 schrieb die NASA durch ihn Raumfahrtgeschichte: Die Sonde NEAR Shoemaker wurde das erste Raumfahrzeug, das einen Asteroiden umkreiste – und das zufällig am Valentinstag! Ein Jahr später wurde die Mission noch bedeutungsträchtiger, da die Sonde auch auf 433 Eros landete. Dies stellte die erste erfolgreiche Landung auf einem Asteroiden dar. Zu diesem Zeitpunkt befand sich 433 Eros 315 Millionen Kilometer von der Erde entfernt⁵.

Die erste detaillierte Untersuchung einer Asteroiden-Oberfläche

Die Raumsonde war mit mehreren wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet, darunter ein nahinfrarotes Spektrometer zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung, eine Multispektralkamera und ein Teleskop mit CCD-Sensor zur Vermessung sowie ein Magnetometer zur Suche nach einem Magnetfeld. Mithilfe dieser Geräte fand NEAR Shoemaker heraus, dass 433 Eros ein unregelmäßig geformter Asteroid mit einer Rotationsperiode von 5,27 Stunden, ohne Monde und ohne messbarem Magnetfeld ist. Die Sonde kartierte über 70 % der Oberfläche, machte rund 160.000 hochauflösende Aufnahmen und zeigte eine von Geröll, Rillen und Einschlägen geprägte Oberfläche mit nur sehr wenigen größeren Kratern, was auf ein geologisch vergleichsweise junges Alter hindeutet. Zudem wurden hohe Anteile von Silizium, Magnesium, Eisen sowie radioaktiven Elementen gemessen, eine dichte Regolithschicht nachgewiesen und über Funkexperimente Masse und Dichte bestimmt, die der der irdischen Erdkruste ähnelt⁶. Die Aufnahmen sind teilweise auf der Photojournal-Seite der NASA zu finden.

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• Astrophilie: Über die Romantik des Weltraums

1. https://www.britannica.com/topic/Eros-asteroid ︎
2. https://science.nasa.gov/solar-system/asteroids/433-eros/ ︎
3. H. J. Perrotin: Photographische Aufnahmen kleiner Planeten. In: Astronomische Nachrichten. Band 147, Nr. 3514, 1898, Sp. 175–176 ︎
4. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_minor_planets:_1%E2%80%931000 ︎
5. https://science.nasa.gov/solar-system/asteroids/433-eros/ ︎
6. https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/433-eros-asteroid ︎

Der Beitrag Astrophilie: Der Asteroid Eros erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Am 25. Oktober 2017 finden Forschende in den Daten von vier Teleskopen auf Hawaii ein merkwürdiges Objekt: Es ist ein Lichtpunkt, dessen Umlaufbahn um die Sonne irgendwie seltsam ist. Schnell ist klar: Man hatte den ersten interstellaren Besucher entdeckt. Ein Komet, so vermuten die Astronomen, der aus einem anderen Sternensystem stammt.

Karl erzählt in dieser Folge die Geschichte des Objekts 1I/Oumuamua. Obwohl er nach wenigen Wochen bereits aus dem Sichtfeld der meisten Teleskope verschwunden war, konnten einige Daten über ihn gesammelt werden. Diese Daten scheinen aber bis heute nicht gut zusammenzupassen: Zwar beschleunigte Oumuamua nach seinem Vorbeiflug an der Sonne wie ein Komet, der einen Schweif bildet. Aber Teleskope fanden keinen Hinweis auf empor geschleuderten Staub oder austretendes Gas. Auch seine eigenartige Form gibt Rätsel auf, denn die ähnelt entweder einem flachen Pfannkuchen oder einer Zigarre.

Die Studienlage ist vielfältig und die Zahl der Hypothesen über den Ursprung und die Entstehung von Oumuamua ist groß. Bekannt wurde der erste interstellare Besucher allerdings durch eine Hypothese des Harvard-Physikers Avi Loeb: Er hält es bis heute für möglich, dass Oumuamua von Außerirdischen gebaut worden ist. Doch seine Herangehensweise, mit der wir uns am Ende dieser Geschichte beschäftigen, schadet der Wissenschaft vielleicht mehr, als dass sie nutzt.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist ein Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• AstroGeo Podcast
• Interstellare Objekt

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Quelle: ESA 16. Juli 2024.

16. Juli 2024 – Heute hat das ESA-Programm für Weltraumsicherheit einen weiteren Schritt zur Beantwortung dieser Frage gemacht. Das Programm hat die Freigabe erhalten, mit den Vorbereitungen für seine nächste Mission zur planetaren Verteidigung zu beginnen – die Rapid Apophis Mission for Space Safety (Ramses).

Ramses wird ein Rendezvous mit dem Asteroiden 99942 Apophis durchführen und ihn bei seinem sicheren, aber außergewöhnlich nahen Vorbeiflug an der Erde im Jahr 2029 begleiten. Die Forschenden werden den Asteroiden untersuchen, während die Schwerkraft der Erde seine physikalischen Eigenschaften verändert.

Ihre Erkenntnisse werden unsere Fähigkeit verbessern, unseren Planeten vor ähnlichen Objekten zu schützen, die sich in Zukunft auf Kollisionskurs befinden.

Apophis
Der Asteroid Apophis wird am 13. April 2029 in einer Entfernung von 32 000 km an der Erde vorbeiziehen und hat einen Durchmesser von etwa 375 m, was in etwa der Größe eines Kreuzfahrtschiffes entspricht. Für kurze Zeit wird er für rund zwei Milliarden Menschen in weiten Teilen Europas und Afrikas sowie in Teilen Asiens bei klarem, dunklem Himmel mit bloßem Auge sichtbar sein.

Apophis wird die Erde verfehlen: Astronom*innen haben für mindestens die nächsten 100 Jahre ausgeschlossen, dass der Asteroid mit unserem Planeten kollidieren wird. Doch der Vorbeiflug von Apophis im April 2029 ist ein extrem seltenes Naturereignis.

Nach einer Analyse der Größen und Umlaufbahnen aller bekannten Asteroiden gehen die Wissesnschaftler*innen davon aus, dass ein Objekt dieser Größe der Erde nur alle 5000 bis 10 000 Jahre so nahe kommt. Zum Vergleich: Eine totale Sonnenfinsternis findet etwa alle 18 Monate irgendwo auf der Erde statt, und der Komet Halley kehrt alle 76 Jahre an den Erdhimmel zurück.

Der Vorbeiflug von Apophis im Jahr 2029 wird die Aufmerksamkeit der ganzen Welt auf sich ziehen und stellt eine einzigartige Gelegenheit für Wissenschaft, planetare Verteigung und öffentliches Engagement dar.

Ramses
Die ESA-Raumsonde Ramses wird ein Rendezvous mit Apophis durchführen, bevor dieser an der Erde vorbeifliegt, und den Asteroiden während des Vorbeiflugs begleiten, um zu beobachten, wie er durch die Schwerkraft unseres Planeten verformt und verändert wird.

Patrick Michel, Forschungsdirektor des CNRS am Observatoire de la Côte d’Azur in Nizza, kommentiert: „Es gibt noch so viel, was wir über Asteroiden lernen müssen, aber bisher mussten wir tief ins Sonnensystem reisen, um sie zu studieren und selbst Experimente durchführen, um mit ihrer Oberfläche zu interagieren.“

„Zum ersten Mal bringt die Natur einen Asteroiden zu uns und führt das Experiment selbst durch. Wir müssen nur beobachten, wie Apophis durch starke Gezeitenkräfte gedehnt und gequetscht wird, was Erdrutsche und andere Störungen auslösen und neues Material unter der Oberfläche zum Vorschein bringen könnte.“

Ramses muss im April 2028 starten, damit sie im Februar 2029, zwei Monate vor der Annäherung, bei Apophis eintreffen kann. Um diesen Termin einhalten zu können, hat die ESA um die Erlaubnis gebeten, so bald wie möglich mit den Vorbereitungsarbeiten für die Mission unter Nutzung der vorhandenen Ressourcen zu beginnen. Diese Genehmigung wurde vom Programmausschuss für Weltraumsicherheit erteilt. Die Entscheidung, ob die Mission in vollem Umfang durchgeführt werden soll, wird auf der ESA-Ministerratstagung im November 2025 getroffen.

Mithilfe einer Reihe wissenschaftlicher Instrumente wird die Raumsonde eine gründliche Vorher-Nachher-Analyse der Form, Oberfläche, Umlaufbahn, Rotation und Ausrichtung des Asteroiden durchführen. Durch die Analyse, wie sich Apophis während des Vorbeiflugs verändert, werden die Wissenschaftler*innen viel über die Reaktion eines Asteroiden auf äußere Kräfte sowie über seine Zusammensetzung, innere Struktur, Kohäsion, Masse, Dichte und Porosität erfahren.

Dies sind alles sehr wichtige Eigenschaften, um zu beurteilen, wie man einen gefährlichen Asteroiden am besten von einem Kollisionskurs mit der Erde abbringen könnte. Da Asteroiden auch Zeitkapseln sind, die vor über vier Milliarden Jahren entstanden sind, werden die Daten von Ramses auch neue wissenschaftliche Erkenntnisse über die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems liefern.

In der Zwischenzeit hat die NASA ihre Raumsonde OSIRIS-REx in Richtung Apophis umgelenkt. Aufgrund der Grenzen der Bahnmechanik wird die in OSIRIS-APEX umbenannte Sonde etwa einen Monat nach dem Vorbeiflug des Asteroiden an der Erde bei Apophis eintreffen.

Die Forschenden rechnen damit, dass die Gezeitenkräfte der Erde den Rotationszustand des Asteroiden verändern und möglicherweise Beben und Erdrutsche auslösen werden. Die frühzeitige Anwesenheit von Ramses wird einen detaillierten Blick auf die Veränderungen von Apophis durch seinen nahen Vorbeiflug ermöglichen. Im Anschluss werden zwei hochleistungsfähige Raumsonden bei Apophis sein, die zusätzliche wissenschaftliche Untersuchungen und die Messung der längerfristigen Auswirkungen ermöglichen.

Schnelle Aufklärung: ein Eckpfeiler der planetaren Verteidigung
Die internationale Zusammenarbeit zwischen dem Asteroiden-Impaktor DART der NASA und dem Asteroiden-Detektor Hera der ESA zeigt, dass die Menschen im Prinzip in der Lage sind, einen Asteroiden im Bedarfsfall umzulenken. Aber um auf eine reale Gefahr zu reagieren, müssen wir in der Lage sein, schnell eine Antwort zu entwickeln und einzusetzen.

Richard Moissl, Leiter des ESA-Büros für planetare Verteidigung, erklärt: „Ramses wird zeigen, dass die Menschheit in der Lage ist, innerhalb weniger Jahre eine Aufklärungsmission zum Rendezvous mit einem eintreffenden Asteroiden zu starten. Diese Art von Mission ist ein Eckpfeiler für unsere Reaktion auf einen gefährlichen Asteroiden. Zunächst würde eine Aufklärungsmission gestartet, um die Umlaufbahn und die Struktur des eintreffenden Asteroiden zu analysieren. Die Ergebnisse würden genutzt, um festzustellen, wie der Asteroid am besten umgelenkt werden kann oder um Nicht-Einschläge auszuschließen, bevor eine teure Ablenkungsmission entwickelt wird.“

Paolo Martino, verantwortlich für die Ramses-Mission der ESA, fügt hinzu: „Das Ramses-Missionskonzept nutzt einen Großteil der Technologie, des Fachwissens und der industriellen und wissenschaftlichen Gemeinschaften, die für die Hera-Mission entwickelt wurden. Hera hat gezeigt, wie die ESA und die europäische Industrie strenge Fristen einhalten können, und Ramses wird diesem Beispiel folgen.“

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• RAMSES – ESA-Mission zum Asteroiden Apophis

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Quelle: DLR 29. Mai 2024.

29. Mai 2024 – Erst eine kleine und dann sogar noch eine große Überraschung: Als nach dem Vorbeiflug der NASA-Raumsonde Lucy am kleinen Asteroiden Dinkinesh am 1. November 2023 die ersten Bilder zur Erde übertragen waren, tauchte hinter dem 720 Meter großen Asteroiden ein Mond auf. Zwar hatte das Wissenschaftsteam vorab die Möglichkeit gesehen, dass Dinkinesh einen Begleiter haben könnte, denn die mit irdischen Teleskopen aufgezeichneten Lichtkurven zeigten eine Unregelmäßigkeit, die darauf hindeutete. Doch nun war der Trabant real. Dann kamen noch mehr Fotos und bei deren Betrachtung war das Erstaunen groß: Der Dinkinesh-Mond besteht aus zwei Teilen, er ist ein sogenannter Kontakt-Binärkörper, im Englischen contact binary. Die beiden sich berührenden Trabanten haben Durchmesser von 210 und 230 Metern und umkreisen Dinkinesh während knapp 53 Stunden in 3,1 Kilometer Entfernung. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist an der Entdeckung beteiligt.

„Das Lucy-Wissenschaftsteam sammelt seit Januar 2023 Daten über Dinkinesh mithilfe von Teleskopen. Zu diesem Zeitpunkt wurde Dinkinesh zu unserer Liste der Ziele hinzugefügt“, sagte Simone Marchi, stellvertretender Leiter des Lucy-Wissenschaftsteams am Southwest Reasearch Institute in Boulder, Colorado (USA). „Wir dachten dank der Teleskopdaten, wir hätten ein recht gutes Bild davon, wie Dinkinesh aussehen würde. Aber dann waren wir begeistert, so viele unerwartete Entdeckungen zu machen!“ Der Begleiter von Dinkinesh trägt inzwischen den von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) auf Vorschlag des Lucy-Teams verliehenen Namen (152830) Dinkinesh I Selam. „Es ist das erste Mal, dass eine solche Konstellation beobachtet wurde“, freut sich Dr. Stefano Mottola vom Institut für Planetenforschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Mitglied des Lucy-Wissenschaftsteams. Gemeinsam mit Frank Preusker, ebenfalls vom DLR-Institut für Planetenforschung, ist er für die photogrammetrische Auswertung der Bilddaten und der Berechnung von digitalen Geländemodellen zur Bestimmung der Form der drei beobachteten Körper zuständig.

In Vorbereitung des Vorbeiflugs beschäftigte sich Stefano Mottola intensiv mit den Lichtkurven des um seine Achse rotierenden und dabei das Sonnenlicht unterschiedlich stark reflektierenden Asteroiden. „Der Verlauf dieser Lichtkurven war für einen normal rotierenden Körper ungewöhnlich“, so Mottola weiter. „Ein Begleiter von Dinkinesh war deshalb denkbar. Aber dass es ein Doppelkörper, ein ‚contact binary‘ sein würde, hat uns total überrascht“. Die Ergebnisse des Lucy-Vorbeiflugs wurden jetzt im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht. Lucy ist eine Mission im Discovery-Programm der NASA, die am 16. Oktober 2021 gestartet ist. Ihr Hauptziel sind Asteroiden auf der Jupiterbahn, sogenannte Trojaner, die dem Planeten an zwei Librations- oder Lagrangepunkten 60 Winkelgrad vorauseilen beziehungsweise nachfolgen. Mehrere davon werden zunächst 2027 und 2028 untersucht werden, und noch einmal ab 2033 beobachtet werden. Die Mission ist nach einem drei Millionen Jahre alten fossilen Skelett eines Urmenschen benannt, das 1974 in Äthiopien ausgegraben wurde.

Idealer Techniktest mit „wissenschaftlichem Begleitprogramm“
Ursprünglich war 2023 kein Asteroiden-Vorbeiflug geplant. Doch Dr. Raphael Marschall, Mitglied im Lucy-Team, suchte intensiv nach einer Vorbeifluggelegenheit im inneren Asteroiden-Hauptgürtel und war im Januar 2023 erfolgreich. Der damals noch als 1998 VD 57 bezeichnete Asteroid erhielt im gleichen Jahr den Amharischen Namen Dinkinesh („Du bist fabelhaft“) und würde mit geringen Bahnänderungen einen Nahvorbeiflug in 431 Kilometer Distanz ermöglichen. Vor allem konnte er in einer Fluggeometrie erfolgen, die ähnlich den geplanten Asteroiden-Vorbeiflügen während der eigentlichen Mission bei den Trojanern des Jupiter sein würde. Das eröffnete die Möglichkeit, das Terminal-Tracking-System zu testen, also die finale, autonome Erfassung der Entfernung zu den Asteroiden und dadurch ein optimale Zielen darauf. Außerdem konnten die Instrumente von Lucy einem echten experimentellen Test unterzogen werden. Sowohl die wissenschaftlichen als auch die technischen Ziele wurden vollumfänglich erreicht.

Der Vorbeiflug mit Lucy erfolgte in einer Geschwindigkeit von 4,5 Kilometern pro Sekunde relativ zu Dinkinesh in einer Erdentfernung von rund 470 Millionen Kilometern. Wegen der langen Datenlaufzeit zur Erde von 26 Minuten war eine Steuerung der Manöver in Echtzeit nicht möglich. Alle Abläufe wurden zuvor programmiert und liefen vollautomatisch ab. Die mit der L’LORRI-Kamera aufgenommenen 48 Bilder zeigen Details von 10 bis 2,2 Metern pro Bildpunkt (Pixel).

Kleiner Asteroid mit komplexer Vergangenheit
Dinkinesh präsentiert sich darauf als überraschend komplexer Kleinkörper. Am auffallendsten ist eine Furche, die sich auf der fotografierten Seite Dinkineshs zu beiden Seiten des Äquators in Richtung der Pole erstreckt, sowie ein wulstartiger Bergrücken entlang des Äquators. Der längliche Trog wird als sichtbarer Beweis für den Ursprung der begleitenden Binärkörper interpretiert. Das Material, das dort fehlt, wurde bei einem strukturellen Bruch von Dinkinesh herausgerissen, bildete zunächst einen Ring um den Planetoiden, aus dem die beiden Teilkörper von Selam entstanden. Die Ausbeulung entlang des Äquators könnte durch übriges Material entstanden sein, das aus dem Ring zurückgefallen ist.

Das Lucy-Team diskutiert in der jetzt erschienenen Publikation aber auch Varianten dieses Szenarios. Allen Interpretationen liegt ein besonderer Effekt zugrunde, der bei kleinen Asteroiden von weniger als fünf Kilometer Durchmesser eine interessante Rolle spielt: der sogenannte YORP-Effekt. Er ist benannt nach den Anfangsbuchstaben der Wissenschaftler Yarkovsky, O’Keefe, Radzievskii und Paddack, die das Konzept vorhergesagt, berechnet und später auch gemessen und bewiesen haben: Sonnenlicht erwärmt die Oberfläche und regt damit das Emittieren von Wärmestrahlung an. Die Photonen der – auch noch in der „Asteroidennacht“ – emittierten Infrarotstrahlung üben trotz winzigster Masse ein kleines Momentum auf eine Oberfläche aus, was über viele Jahrmillionen Veränderungen bei der Orientierung der Rotationsachse und/oder der Rotationsgeschwindigkeit bewirkt. Dem YORP-Effekt wird eine bedeutende Rolle bei der Entstehung von Begleitern kleiner Asteroiden beigemessen – wie es auch bei der Entstehung von Selam der Fall gewesen sein könnte.

Dinkinesh gehört zur Klasse der S-Typ-Asteroiden, die im Vergleich zu den viel häufigeren, kohlenstoffreichen C-Typ-Asteroiden einen deutlich höheren Anteil an eisen- und magnesiumhaltigen Silikatmineralen haben. Etwa 17 Prozent aller Asteroiden gehören dem Typ S an. Sie sind im inneren Teil des Asteroidengürtels, in etwa einhundert Millionen Kilometern jenseits der Bahn des Planeten Mars, dominant und mit zunehmender Sonnentfernung seltener anzutreffen. Asteroiden vom Typ S haben eine relativ hohe Dichte von durchschnittlich drei Gramm pro Kubikzentimeter. Die Dichte von Dinkinesh wurde auf 2,4 Gramm pro Kubikzentimeter berechnet, was darauf hindeutet, dass der Asteroid porös ist und zwischen seinen Partikeln Lücken von bis zu einem Viertel des Gesamtvolumens hat.

Publikation
Harold F. Levison et al.: A Contact Binary Satellite of the Asteroid (152830) Dinkinesh. Nature (2023) DOI: 10.1038/s41586-024-07378-0
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07378-0
pdf: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07378-0.pdf

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• Lucy auf Atlas V von CC SLC-41

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Quelle: Rigaku Holdings Corporation via Business Wire 10. Mai 2024.

Tokio –(BUSINESS WIRE)- Rigaku Corporation, ein Unternehmen der Rigaku Holdings Group und globaler Lösungspartner von Rigaku für Röntgenanalysegeräte (Hauptsitz: Akishima, Tokio; Präsident und stellvertretender Direktor: Jun Kawakami; im Folgenden „Rigaku“), hat die Analyse von Partikeln von 101955 Bennu, einem erdnahen kohlenstoffhaltigen Asteroiden, der als Typ B klassifiziert ist, abgeschlossen. Die Analyse wurde mit ZSX Primus IV, einem wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometer durchgeführt.

Die Partikel von Bennu sind eine Probe, die von OSIRIS-Rex, einer Raumsonde der US-amerikanischen National Aeronautics and Space Administration (NASA), gewonnen wurde. Diese Analyse ist das zweite Mal, dass Rigaku mit der Durchführung von Analysen im Zusammenhang mit Bennu beauftragt wurde. Bei der ersten Gelegenheit, im Dezember 2023, hat Rigaku den Wasser- und Kohlenstoffgehalt in einer Probe des kohlenstoffhaltigen Asteroiden mittels Thermoanalyse gemessen.

Die Röntgenfluoreszenzspektrometrie wurde von der Rigaku Application Laboratory XRF Analytical Group im Beisein von Professor Hisayoshi Yurimoto von der naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Hokkaido durchgeführt, der die chemische Analyse der Proben leitete, die von der Raumsonde Hayabusa 2 vom Asteroiden Ryugu zurückgebracht wurden.

Der Zweck der Analyse war es, den Gehalt an Haupt- und Spurenelementen, einschließlich Kohlenstoff und Sauerstoff, in der Probe zu bestimmen. Bei den aktuellen Messungen wurde eine quantitative Analyse von 26 Elementen durchgeführt. Die Ergebnisse der Thermoanalyse und der Röntgenspektrometrie wurden kombiniert, um mehr über die Geschichte von Bennu und seine Ähnlichkeiten und Unterschiede zu Ryugu zu erfahren.

Die Analyse von Bennu wird nun von weltweiten Projektteams durchgeführt. Einzigartig an der Arbeit des japanischen Teams unter der Leitung von Professor Yurimoto ist die Anwendung der Thermoanalyse unter Verwendung der Thermogravimetrie zusammen mit der Massenspektrometrie und der Röntgenspektrometrie mit einem wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometer.

Ein Vorteil des Rigaku-Ansatzes bei der Thermoanalyse besteht darin, dass quantitativ-analytische Geräte im Tandem eingesetzt werden, so dass Rigaku jedes Element und jede Art von Molekül trennen und messen kann, was zu noch nie dagewesenen Daten führt. Außerdem spielt die Röntgenfluoreszenzspektrometrie eine außerordentlich wichtige Rolle: Da sich die Forschungsmethode hin zur induktiv gekoppelten Plasmamassenspektrometrie (ICP-MS) verlagert, kann die Röntgenfluoreszenzspektrometrie wichtige Komponenten wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Silizium und Schwefel analysieren, die mit ICP-MS nur schwer zu analysieren sind.

Professor Yurimoto kommentierte: „Die Leistung der Ausrüstung ist natürlich entscheidend, aber letztendlich sind es die Menschen, die den Unterschied ausmachen. Bei der Durchführung von Analysen an der Spitze des Feldes ist die Frage, wer die Analyse durchführt, von entscheidender Bedeutung. Ich habe Rigaku mit der Durchführung der Analyse beauftragt, weil dieses Unternehmen nicht nur hervorragende Geräte, sondern auch hervorragende Ingenieure mitbringt.“

Rigaku wird auch weiterhin eine enge Partnerschaft mit der akademischen Welt anstreben, um durch den Fortschritt von Wissenschaft und Technologie zur Entwicklung der Gesellschaft beizutragen.

Ergebnisse der Teilnahme von Rigaku am Projekt zur Erstanalyse der Ryugu-Probe
Im Juni 2019 nahm Rigaku als gemeinsamer Forschungspartner am Ryugu-Projekt teil. Im Jahr 2021 wurden die prozentualen Gehalte der Elemente in der Probe von Ryugu mit dem ZSX Primus IV, einem wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometer (WDRFA), bestimmt. Messungen mittels TG-DTA/GC-MS ergaben, dass sich der Feuchtigkeitsgehalt der Probe von Ryugu von dem in Meteoriten aus kohlenstoffhaltigen Chondriten unterscheidet, von denen man annimmt, dass sie die Mischung der Elemente im ursprünglichen Sonnensystem widerspiegeln. Diese Daten dienen nun als Basisdaten der Ryugu-Probe, die von Forschergruppen auf der ganzen Welt für eine Vielzahl von Analysen verwendet werden.

Die Analyseergebnisse von Rigaku werden in einem Papier des chemischen Analyseteams (unter der Leitung von Prof. Yurimoto) des ersten Analyseteams der Hayabusa 2 Mission zitiert und in der amerikanischen Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Über The Rigaku Group
Seit der Gründung im Jahr 1951 widmen sich die Ingenieure der Rigaku-Gruppe der Aufgabe, die Gesellschaft mit Spitzentechnologien zu unterstützen, insbesondere in den Kernbereichen Röntgen- und Thermoanalyse. Mit einer Marktpräsenz in über 90 Ländern und rund 2.000 Mitarbeitern in 9 weltweiten Niederlassungen ist Rigaku ein Lösungspartner für die Industrie und Forschungsinstitute. Unsere Verkaufsquote in Übersee hat etwa 70 % erreicht, während wir in Japan einen außergewöhnlich hohen Marktanteil halten. Gemeinsam mit unseren Kunden entwickeln wir uns weiter und wachsen. Da sich die Anwendungen von Halbleitern, elektronischen Materialien, Batterien, Umwelt, Ressourcen, Energie, Biowissenschaften bis hin zu anderen High-Tech-Bereichen erstrecken, verwirklicht Rigaku Innovationen unter dem Motto „To Improve Our World by Powering New Perspectives“.

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• OSIRIS-REx / OSIRIS-APEX auf Atlas V 411

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Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg 8. Mai 2024.

8. Mai 2024 – Der Autor eines Katastrophenromans hätte es sich nicht schöner ausdenken können: Ausgerechnet an einem Freitag, dem Dreizehnten, wird der potenziell gefährliche Asteroid (99942) Apophis der Menschheit extrem nahekommen. Nur noch rund 30.000 Kilometer liegen am 13. April 2029 zwischen dem kosmischen Gesteinsbrocken und der Erde. Man wird Apophis dann auch von Würzburg aus mit bloßem Auge als Lichtpunkt am Abendhimmel sehen können.

Der Asteroid hat einen mittleren Durchmesser von 340 Metern. Zumindest in den nächsten 100 Jahren wird er die Erde verschonen, wie die NASA berechnet hat. Seit der Asteroid 2004 entdeckt und als gefährlich eingestuft wurde, haben die US-amerikanische und andere Weltraumorganisationen seine Bahn genau im Blick und wissen mittlerweile, dass er an der Erde vorbeifliegen wird, erklärt Jonathan Männel, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Raumfahrttechnik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

Apophis bietet der Forschung eine seltene Gelegenheit
Asteroiden sind unregelmäßig geformte Objekte, die sich auf Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Bislang sind an die 1,3 Millionen Asteroiden in unserem Sonnensystem bekannt, etwa 2500 gelten als potenziell gefährlich – weil sich ihre Umlaufbahnen der Erdbahn auf weniger als circa 20 Mondentfernungen annähern und ihr Durchmesser größer als 140 Meter ist. Die Wissenschaft weiß nicht besonders viel über Asteroiden: Bisher gab es nur gut 20 Satellitenmissionen, die diese Himmelskörper als Ziel hatten.

Wie sind Asteroiden aufgebaut? Was beeinflusst ihre Flugbahn? Was passiert mit ihnen, wenn sie nah an anderen Objekten vorbeifliegen und deren Gravitationskraft zu spüren bekommen? Viele Fragen sind zu klären. Weil nur etwa alle 1000 Jahre ein Asteroid dieser Größe der Erde so nah kommt, ergibt sich die seltene Gelegenheit, den Asteroiden mit relativ geringem Aufwand zu untersuchen. Dabei könnte die Menschheit auch Erkenntnisse gewinnen, mit deren Hilfe sich Abwehrmaßnahmen gegen gefährliche Asteroiden entwickeln lassen.

Drei Konzepte werden unter die Lupe genommen
Welchen Beitrag könnte Deutschland zur Erforschung von Apophis leisten? Dieser Frage geht ein JMU-Team um den Raumfahrttechniker Professor Hakan Kayal im Projekt NEAlight nach.

Mit rund 300.000 Euro Förderung vom Bundeswirtschaftsministerium untersuchen derzeit Projektleiter Jonathan Männel und die wissenschaftlichen Mitarbeiter Tobias Neumann und Clemens Riegler drei Konzepte für deutsche Kleinsatellitenmissionen. Alle drei basieren auf den Ergebnissen des SATEX-Projekts aus dem Jahr 2023, in dem das Würzburger Team das Potenzial von Kleinsatelliten für interplanetare Missionen analysiert hat.

Konzept Nummer eins: Für eine nationale Mission baut Kayals Team einen Kleinsatelliten, der den Asteroiden Apophis zwei Monate lang auf seinem Weg zum erdnächsten Punkt begleitet und auch einige Wochen danach an ihm dranbleibt. In dieser Zeit sollen die Veränderungen von Apophis fotografisch dokumentiert und mit verschiedenen Messungen untersucht werden. Diese Strategie hält einige technische Herausforderungen bereit, weil der Kleinsatellit eine weite Distanz zurücklegen und dabei weitgehend autonom funktionieren muss.

Konzept Nummer zwei: Deutschland beteiligt sich an der geplanten europäischen RAMSES-Mission. Diese sieht einen größeren Satelliten vor, bestückt mit Kleinsatelliten, Teleskopen und anderen Messinstrumenten, der zu Apophis fliegt und ihn beim Vorbeiflug an der Erde über längere Zeit begleitet. Einer der Kleinsatelliten könnte aus Würzburg sein und den Asteroiden im Verbund mit den anderen Satelliten erforschen. Für das JMU-Team wäre hier der technische Aufwand kleiner und der wissenschaftliche Erkenntnisgewinn größer. Ob die RAMSES-Mission letzten Endes realisiert wird, hängt auch von der Bereitschaft der europäischen ESA-Partner ab, das Projekt mitzufinanzieren.

Konzept Nummer drei: Ein an der JMU gebauter Kleinsatellit fliegt einmal kurz am Asteroiden vorbei, wenn dieser der Erde am nächsten ist, und macht Fotos. Auf diese Weise ließe sich demonstrieren, dass eine solche Mission auch mit preisgünstigen Kleinsatelliten möglich ist. Der Aufwand wäre relativ klein, die Beobachtungszeit aber kurz und der Erkenntnisgewinn vermutlich eher gering. Diese Mission könnte wenige Tage vor dem Eintreffen von Apophis beginnen – bei den ersten beiden Konzepten müsste der Satellit schon ein Jahr zuvor starten.

Ausarbeitung der Szenarien bis April 2025
Im Projekt NEAlight wird Kayals Team die Anforderungen an diese drei Missionsszenarien detailliert ausarbeiten, die grundlegenden Missionsarchitekturen definieren und die Realisierungsmöglichkeiten bewerten. Weiterhin wird es anhand der drei Konzepte Realisierungsmöglichkeiten für zukünftige interplanetare Kleinsatelliten betrachten, die beispielsweise zum Mond oder zu anderen erdnahen Asteroiden (NEA) fliegen.

Das Projekt ist Anfang Mai 2024 gestartet und läuft ein Jahr. Es wird im Interdisziplinären Forschungszentrum für Extraterrestrik (IFEX) an der Professur für Raumfahrttechnik durchgeführt.

Das Projekt „Untersuchung von Kleinsatellitenmissionsideen zu Near Earth Astroids (NEA) mit Fokus auf (99942) Apophis“ (NEAlight) wird mit rund 306.000 Euro vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags unter dem Förderkennzeichen 50OO2413 gefördert.

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• Asteroid 2004 MN4 – APOPHIS

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Quelle: ETH Zürich 29. Februar 2024.

29. Februar 2024 – Bevor es Leben auf der Erde gab, brauchte es die Chemie, welche aus den chemischen Elementen Stickstoff, Schwefel, Kohlenstoff und Phosphor organische Moleküle bildete. Damit die entsprechenden chemischen Reaktionen starten und aufrechterhalten bleiben konnten, brauchte es diese Elemente im Überfluss – und einen ständigen Nachschub. Auf der Erde selbst waren und sind diese jedoch Mangelware.

Tatsächlich waren die elementaren Bausteine des Lebens so selten, dass chemische Reaktionen sich schnell erschöpft hätten, wenn sie denn überhaupt in Gang gekommen wären. Auch geologische Prozesse wie Erosion und Verwitterung des irdischen Ausgangsgesteins konnten nicht für ausreichenden Nachschub sorgen, da die Erdkruste schlicht zu wenig dieser Elemente enthielt. Dennoch entwickelte sich in den ersten 500 Millionen Jahren der Erdgeschichte eine präbiotische Chemie, die organische Moleküle wie die RNA, DNA, Fettsäuren oder Proteine hervorbrachte, auf denen alles Leben beruht.

Zutaten aus dem All?
Woher kamen Schwefel, Phosphor, Stick-​ und Kohlenstoff in der benötigten Menge? Der ETH-Forscher Craig Walton ist davon überzeugt, dass diese Elemente vor allem durch kosmischen Staub auf die Erde gelangt sind.

Dieser Staub entsteht im Weltraum, zum Beispiel, wenn Asteroiden miteinander kollidieren. Auch heute noch fallen rund 30’000 Tonnen Staub aus dem All auf die Erde. In der Frühzeit der Erde dagegen war der Staubregen mit jährlichen Millionen Tonnen viel grösser. Vor allem aber enthalten die Staubteilchen viel Stickstoff, Kohlenstoff, Schwefel und Phosphor. Sie hätten also das Potenzial dazu, eine chemische Kaskade in Gang zu setzen.

Dagegen spricht jedoch, dass der Staub weit verstreut niedergeht und lokal in sehr kleinen Mengen vorhanden ist. «Wenn man aber Transportprozesse einbezieht, sieht die Sache anders aus», sagt Walton. Wind, Regen oder Flüsse sammeln den kosmischen Staub grossräumig ein und lagern ihn konzentriert an bestimmten Orten ab.

Neues Modell soll Frage klären
Um herauszufinden, ob kosmischer Staub eine mögliche Starthilfe und Quelle für präbiotische Chemie(-reaktionen) sein könnte, hat Walton zusammen mit Kollegen der Universität Cambridge (UK) ein Modell entwickelt.

Damit simulierten die Forschenden, wie viel kosmischer Staub in den ersten 500 Millionen Jahren der Erdgeschichte auf die Erde niederging und an welchen Orten er sich auf der Erdoberfläche angesammelt haben könnte. Die Studie wurde jetzt in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Das Modell entstand in Zusammenarbeit mit Sedimentationsexpert:innen und Astrophysiker:innen der Universität Cambridge. Die britischen Forscher:innen sind auf die Simulation von Planeten-​ und Asteroidensystemen spezialisiert.

Die Simulationen zeigen, dass es auf der frühen Erde Orte mit einer extrem hohen Konzentration an kosmischem Staub gegeben haben könnte. Und dass ständig Nachschub aus dem All kam. Allerdings nahm der Staubregen nach der Entstehung der Erde schnell und stark ab: Nach 500 Millionen Jahren war der Staubfluss um eine Grössenordnung kleiner als im Jahr Null. Gelegentliche Ausschläge nach oben führen die Forschenden auf Asteroiden zurück, die auseinanderbrachen und einen Staubschweif zur Erde schickten.

Schmelzlöcher auf Eisschilden als Staubfänger
Die meisten Wissenschaftler:innen, aber auch Laien gehen davon aus, dass die Erde Millionen von Jahren von einem Magmaozean bedeckt war, was Transport und Ablagerung von kosmischem Staub für lange Zeit verhindert hätte. «Neuere Forschung hat jedoch Hinweise darauf gefunden, dass sich die Erdoberfläche sehr rasch abgekühlt und verfestigt hat und sich grosse Eisschilde gebildet haben», sagt Walton.

Diese Eisschilde könnten den Simulationen zufolge die beste Umgebung für die Ansammlung von kosmischem Staub gewesen sein. In sogenannten Kryokonit-​Löchern – Schmelzlöchern auf der Gletscheroberfläche – sammelten sich nicht nur Sedimente, sondern auch die Staubkörner aus dem All.

Aus den Staubpartikeln lösten sich mit der Zeit die entsprechenden Elemente heraus. Sobald deren Konzentration im Gletscherwasser einen kritischen Schwellenwert erreichte, setzten von selbst chemische Reaktionen ein, die zur Bildung der organischen Moleküle am Ursprung des Lebens führten.

Dass auch bei eisigen Temperaturen, wie sie in den Schmelzlöchern herrschen, chemische Prozesse in Gang kommen, ist durchaus möglich: «Kälte schadet der organischen Chemie nicht, im Gegenteil. Reaktionen laufen bei niedrigen Temperaturen selektiver und spezifischer ab als bei hohen», sagt Walton. Andere Forscher haben im Labor gezeigt, dass sich in solchen Schmelzwasser-​Ursuppen bei Temperaturen um den Gefrierpunkt spontan einfache ringförmige Ribonukleinsäuren (RNA) bilden, die sich selbst vervielfältigen. Ein Schwachpunkt in der Argumentation könnte sein, dass sich bei tiefen Temperaturen, die zum Aufbau der organischen Moleküle benötigten Elemente nur sehr langsam aus den Staubteilchen lösen.

Debatte über den Ursprung des Lebens anstossen
Die Theorie, die der Nomis-​Fellow vertritt, ist in der Wissenschaft nicht unumstritten. «Diese Studie wird sicherlich eine kontroverse wissenschaftliche Debatte auslösen», ist Walton überzeugt. «Und sie wird neue Ideen über den Ursprung des Lebens hervorbringen.»

Schon im 18. und 19. Jahrhundert waren Wissenschaftler davon überzeugt, dass Meteoriten die «Elemente des Lebens», wie Walton sie nennt, auf die Erde gebracht haben. Denn schon damals fanden Forscher in Gesteinsbrocken aus dem All diese Elemente des Lebens in grossen Mengen, nicht aber in den Grundgesteinen der Erde. «Seither hat sich aber kaum jemand mit der Idee auseinandergesetzt, dass eine präbiotische Chemie vor allem durch den Eintrag von Meteoriten in Gang gekommen ist», sagt der Geologe.

«Die Meteoriten-​Idee klingt interessant, hat aber einen Haken», erklärt Walton. Ein einzelner Meteorit liefere diese Stoffe nur in einem begrenzten Umfeld, und wo er aufschlage, sei zufällig und der weitere Nachschub sei nicht gewährleistet. «Ich halte es für unwahrscheinlich, dass der Ursprung des Lebens von ein paar weit und zufällig verstreuten Gesteinsbrocken abhängt», sagt er. «Angereicherter kosmischer Staub hingegen halte ich für eine plausible Quelle.»

In einem nächsten Schritt will er seine Theorie experimentell überprüfen. Im Labor wird er in grossen Reaktionsgefässen die Bedingungen nachstellen, die in den urzeitlichen Schmelzlöchern geherrscht haben könnten. Er wird dabei die Anfangsbedingungen so einstellen, wie sie vor vier Milliarden Jahren in einem Kryokonit-Loch vermutlich vorkamen – und dann abwarten, ob sich chemische Reaktionen entwickeln, die biologisch relevante Moleküle hervorbringen.

Originalpublikation:
Walton CR, Rigley JK, Lipp A et al. Cosmic dust fertilization of glacial prebiotic chemistry on early Earth. Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-​024-02212-z
https://www.nature.com/articles/s41550-024-02212-z
pdf: https://www.nature.com/articles/s41550-024-02212-z.pdf

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• Planet Erde

Der Beitrag ETH Zürich: Verdanken wir das Leben auf der Erde dem kosmischen Staub? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Vor etwa 66 Millionen Jahren näherte sich ein zehn Kilometer großer Brocken aus dem All, durchquerte die Erdatmosphäre und schlug in einem Gebiet ein, das heute im östlichen Mexiko liegt. Das Ereignis markiert das berühmte Massensterben am Ende der Kreidezeit, bei dem 75 Prozent aller Arten und auch die meisten Dinosaurier verschwanden. Unter ihnen überlebten nur die Vorfahren der heutigen Vögel.

Die Debatte über die Ursachen von Massenaussterben war im 19. Jahrhundert von Unsicherheiten und christlichen Einflüssen geprägt. Erst 1980 erfolgte der wissenschaftliche Durchbruch, als weltweit eine dünne Schicht Iridium gefunden wurde – ein seltenes Metall, das vor allem auf manchen Asteroiden und Kometen vorkommt. Zehn Jahre später wurde auch der Krater gefunden, den der Brocken auf der Erde hinterlassen hat. 

Karl erzählt in der Folge nicht vom größten oder gefährlichsten, wohl aber vom berühmtesten Massensterben der Erdgeschichte. Neue Erkenntnisse vermitteln uns heute ein äußerst detailliertes Bild: vom Ausbruch gigantischer Lavamengen in der Kreidezeit bis zur genauen Jahreszeit des Einschlags.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist ein Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• AstroGeo Podcast
• Asteroidenabwehr

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Quelle: Universität Stuttgart 21. Februar 2024.

21. Februar 2024 – Die Zusammensetzung von Asteroiden und insbesondere ihr Wassergehalt kann uns viel darüber verraten, wie unsere Erde an diesen für die Entstehung von Leben sehr wichtigen Stoff gelangte. Archivdaten von SOFIA, dem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie, das bis September 2022 von der deutschen und der amerikanischen Raumfahrtagentur (DLR und NASA) betrieben wurde, liefern nun zum ersten Mal den Nachweis von Wassermolekülen auf der Oberfläche von Asteroiden. Hierzu hat ein Team um Anicia Arredondo vom Southwest Research Institute in Texas im Jahr 2022 vier Asteroiden mit dem FORCAST-Instrument an Bord von SOFIA beobachtet. Auf zwei von ihnen, den Asteroiden Iris und Massalia, konnten die Forschenden Spektralsignaturen im mittleren Infrarotbereich detektieren, die eindeutig auf molekulares Wasser hinweisen.

Das Deutsche SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert die SOFIA-Aktivitäten auf deutscher Seite.

Die Zusammensetzung von Asteroiden hängt davon ab, wo sie im Sonnensystem entstanden sind. Wasserfreie, trockene Silikat-Asteroiden bilden sich in der Nähe der Sonne, während eisiges Material weiter draußen zu finden ist. Die Lage und Zusammensetzung von Asteroiden gibt also Aufschluss darüber, wie sich verschiedene Elemente und Rohstoffe im jungen Sonnensystem verteilt haben. Dem Vorhandensein von Wasser kommt dabei eine besondere Rolle zu, da es die Grundlage für alles Leben auf der Erde – und möglicherweise auch auf anderen Planeten – ist.

Das Team um Anicia Arredondo hat sich bei seiner Untersuchung auf den Erfolg des Teams gestützt, das zuvor mit SOFIA molekulares Wasser auf der sonnenbeschienenen Seite des Mondes gefunden hat. „Wir dachten, wir könnten SOFIA nutzen, um diese Spektralsignatur auch auf anderen Körpern zu finden“, erläutert Anicia Arredondo, Erstautorin der Studie, die am 12. Februar 2024 im Planetary Science Journal veröffentlicht wurde.

Die Helligkeiten von zwei weiteren Asteroiden, Parthenope und Melpomene, waren zu schwach, um aufgrund der vorhandenen Daten eine endgültige Schlussfolgerung zu ziehen. Jetzt plant das Team die Beobachtungen weiterer Objekte mit dem James Webb Space Telescope (JWST), um die Verteilung von Wasser in unserem Sonnensystem noch besser zu verstehen. „Diese Studie ist ein schönes Beispiel für das große Potential, welches noch in den SOFIA Daten schlummert.“, meint Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Deputy Direktor der Universität Stuttgart. Um dieses voll zu nutzen, plant die Universität Stuttgart die Einrichtung eines SOFIA-Datenzentrums. „Das ist vor allem im Hinblick auf die ferninfraroten Daten wichtig, die aus einem Wellenlängenbereich kommen, für die es derzeit kein Observatorium gibt und zu dem auch das JWST keinen Zugang hat“, so Bernhard Schulz.

Über SOFIA:
SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Förderkennzeichen 50OK0901, 50OK1301, 50OK1701 und 50OK2002) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Die SOFIA-Aktivitäten werden auf deutscher Seite von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR koordiniert und vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart durchgeführt, auf amerikanischer Seite von der NASA und der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente wurde finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.

Originalveröffentlichung:

• Detection of Molecular H₂O on Nominally Anhydrous Asteroids, The Planetary Science Journal, Vol. 5, Nr. 2, 12. Februar, 2024, A. Arredondo et al.; DOI: 3847/PSJ/ad18b8

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

Der Beitrag DSI: Erstmals Wasser auf Asteroiden entdeckt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA 13. Februar 2024.

13. Februar 2024 – Als der Tscheljabinsk-Asteroid im Februar 2013 über Russlands Uralregion niederging, machte er deutlich, wie angreifbar die Menschheit ist.

Mit einer Masse von rund 12 000 Tonnen und einer Größe von 19 Metern war der Tscheljabinsk-Asteroid der Zweitgrößte, der im letzten Jahrhundert auf der Erde einschlug. Nach dem Aufprall in der oberen Atmosphäre in einem flachen Winkel und mit hoher Geschwindigkeit zerfiel er und setzte eine Schockwelle frei, bei der mehr als 1500 Menschen verletzt und 7300 Gebäude beschädigt wurden. Viele Menschen wurden auch durch umherfliegende Glassplitter verletzt, als sie aus den Fenstern blickten, um das Geschehen zu beobachten.

Durch eine seltsame Laune des Schicksals schlug der Tscheljabinsk-Asteroid am selben Tag ein, an dem die Arbeitsgruppe für erdnahe Objekte des UN-Ausschusses für die friedliche Nutzung des Weltraums (United Nations Committee on Peaceful Uses of Outer Space Working Group on Near-Earth Objects) in Wien zusammentrat, um eine Empfehlung an die Vereinten Nationen zu erarbeiten, wie die Erde vor möglichen Asteroideneinschlägen geschützt werden kann.

Bei diesem Treffen legten die Expert*innen den Grundstein für die Schaffung von zwei internationalen Gremien. Diese sollen eine wirklich globale Reaktion auf das Risiko eines Asteroideneinschlags ermöglichen: das Internationale Asteroidenwarnnetz (International Asteroid Warning Network, IAWN) und die Beratungsgruppe für Weltraummissionen (Space Mission Planning Advisory Group, SMPAG).

Das gleiche Ziel vor Augen
SMPAG und IAWN feiern nun ihr zehnjähriges Bestehen. Das erste SMPAG-Treffen fand am 6. und 7. Februar 2014 statt, das erste IAWM-Treffen im Januar desselben Jahres.

IAWN wird von der NASA koordiniert: Es ist eine weltweite Zusammenarbeit von Asteroidenbeobachter*innen, -analyst*innen und -modellier*innen. Wenn ein Asteroid auf Kollisionskurs mit der Erde entdeckt wird, schätzt das IAWN den Zeitpunkt, den Ort und die Schwere des Einschlags ein.

Aufgabe des IAWN ist es, die SMPAG und die nationalen Regierungen unter Einschaltung der Vereinten Nationen zu informieren und Informationen über den Asteroiden bereitzustellen, die für die Planung einer reaktiven Weltraummission und für zivile Katastrophenvorbereitungs- und bekämpfungsstellen benötigt werden.

Die ESA sitzt der SMPAG vor: Sie dient als Forum für die Weltraumorganisationen und koordiniert die weltraumgestützte Reaktion der Erde auf die Gefahr.

Die SMPAG bewertet die Möglichkeit des Einsatzes von Weltraummissionen (in der Regel ohne Ölbohrer) zur Untersuchung, Ablenkung oder Zerstörung eines eintreffenden Asteroiden mit einer Größe von mehr als 50 Metern und einer Einschlagswahrscheinlichkeit von mehr als 1 %. Anschließend berät sie Entscheidungsträger*innen über mögliche Maßnahmen.

Kein Nachlassen beim ESA-Planetenschutz
Während des jüngsten 22. Treffens der SMPAG am 31. Januar 2024 war eines der wichtigsten Gesprächsthemen der mögliche Informationsaustausch zwischen Raumfahrtagenturen, die den Asteroiden Apophis erkunden wollen.

Apophis ist ein großer Asteroid mit einem geschätzten Durchmesser von etwa 350 Metern, der am 13. April 2029 sicher an der Erde vorbeifliegen wird. Er wird unserem Planeten näherkommen als der Ring der Telekommunikations- und Wettervorhersage-Satelliten in der geostationären Umlaufbahn.

Dieser Vorbeiflug bietet die einzigartige Chance, einen so großen Asteroiden mit einer Satellitenmission aus nächster Nähe zu untersuchen, und einige Raumfahrtagenturen beabsichtigen, das Beste daraus zu machen. Die ESA untersucht derzeit zwei Missionskonzepte, die Apophis bei seiner Annäherung an die Erde im Jahr 2029 anfliegen könnten.

Die ESA bereitet derzeit auch den Start der Hera-Mission vor. Im September 2022 demonstrierte die DART-Mission der NASA eine Schlüsselkomponente der Asteroidenablenkung – einen gezielten Einschlag, bei dem eine Raumsonde absichtlich in einen Asteroiden stürzt, um dessen Kurs zu ändern.

Hera soll im Oktober 2024 starten, zum Didymos-Asteroidensystem reisen und die Ergebnisse untersuchen. Auf diese Weise wird die Sonde dazu beitragen, das neuartige Experiment in ein wiederholbares Konzept zur Verteidigung unseres Planeten zu verwandeln.

Um einen Asteroiden abzulenken, muss man ihn zunächst entdecken. Das Minor Planet Center (MPC) katalogisiert derzeit über 34.000 bekannte erdnahe Asteroiden, und das Near-Earth Object Coordination Centre (NEO-CC) der ESA hat sie genau im Blick.

Zwei Test-Bed-Teleskope der ESA und das zukünftige Flyeye-Teleskop sind Teil eines künftigen automatisierten Netzwerks, das auf der Jagd nach neuen, potenziell gefährlichen Weltraumobjekten jeden Abend kontinuierlich den gesamten Himmel abtasten wird. Alles, was dieses Netzwerk findet, wird von Menschen überprüft, bevor es dem Minor Planet Center vorgelegt wird, um weitere Beobachtungen einzuleiten.

Aber selbst dieses Netzwerk wird nicht in der Lage sein, die Asteroiden zu entdecken, die auf die Erde zusteuern, während sie sich im grellen Licht der Sonne verstecken. Das von der ESA vorgeschlagene weltraumgestützte NEOMIR-Teleskop wird sich außerhalb der verzerrenden Erdatmosphäre befinden und sich daher auf Infrarotlicht statt auf sichtbares Licht stützen können. Durch Beobachtungen im Infrarotbereich wird NEOMIR die von den Asteroiden selbst abgestrahlte Wärme erkennen, die nicht vom Sonnenlicht überstrahlt wird.

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• Asteroidenabwehr

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Autor: Thomas Geuking, Quelle: NASA.

Der Eintritt des Asteroiden in die Atmosphäre erzeugte einen hellen Feuerball oder Boliden, der sogar aus der Tschechischen Republik gesehen wurde, und kleine Meteoriten haben am Eintrittsort in die Atmosphäre etwa 60 Kilometer westlich von Berlin, die Erdoberfläche erreicht. In den vergangenen Tagen haben sich zahlreiche Hobby-Astronomen und Neugierige auf den Weg gemacht, um dort nach Stückchen des Mini-Asteroiden zu suchen. Der Asteroid wurde als 2024 BX1 bezeichnet und hatte eine Größe von etwa einem Meter.

Kleine Asteroiden wie dieser treffen von Zeit zu Zeit unseren Planeten. Sie stellen keine Gefahr für das Leben auf der Erde dar, können aber eine wichtige Demonstration der Fähigkeit der NASA zur schnellen Berechnung der Flugbahnen und der Veröffentlichung von Einschlagwarnungen sein. Bereits 95 Minuten vor dem Eintritt in die Atmosphäre konnte das Scout-System der NASA den Ort und die Zeit des Eintritts vorhersagen. Dies ist erst das achte Mal in der Geschichte, dass ein kleiner erdgebundener Asteroid noch im Weltraum entdeckt wurde, bevor er in unsere Atmosphäre eindrang und dort verglühte.

Das Zentrum für Near Earth Object Studies (CNEOS) berechnet die Umlaufbahn jedes bekannten Near-Earth Objects, (NEO) um der NASA Bewertungen potenzieller Einschlaggefahren zu liefern. Dazu sammelt das Scout-Programm, das vom CNEOS am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien entwickelt wurde und betrieben wird, Informationen von Webseiten über potenzielle Asteroidenentdeckungen und berechnet die möglichen Flugbahnen, noch bevor diese Objekte als Entdeckungen bestätigt wurden.

Der Asteroid 2024 BX1 wurde erstmals weniger als drei Stunden vor seinem Einschlag von Krisztián Sárneczky an der Bergstation Piszkéstető des Konkoly-Observatoriums in der Nähe von Budapest in Ungarn beobachtet. Diese frühen Beobachtungen wurden dem Minor Planet Center – einer Organisation für die Sammlung, Auswertung und Veröffentlichung von Daten über Kleinplaneten (Asteroiden, Zwergplaneten) und Kometen – gemeldet und automatisch auf der Webseite für erdnahe Objekte veröffentlicht, damit andere Astronomen zusätzliche Beobachtungen machen konnten. Diese Daten dienten dann dem Scout-System als Grundlage für die weiteren Berechnungen der Flugbahn und die Einschlagwarnung.

Nachdem innerhalb einer knappen halben Stunde drei Beobachtungen auf der Webseite des Minor Planet Center veröffentlicht wurden, erkannte Scout zunächst, dass ein Einschlag möglich war und dass zusätzliche Beobachtungen dringend erforderlich waren. Als Astronomen aus ganz Europa dem Minor Planet Center neue Daten meldeten, wurde die Flugbahn des Asteroiden genauer berechnet und die ermittelte Wahrscheinlichkeit, dass er auf der Erde aufschlägt, stieg erheblich. Siebzig Minuten nachdem 2024 BX1 zum ersten Mal entdeckt wurde, meldete Scout dann eine 100-prozentige Wahrscheinlichkeit eines Erdeinschlags und begann, den Ort einzugrenzen auf Nennhausen im Landkreis Havelland in Brandenburg westlich von Berlin. Der Feuerball am Himmel wurde von vielen Menschen beobachtet und zahlreiche Fotos und Videos im Internet geteilt.

Asteroid, Meteoroid, Meteorit oder Komet: Was ist der Unterschied?

• Asteroiden werden auch als Kleinplaneten oder Planetoiden bezeichnet und haben eine Größe von einem Meter bis zu mehreren hundert Metern. Je größer, desto gefährlicher wäre ein Einschlag auf der Erde. Zurzeit geht aber von keinem der beobachteten Asteroiden eine unmittelbare Gefahr aus.
• Ein Meteoroid ist keiner als ein Asteroid mit einem Durchmesser von einem Millimeter bis zu einem Meter. In den meisten Fällen verglühen sie beim Eintritt in die Atmosphäre vollständig. Treten Meteoroiden in die Atmosphäre ein, so erzeugen sie eine Leuchterscheinung, die Meteor genannt wird. Kleine Meteore werden auch als Sternschnuppen bezeichnet, große als Feuerkugeln oder Boliden. Verglüht ein Meteoroid oder Asteroid nicht vollständig und erreicht die Erdoberfläche, wird er Meteroit genannt.
• Ein Komet ist ein Himmelskörper, der häufig aus Eis, Staub und lockerem Gestein besteht von meist einigen Kilometern Durchmesser, der durch Ausgasen in der Nähe der Sonne einen leuchtenden Schweif entwickelt.

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• Meteoriten & Co – Boten aus dem Weltall

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Quelle: Goethe-Universität Frankfurt am Main 6. Oktober 2023.

6. Oktober 2023 – Am 24. September 2023 ist die Materialprobe eines der ursprünglichsten Objekte unseres Sonnensystems auf der Erde eingetroffen: Eine NASA-Raumsonde hat im Vorbeiflug eine Kapsel mit über 200 Gramm Staub des Asteroiden Bennu abgeworfen, den sie drei Jahre zuvor besucht hatte. Das Material wird im neuen Schwiete Cosmochemisty Laboratory der Goethe-Universität untersucht werden, das heute eingeweiht wurde. Kernstück des Labors ist ein hochmodernes Transmissionselektronenmikroskop (TEM), das die chemische und strukturelle Analyse winziger Materialproben erlaubt. Die Investition tragen die Dr. Rolf M. Schwiete Stiftung, die Deutsche Forschungsgemeinschaft und das Land Hessen.

Aus dem Staub, der unsere junge Sonne umkreiste, entstanden im Laufe der Zeit nicht nur die Planeten, sondern auch Millionen Materiebrocken. Rund 800.000 von ihnen kreisen heute im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter um die Sonne, ein Teil, die so genannten NEAs (Near Earth Asteroids) kommen gar der Erde immer wieder recht nahe. Viele Asteroiden haben sich seit ihrer Entstehung kaum verändert und stellen damit eine Art geologisches Archiv des Sonnensystems dar.

Aus diesem Grund schickte die amerikanische Weltraumbehörde NASA 2016 die Raumsonde OSIRIS-REx zu dem erdnahen Asteroiden Bennu, einem nur 500 Meter großen Himmelskörper, der zu den ursprünglichsten Objekten unseres Sonnensystems zählt. 2020 entnahm OSIRIS-REx mit einer Art Staubsauger rund 220 Gramm Material von Bennus Oberfläche und kehrte damit zur Erde zurück. Im Vorbeiflug warf die Sonde am 24. September eine Kapsel mit dem Asteroidenstaub ab. Wenige Gramm des kostbaren Materials werden Mitte Oktober an der Goethe-Universität erwartet. Hier wird der Staub in dem heute eingeweihten Schwiete Cosmochemisty Laboratory untersucht werden. Das Labor an der Goethe-Universität ist eines von nur vier TEM-Laboren und das einzige außerhalb der USA, die mit dieser Art der Analyse des Materials betraut wurden. Zusätzlich nutzt das Team rund um Prof. Brenker noch die Synchrotronstrahler ESRF in Grenoble und DESY in Hamburg für ihre hoch spezialisierten Untersuchungen.

Der Nano-Geowissenschaftler Prof. Frank Brenker von der Goethe-Universität erklärt: „Material von Asteroiden untersuchen zu dürfen, ist etwas ganz Besonderes. Denn anders als bei Meteoriten, die auf der Erde einschlagen, hat Asteroidenmaterial keinen Kontakt zur Erdatmosphäre gehabt, und wir können es in dem Zustand untersuchen, wie es draußen im Weltall vorliegt. Wir werden in der Materialprobe von Bennu unter anderem die Menge und die Verteilung sogenannter Seltenerdmetalle bestimmen, was wichtige Rückschlüsse auf die Entwicklung unseres Sonnensystems und der Erde zulassen wird.“

Dazu können die Wissenschaftler:innen jetzt ein Hightech-Mikroskop im neuen Schwiete Cosmochemisty Laboratory an der Goethe-Universität nutzen, ein sogenanntes Hochleistungs-Transmissionselektronenmikroskop. Der Stiftungsvorstand der Dr. Rolf M. Schwiete Stiftung, Dr. Jürgen Staiger, sagte auf der Einweihungsfeier: „Prof. Brenker hat an der Goethe-Universität Verfahren zur Untersuchung sensibler Proben etabliert, die nur wenige Wissenschaftsteams weltweit beherrschen. Wir freuen uns daher, dass wir bei der Anschaffung des Transmissionselektronenmikroskops maßgeblich unterstützen und auf diese Weise Spitzenforschung in der Geo- und Kosmochemie fördern konnten. Wir sind jetzt sehr gespannt darauf, was die Forschungsergebnisse uns über die Entstehung unseres Planeten verraten werden.“

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• OSIRIS-REx / OSIRIS-APEX auf Atlas V 411

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Quelle: ESON 21. März 2023.

21. März 2023 – Der kontrollierte Einschlag war ein Test für die Planetenabwehr, bot den Astronomen aber auch die einzigartige Gelegenheit, anhand des ausgestoßenen Materials mehr über die Zusammensetzung des Asteroiden zu erfahren.

Am 26. September 2022 kollidierte die DART-Raumsonde mit dem Asteroiden Dimorphos in einem kontrollierten Test unserer Fähigkeiten zur Ablenkung von Asteroiden. Der Einschlag fand 11 Millionen Kilometer von der Erde entfernt statt, nahe genug, um mit vielen Teleskopen im Detail beobachtet zu werden. Alle vier 8,2-Meter-Teleskope des VLT der ESO in Chile haben die Nachwirkungen des Einschlags beobachtet, und die ersten Ergebnisse dieser VLT-Beobachtungen wurden nun in zwei Publikationen veröffentlicht.

„Asteroiden sind einige der grundlegendsten Relikte, aus denen alle Planeten und Monde in unserem Sonnensystem entstanden sind“, sagt Brian Murphy, Doktorand an der Universität von Edinburgh in Großbritannien und Mitautor einer der Studien. Die Untersuchung der Materialwolke, die nach dem Einschlag von DART ausgestoßen wurde, kann uns daher Aufschluss darüber geben, wie unser Sonnensystem entstanden ist. „Einschläge zwischen Asteroiden kommen natürlich vor, aber man weiß es nie im Voraus“, fährt Cyrielle Opitom fort, ebenfalls eine Astronomin an der Universität von Edinburgh und Hauptautorin eines der Artikel. „DART ist eine wirklich großartige Gelegenheit, einen kontrollierten Einschlag zu untersuchen, fast wie in einem Labor.“

Opitom und ihr Team verfolgten die Entwicklung der Trümmerwolke einen Monat lang mit dem Instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am VLT der ESO. Sie stellten fest, dass die ausgeworfene Wolke blauer war als der Asteroid selbst vor dem Einschlag, was darauf hindeutet, dass die Wolke aus sehr feinen Partikeln bestehen könnte. In den Stunden und Tagen nach dem Einschlag entwickelten sich weitere Strukturen: Klumpen, Spiralen und ein langer Schweif, der von der Sonnenstrahlung fortgestoßen wurde. Die Spiralen und der Schweif waren röter als die ursprüngliche Wolke und könnten daher aus größeren Partikeln bestehen.

MUSE ermöglichte es dem Team von Opitom, das Licht der Wolke in ein regenbogenartiges Muster aufzubrechen und nach den chemischen Fingerabdrücken verschiedener Gase zu suchen. Insbesondere suchten sie nach Sauerstoff und Wasser aus dem Eis, das durch den Einschlag freigelegt wurde. Aber sie fanden nichts. „Man geht nicht davon aus, dass Asteroiden nennenswerte Mengen an Eis enthalten, so dass die Entdeckung einer Spur von Wasser eine echte Überraschung gewesen wäre“, erklärt Opitom. Sie suchten auch nach Spuren des Treibstoffs des DART-Raumschiffs, fanden aber keine. „Wir wussten, dass es weit hergeholt war“, sagt sie, „denn die Menge an Gas, die in den Tanks des Antriebssystems zurückbleiben würde, wäre nicht sehr groß. Außerdem wäre ein Teil des Gases bereits so weit verstreut gewesen, dass wir es mit MUSE nicht mehr nachweisen konnten, als wir mit der Beobachtung begannen.“

Ein anderes Team unter der Leitung von Stefano Bagnulo, einem Astronomen am Armagh Observatory and Planetarium in Nordirland, UK, untersuchte, wie der DART-Einschlag die Oberfläche des Asteroiden verändert hat.

„Wenn wir die Objekte in unserem Sonnensystem beobachten, schauen wir auf das Sonnenlicht, das von ihrer Oberfläche oder ihrer Atmosphäre gestreut wird und dabei teilweise polarisiert wird“, erklärt Bagnulo. Das bedeutet, dass die Lichtwellen nicht mehr zufällig, sondern entlang einer bevorzugten Richtung schwingen. „Wenn wir verfolgen, wie sich die Polarisation mit der Ausrichtung des Asteroiden relativ zu uns und der Sonne verändert, können wir die Struktur und Zusammensetzung seiner Oberfläche erkennen.“

Bagnulo und seine Kollegen nutzten den FOcal Reducer/low dispersion Spectrograph 2 (FORS2) am VLT, um den Asteroiden zu beobachten, und stellten fest, dass die Polarisation nach dem Einschlag plötzlich abnahm. Gleichzeitig nahm die Gesamthelligkeit des Systems zu. Eine mögliche Erklärung ist, dass der Einschlag mehr ursprüngliches Material aus dem Inneren des Asteroiden freigelegt hat. „Vielleicht war das durch den Einschlag ausgehobene Material von Natur aus heller und weniger polarisierend als das Material auf der Oberfläche, weil es nie dem Sonnenwind und der Sonnenstrahlung ausgesetzt war“, sagt Bagnulo.

Eine andere Möglichkeit ist, dass der Einschlag Partikel auf der Oberfläche zerstört hat und dadurch viel kleinere Partikel in die Trümmerwolke geschleudert wurden. „Wir wissen, dass kleinere Fragmente unter bestimmten Umständen das Licht besser reflektieren und weniger gut polarisieren“, erklärt Zuri Gray, ebenfalls Doktorand am Armagh Observatory and Planetarium.

Die Studien der von Bagnulo und Opitom geleiteten Teams zeigen das Potenzial des VLT, wenn seine verschiedenen Instrumente zusammenarbeiten. Zusätzlich zu MUSE und FORS2 wurden die Folgen des Einschlags mit zwei weiteren VLT-Instrumenten beobachtet, und die Analyse dieser Daten ist noch nicht abgeschlossen. „Diese Forschungsarbeiten nutzten eine einmalige Gelegenheit, als die NASA einen Asteroiden rammte“, fasst Opitom zusammen, „und können daher von keiner zukünftigen Einrichtung wiederholt werden. Das macht die Daten, die mit dem VLT zum Zeitpunkt des Einschlags gewonnen wurden, extrem wertvoll für ein besseres Verständnis der Natur von Asteroiden.“

Weitere Informationen
Die im ersten Teil dieser Pressemitteilung vorgestellten Forschungsarbeiten wurden in der Veröffentlichung „Morphology and spectral properties of the DART impact ejecta with VLT/MUSE“ vorgestellt, die in Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202345960) erscheint. Der zweite Teil dieser Veröffentlichung bezieht sich auf die Studie „Optical spectropolarimetry of binary asteroid Didymos-Dimorphos before and after the DART impact“, die in Astrophysical Journal Letters (doi:XXX) erscheinen wird.

Das Team, das die erste Studie durchgeführt hat, besteht aus C. Opitom (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, UK [Edinburgh]), B. Murphy (Edinburgh), C. Snodgrass (Edinburgh), S. Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, UK [Armagh]), S. F. Green (School of Physical Sciences, The Open University, UK), M. M. Knight (United States Naval Academy, USA), J. de Léon (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spanien), J.- Y. Li (Planetary Science Institute, USA), und D. Gardener (Edinburgh).

Das Team, das die zweite Studie durchgeführt hat, besteht aus S. Bagnulo (Armagh), Z. Gray (Armagh), M. Granvik (Department of Physics, University of Helsinki, Finnland [Helsinki]; Asteroid Engineering Laboratory, Luleå University of Technology, Schweden), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italien), L. Kolokolova (Department of Astronomy, University of Maryland, USA), K. Muinonen (Helsinki), O. Muñoz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Spanien), C. Opitom (Edinburgh), A. Penttila (Helsinki), und Colin Snodgrass (Edinburgh).

Das Johns Hopkins Applied Physics Lab hat das DART-Raumschiff gebaut und betrieben und leitet die DART-Mission für das Planetary Defense Coordination Office der NASA als ein Projekt des Planetary Missions Program Office der Behörde. LICIACube ist ein Projekt der italienischen Raumfahrtbehörde (ASI), das von Argotec durchgeführt wird. Für weitere Informationen über die DART-Mission besuchen Sie https://science.nasa.gov/planetary-defense-dart/ oder https://dart.jhuapl.edu.

Über die ESO
Die Europäische Südsternwarte (ESO) befähigt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit, die Geheimnisse des Universums zum Nutzen aller zu entdecken. Wir entwerfen, bauen und betreiben Observatorien von Weltrang, die Astronominnen und Astronomen nutzen, um spannende Fragen zu beantworten und die Faszination der Astronomie zu wecken, und wir fördern die internationale Zusammenarbeit in der Astronomie. Die ESO wurde 1962 als zwischenstaatliche Organisation gegründet und wird heute von 16 Mitgliedstaaten (Belgien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Finnland, Irland, Italien, den Niederlanden, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, Spanien, der Tschechischen Republik und dem Vereinigten Königreich) sowie dem Gastland Chile und Australien als strategischem Partner unterstützt.

Der Hauptsitz der ESO und ihr Besucherzentrum und Planetarium, die ESO Supernova, befinden sich in der Nähe von München in Deutschland, während die chilenische Atacama-Wüste, ein wunderbarer Ort mit einzigartigen Bedingungen für die Himmelsbeobachtung, unsere Teleskope beherbergt.

Die ESO betreibt drei Beobachtungsstandorte: La Silla, Paranal und Chajnantor. Am Standort Paranal betreibt die ESO das Very Large Telescope und das dazugehörige Very Large Telescope Interferometer sowie zwei Durchmusterungsteleskope, VISTA, das im Infraroten arbeitet, und das VLT Survey Telescope für sichtbares Licht. Ebenfalls am Paranal wird die ESO das Cherenkov Telescope Array South betreiben, das größte und empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium der Welt. Zusammen mit internationalen Partnern betreibt die ESO auf Chajnantor APEX und ALMA, zwei Einrichtungen zur Beobachtung des Himmels im Millimeter- und Submillimeterbereich. Auf dem Cerro Armazones in der Nähe von Paranal bauen wir „das größte Auge der Welt am Himmel“ – das Extremely Large Telescope der ESO. Von unseren Büros in Santiago, Chile, aus unterstützen wir unsere Aktivitäten im Land und arbeiten mit chilenischen Partnern und der Gesellschaft zusammen.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Forschungsarbeiten:
Bagnulo et al., Astrophysical Journal Letters
Opitom et al., Astronomy & Astrophysics Letters

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• DART auf Falcon 9 (B1063.3) von Vandenberg

Der Beitrag Erste Ergebnisse von ESO-Teleskopen zu den Folgen des Asteroideneinschlags von DART erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Stadt Köln 9. November 2022.

Freut euch auf die folgenden Vorträge:

• Dr. Lisa Wörner, Leiterin des DLR-Instituts für Quantentechnologien in Ulm. Sie berichtet über heutige und zukünftige Anwendungsszenarien für Quantentechnologien in der Raumfahrt.
• Dr. Jens Biele vom Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) in Köln berichtet über die DART-Mission bei der eine Weltraumsonde im September 2022 in einen kleinen Asteroiden einschlug, um seine Umlaufbahn zu ändern. Außerdem gibt er einen Ausblick auf die Folgemission Hera.

Davor, dazwischen und danach ist wieder unser Weltraum-Quiz am Start. Knackige Fragen für spacige Preise!

„Lichtjahre voraus“ findet auch dieses Jahr online statt. Wir nutzen dafür die Webinarplattform edudip, die im Browser läuft. Die technischen Voraussetzungen halten sich daher in Grenzen: Ihr braucht eine gute und stabile Internetverbindung, einen aktuellen Browser (am besten Chrome oder Firefox) und einen Lautsprecher oder Kopfhörer. Wie unser Weltraumforschungsabend als Online-Veranstaltung funktioniert, seht ihr hier am Beispiel von „Lichtjahre voraus 2021“: YouTube-Link.

Wir freuen uns auf eure Kommentare und Fragen im Veranstaltungs-Chat. Nach den Vorträgen schnappen wir uns eure Fragen und lassen sie von den Vortragenden beantworten. So seid ihr wirklich live dabei.

Das Webinar wird aufgezeichnet und in unserer YouTube-Playlist veröffentlicht. Bitte beachtet, dass auch der Chat in der Aufzeichnung zu sehen sein wird. Meldet euch gern mit einem Pseudonym an, falls ihr nicht mit eurem Klarnamen im Chat auftauchen wollt.

In Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

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Datum: 1. Dezember 2022 (Donnerstag)
Uhrzeit: 19 – 21:30 Uhr (Webinarraum schon vorher offen)
Eintritt: kostenlos
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Der Beitrag Lichtjahre voraus 2022 (Online-Event am 1. Dezember 2022) erschien zuerst auf Raumfahrer.net.