Beitrag von Anna-Janina Stöhr, 04. März 2026.

Wie lässt sich der Weltraum rechtlich nutzen und welche Regeln gelten für Staaten und private Unternehmen, wenn es um Mondmissionen oder Ressourcennutzung geht? Diese Fragen diskutieren wir in unserem Interview mit Prof. Dr. Marcus Schladebach. Er ist Professor für Öffentliches Recht, Medienrecht sowie Luft- und Weltraumrecht an der Universität Potsdam und deutscher Delegierter beim UN-Weltraumausschuss in der Expertengruppe zur Mondnutzung. Im Gespräch gibt er Einblicke in internationale Rechtsgrundlagen, aktuelle Entwicklungen wie den Mondbergbau und die Artemis Accords sowie die Chancen und Herausforderungen für private Raumfahrtunternehmen.

Raumfahrer.net: Welche internationalen Rechtsgrundlagen regeln derzeit die Nutzung des Weltraums?

Prof. Dr. Marcus Schladebach: Wir haben hier fünf große Verträge. Erstens der Weltraumvertrag von 1967, der unter UN-Ägide, hauptsächlich von den USA und der Sowjetunion, verhandelt wurde. Der ist bis heute von 116 Staaten ratifiziert, darunter Deutschland, und weitere 23 haben ihn nur unterzeichnet. Das ist sozusagen das Vorstadium.

Dann gibt es noch weitere Verträge, die eigentlich nur Konkretisierungen sind, weil der Weltraumvertrag sehr allgemein formuliert ist. Große Worte, friedliche Nutzung des Weltraums, gemeinsames Erbe der Menschheit, sozusagen Grundsatzdinge. Deshalb kamen dann:

• 1968 das Rettungsübereinkommen für Raumfahrer,
• 1972 das Haftungsübereinkommen bei Unfällen,
• 1975 das Registrierungsübereinkommen, damit Raumfahrzeuge angemeldet werden, bevor sie ins All geschickt werden,
• 1979 der Mondvertrag, als Reaktion auf Armstrong & Aldrin.

Der Haken beim Mondvertrag: Die großen Raumfahrtnationen haben ihn nicht ratifiziert. Nur 18 Staaten haben ratifiziert, die politisch oder symbolisch dabei sind, aber keine Rolle im Raumfahrtgeschäft spielen. Praktisch bedeutet das, für den Mond ist der Vertrag bedeutungslos.

Interessant ist trotzdem, dass im Mondvertrag das Abbausystem für Bodenschätze steht. Artikel 11 erlaubt es prinzipiell, Bodenschätze auf dem Mond zu nutzen. Aber alles unter dem Gedanken „Gemeinsames Erbe der Menschheit“, der Mond gehört keinem einzelnen Staat, genauso wie die Erde. Das ist der bekannte Gemeinschaftsgedanke, den sowohl der Weltraumvertrag von 1967 als auch der Mondvertrag festschreiben.

Raumfahrer.net: Ist der Abbau von Ressourcen auf dem Mond oder Asteroiden nach geltendem Recht erlaubt?

Prof. Schladebach: Im Mondvertrag steht grundsätzlich: Wenn ich Bodenschätze abbauen will, muss ich allen anderen Staaten, die inaktiv bleiben etwas abgeben. Also ein Verteilungssystem, einer arbeitet, alle anderen profitieren. Ich nenne das in meinen Auftritten gerne „Kommunismus im Weltraum“. Wenn alle Himmelskörper allen gehören, sollen auch alle vom Abbau profitieren.

Jetzt kann man sich vorstellen, wie damals die großen Raumfahrtnationen – USA, Deutschland, Russland – das von der UN-Generalversammlung vorgelegt bekommen haben und dem nicht zustimmen wollten, dass wenn sie die Arbeit leisten, alle anderen davon profitieren. Und deshalb wurde der Mondvertrag von den großen Industriestaaten nicht ratifiziert. Artikel 11 Absatz 7 ist also praktisch bedeutungslos.

Also, zur Frage, ob der Abbau von Ressourcen nach geltendem Recht erlaubt ist: Nein. Man kann sich nicht auf den Mondvertrag berufen, weil man ihn nicht ratifiziert hat. Dann fällt man zurück auf den Weltraumvertrag von 1967, und da steht in Artikel 2: niemand darf sich etwas aneignen. Das unterstützt den Gemeinschaftsgedanken: Allen gehört alles, also darf sich niemand etwas exklusiv sichern – weder Staaten noch Privatpersonen. Lustige Beispiele gibt’s ja, Leute verkaufen „Mondzertifikate“ oder Sternenrechte, aber das geht nicht.

Fazit: Bodenschätze abbauen wäre eine Aneignung im Sinne von Artikel 2, und das ist nach dem Gemeinschaftsgedanken verboten.

Raumfahrer.net: Unter welchen Voraussetzungen dürfen private Unternehmen im All tätig werden, und welche Verantwortung tragen Staaten für deren Aktivitäten?

Prof. Schladebach: Das ist tatsächlich ein echter Wandel in der Raumfahrtgeschichte. Früher gab es im Grunde nur staatliche Akteure, also Raumfahrtagenturen wie die NASA, Roskosmos, die ESA oder die JAXA. Jetzt treten zunehmend private Unternehmen auf den Plan, schlicht weil sie enorme finanzielle Mittel haben.

Grundsätzlich dürfen private Unternehmen im All tätig werden. Das ist im Weltraumvertrag ausdrücklich vorgesehen und zwar schon seit den 1960er-Jahren. In Artikel 6 ist erstaunlich visionär geregelt, dass nicht nur Staaten, sondern auch nichtstaatliche Akteure im Weltraum aktiv sein können.

Aber: Völkerrechtlich verantwortlich bleibt immer der Staat. Artikel 6 stellt klar, dass der Staat für die Aktivitäten „seiner“ privaten Unternehmen nach außen haftet. Wenn also ein Unternehmen im All Schäden verursacht, trifft die Verantwortung zunächst den sogenannten Startstaat – also den Staat, von dessen Territorium aus gestartet wird oder der die Aktivität genehmigt hat. Er hat die Gefahrenquelle geschaffen und zugelassen, dass dieses Unternehmen tätig wird, und muss deshalb auch geradestehen. Genau deshalb hat der Staat ein starkes Interesse daran, private Akteure streng zu beaufsichtigen.

Raumfahrer.net: Welche Rolle spielen nationale Weltraumgesetze für die kommerzielle Nutzung außerirdischer Rohstoffe?

Prof. Schladebach: Wenn ein Staat private Unternehmen ins All lassen will, dann will er natürlich nur solche Akteure zulassen, die zuverlässig sind – technisch, finanziell und organisatorisch solide aufgestellt.

Genau dafür braucht es ein nationales Weltraumgesetz. Darin werden die Genehmigungsvoraussetzungen festgelegt – also unter welchen Bedingungen ein privates Unternehmen überhaupt starten darf. Und es geht nicht nur um die einmalige Erlaubnis, sondern auch um eine ständige Aufsicht, wie sie Artikel 6 des Weltraumvertrags ausdrücklich verlangt.

Das liegt im ureigenen Interesse des Staates. Deshalb richtet er ein Prüfverfahren ein, ähnlich wie bei anderen genehmigungspflichtigen Tätigkeiten auf der Erde. Man prüft vorab, ob ein Unternehmen seriös agieren wird. Das ist natürlich immer eine Prognoseentscheidung, aber ohne ein solches Verfahren geht es nicht.

Und was ist mit deutschen Unternehmen? Wir haben ja richtig gute Technik, viel Innovationspotenzial, und es ist gut möglich, dass deutsche Firmen auch Interesse an Aktivitäten im All hätten. Das Problem: Es gibt in Deutschland kein nationales Weltraumgesetz, das genau regelt, unter welchen Bedingungen deutsche Unternehmen tätig werden dürfen. Man könnte sagen, die Bundesregierung hat andere Prioritäten, aber das Thema wird schon seit Jahren verschoben. Es gibt nur sogenannte Eckpunkte der alten Bundesregierung vom 5. September 2024. Jetzt hofft man, dass diese Eckpunkte vielleicht umgesetzt werden.

Wichtig wäre, dass Deutschland den privaten Unternehmen rechtssichere, finanz- und investitionssichere Grundlagen bietet, wie es Artikel 6 Satz 2 des Weltraumvertrags vorsieht. Denn private Unternehmen investieren viel Geld, und ohne klare Regeln können sie nicht planvoll agieren.

Raumfahrer.net: Ist das bestehende Weltraumrecht noch auf die Realität der heutigen Raumfahrt zugeschnitten? Sehen Sie konkrete Regelungslücken?

Prof. Schladebach: Ich bin ein Fan des Weltraumvertrags. In den 60ern, mitten in Kuba-Krise, Berlin-Krise, Atomspannung – trotzdem haben sie sich auf Grundsätze geeinigt, die bis heute noch gelten. Das ist schon beeindruckend.

Aber es gibt konkrete Regelungslücken. Die wichtigste ist der Mondbergbau. Ob der wirklich sinnvoll ist, können eher Geowissenschaftler beurteilen – wie viel Rohstoffe sind da, ist es technisch machbar oder nicht. Mit zunehmender Weltbevölkerung muss man sich fragen, wie die Menschheit ihren Rohstoffhunger stillt.

Zweitens: Weltraummüll. Große Metallobjekte, alte Satelliten, die Starlink-Satelliten – die verglühen nicht so einfach in der Atmosphäre. Bisher gibt es keine internationale Regelung, die Staaten verpflichtet, Weltraummüll zurückzuholen oder die Kosten zu tragen. Ich habe schon vor 15 Jahren vorgeschlagen: Wer etwas hochschickt, muss sich auch um die Entsorgung kümmern, wie auf der Erde. Wenn man die Umlaufbahn nicht sauber hält, wird das Starten immer komplizierter.

Drittens: Geistiges Eigentum. Auf der ISS gibt es zwar eine Art Regelung für die dort durchgeführten Experimente, aber das gilt nicht international für alle Missionen. Wenn einer der Forscher dort oben etwas entdeckt oder eine neue Technologie entwickelt, ist oft unklar, wem die Rechte daran gehören – dem einzelnen Forscher, dem betreibenden Unternehmen oder dem Staat, von dem aus gestartet wurde. Gerade angesichts der zunehmenden Beteiligung privater Akteure wird das schnell relevant, denn geistiges Eigentum kann extrem wertvoll sein.

Zwei weitere heiße Themen: Space Traffic Management, also Verkehrsordnung im Weltraum. Es gibt ein Manual der Uni Köln, gefördert von der ESA, wie man sich verkehrlich im All verhält. Und Planetary Defense, also Verteidigung der Erde gegen Meteoriten oder andere einschlagende Objekte.

Raumfahrer.net: Welche Bedeutung haben Initiativen wie die Artemis Accords für die zukünftige Nutzung des Mondes – entsteht hier ein paralleles Regelwerk zum bestehenden Völkerrecht?

Prof. Schladebach: Die Artemis Accords sind ein Versuch der USA, das rechtliche Hindernis für Mondbergbau zu umgehen. Die Amerikaner haben am 13. Oktober 2020 dieses Vertrags-ähnliche Konzeptpapier entworfen mit 13 Artikeln, als Einladung an Staaten, sich an neuen Mondmissionen zu beteiligen. Juristisch sind die Accords kein völkerrechtlicher Vertrag, sie können nicht ratifiziert werden. Trotzdem haben mittlerweile 59 Staaten, darunter Deutschland, unterschrieben.

Besonders interessant: In Artikel 10 Absatz 2 der Accords steht versteckt, dass der Abbau von Bodenschätzen nicht zwingend als Aneignung nach Artikel 2 des Weltraumvertrags zu sehen ist. Für die USA ist das ein Weg, die wirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen, ohne direkt gegen bestehendes Völkerrecht zu verstoßen.

Deutschland hat als 29. Staat unterzeichnet, aber gleichzeitig eine Zusatzerklärung nachgeschoben, dass man am Aneignungsverbot festhält – das ist widersprüchlich, weil die Accords selbst eben versuchen, dieses Hindernis aufzuweichen.

Kurz gesagt: Wer Mondbergbau machen will, muss die Hürde des Gemeinschaftsgedankens überwinden. Die Artemis Accords versuchen das „durch die Hintertür“, und die Diskussion dazu läuft in den entsprechenden UN-Gremien. Aber konkrete Ergebnisse gibt es noch nicht, weil die Interessen der verschiedenen Staaten sehr unterschiedlich sind.

Raumfahrer.net: Was würde passieren, wenn ein Staat entgegen internationaler Regeln Rohstoffe abbaut? Und ist das bestehende Weltraumrecht stark genug, um solche Konflikte zu verhindern?

Prof. Schladebach: Rechtlich passiert erstmal gar nichts. Im Völkerrecht gibt es leider kaum Durchsetzungsbefugnis. Man könnte vielleicht den UN-Weltraumausschuss anrufen, aber der hat keine Sanktionsbefugnis. Eher theoretisch könnte ein Konkurrenzstaat den Internationalen Gerichtshof in Den Haag einschalten. Der würde dann prüfen, ob durch den Abbau das Aneignungsverbot aus dem Weltraumvertrag von 1967 verletzt wurde. Praktisch wird das aber kaum passieren, weil man sich diplomatisch nicht gleich verknoten will.

Wahrscheinlich werden neue Regelungen kommen müssen, vielleicht ein „Mondvertrag 2.0“. Aber momentan gibt es keine Institution mit echter Durchsetzungskraft, außer dem Internationalen Gerichtshof oder dem Permanent Court of Arbitration (PCA) in Den Haag. Der PCA kann Schiedsverfahren zwischen Staaten machen, so eine Art Ausgleich. Theoretisch könnte man also einen Staat da hinziehen, aber das ist eher unwahrscheinlich.

Raumfahrer.net: Denken Sie, dass der Abbau von Rohstoffen im Weltall in den nächsten 20 Jahren Realität wird?

Prof. Schladebach: Ja, das wird passieren. Alles, was technisch möglich ist, macht die Menschheit, ob es klug ist oder nicht. In fünf, sechs, sieben Jahren wird die Technik wahrscheinlich soweit sein. Dann wird gesagt: „Es gibt ja keine Regeln, also ist es erlaubt.“ Eigentlich gilt aber noch der Weltraumvertrag, also offiziell ist es nicht erlaubt.

Aber die großen Staaten werden es machen: USA, China, Russland, vielleicht Indien, und auch Staaten wie die Vereinigten Arabischen Emirate, die viel Geld haben. Es geht oft darum, der Erste zu sein – egal ob Staat oder privates Unternehmen – immer mit einem verantwortlichen Staat im Hintergrund.

Bisher denkt niemand wirklich über die Konsequenzen nach. Ich habe letztes Jahr im UN-Weltraumausschuss in Wien vorgeschlagen, dass ein Eingriff in die Mondoberfläche auch als Eingriff in eine Art Umwelt gesehen werden sollte, auch wenn es kein Ökosystem wie auf der Erde gibt. Auf der Erde gibt es Umweltverträglichkeitsprüfungen, bevor man in Flüsse, Meere oder Gebiete eingreift, die auch international anerkannt sind. Und genau so sollte man auch auf den Mond schauen: man sollte prüfen, welche Folgen der Abbau dort hat, bevor man einfach alles verändert.

Raumfahrer.net: Was wäre Ihre persönliche Wunschvorstellung?

Prof. Schladebach: Dass wir die Ressourcen erst einmal auf der Erde vernünftig nutzen. Dass wir uns um die wiederanbaubaren Rohstoffe kümmern und die Himmelskörper wie den Mond in Ruhe lassen. Denn wenn man den Mond jetzt bewirtschaftet oder, sagen wir mal ein bisschen Science-Fiction-mäßig, sogar besiedelt – da gibt’s ja alle möglichen Vorstellungen, von Stationen bis zu Mondhotels oder Infrastruktur, um irgendwann vielleicht zum Mars weiterzufliegen – dann ist das für den Mond nicht unbedingt günstig.

Es geht nicht nur um Nutzung, sondern irgendwann auch um Übernutzung, und ob das für das Verhältnis Mond–Erde gut wäre, ist fraglich.

Damit sage ich nicht, dass man den Mond nicht besuchen sollte, wissenschaftliche Forschung ist total wichtig. Schon die zwölf Apollo-Astronauten Anfang der 70er haben gezeigt, dass man durch den Mond viel über sich selbst und die Erde lernen kann. Aber richtigen Bergbau wie in Brandenburg, Krater und Kohlegruben auf dem Mond, das fände ich zu viel. Ob man das auf Dauer überhaupt stoppen kann, weiß ich nicht – die Menschheit strebt ja immer nach „mehr“ und macht alles, was technisch möglich ist.

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• Weltraumrecht

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Quelle: ÖWF 12. Dezember 2023.

12. Dezember 2023 – Zusammen mit Dr. Laura Jamschon Mac Garry, Professorin an der Universität für internationales Recht Belgrano, Argentinien und Dr. Sergio Camacho Lara, Professor am Instituto Astrofisico, Optica y Electronica de Mexico und vormaliger Direktor des UN Büros für Weltraumangelegenheiten, widmete sich der ÖWF-Experte Dr. Rudolf Albrecht der Frage, welche geopolitischen, wirtschaftlichen und diplomatischen Auswirkungen auf Grund eines drohenden Asteroideneinschlags zu erwarten wären.

Denn bereits ab Bekanntwerden des drohenden Einschlags – bis zu 10 Jahre vor dem tatsächlichen Ereignis – ist im voraussichtlichen Einschlagsgebiet von enormen wirtschaftlichen und demografischen Verwerfungen auszugehen. Unter anderem würden Investitionen ausbleiben, Grundstückspreise drastisch fallen, Banken und Industriebetriebe würden insolvent, die Nahrungsmittelproduktion käme zum Erliegen. Die Bevölkerung würde versuchen, das Gebiet zu verlassen, die öffentliche Sicherheit erodieren. Die drohende Gefahr hätte aber auch Auswirkungen, die über das voraussichtliche Einschlagsgebiet hinausgingen.

Folgen über das Einschlagsgebiet hinaus
Dr. Rudolf Albrecht: „Die Annahme, dass das Leben bis kurz vor dem Einschlag seinen gewohnten Gang nehmen würde, ist vollkommen unrealistisch. Je nach Einschlagsort könnten die wirtschaftlichen Verwerfungen sogar dazu führen, dass technische Gegenmaßnahmen unmöglich werden- etwa durch den Zusammenbruch der Lieferketten und durch die Flucht der erforderlichen Arbeitskräfte. In unserem Artikel beleuchten wir die zu erwartenden möglichen Folgen, die zu erwarten sind und wie die internationale Gemeinschaft im Rahmen des Völkerrechts darauf reagieren könnte. Welche Verpflichtungen haben betroffene und nicht betroffene Staaten? Wie ist umzugehen mit der zu erwartenden riesigen Zahl von Flüchtlingen? Die steigende Bedrohung beeinflusst sicher auch das Wahlverhalten in vielen Ländern. In welche Richtung? Auch geopolitische Rivalitäten könnten eine Rolle spielen.“

Diese Gedanken wurden von Dr. Lindley Johnson, Leiter des NASA Planetary Defense Coordination Office, aufgenommen und sollen zum Gegenstand eines internationalen Koordinationsplans werden.

Der ganze Artikel
Laura Jamschon Mac Garry, Rudolf Albrecht, Sergio Camacho-Lara: „Diplomatic, geopolitical and economic consequences of an impending asteroid threat“ (Diplomatische, geopolitische und wirtschaftliche Folgen eines drohenden Asteroideneinschlags), Acta Astronautica, Volume 214, 2024, Seiten 496 bis 504, ISSN 0094-5765,
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009457652300560X

Was die internationale Gemeinschaft bereits tut
Die potentielle Zerstörungskraft eines Asteroideneinschlags ist nicht zuletzt durch das Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren bekannt. 2013 brachte ein 20-Meter großer Gesteinsbrocken fast alle Fensterscheiben in Chelyabinsk zum Bersten als er noch vor seinem Einschlag explodierte. Ähnliche Ereignisse wie vor 65 Millionen Jahren könnten heute unsere gesamte Zivilisation gefährden. Daher richteten die Vereinten Nationen 2013 die Arbeitsgruppen „International Asteroid Warning Network” und „Space Mission Planning Advisory Group” ein, um Konzepte und Strategien zur Planetaren Verteidigung zu entwickeln. Parallel dazu findet alle zwei Jahre die Planetary Defense Conference (PDC) statt, ein Forum von Spezialist*innen, die das breite Spektrum zwischen wissenschaftlicher Forschung, technischer Entwicklung bis hin zum Zivilschutz abdecken.

Über die Autor*innen
Dr. Laura Jamschon Mac Garry hat einen LL.M. Abschluss (Universität Wien) und Ph.D. (Universität Sapienza Rom). Sie ist Professorin an der Universität Belgrano und der Universität del Salvador in Buenos Aires. Als Berufsdiplomatin war sie in Wien stationiert und integrierte die nationale Delegation in COPUOS-Sitzungen von 2013 bis 2019. Sie war amtierende Vorsitzende des Rechtsunterausschusses von COPUOS (Committee on the Peaceful Uses of Outer Space; Ausschuss der Vereinten Nationen für die friedliche Nutzung des Weltraums) und Leiterin der Task Force der Gruppe lateinamerikanischer und karibischer Länder (GRULAC) und der Gruppe der 77+China (G77+China). Sie ist Mitglied des International Institute of Space Law (IISL).

Dr. Rudolf Albrecht promovierte in Astrophysik an der Universität Wien, Österreich. Er arbeitete in Wien, am Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona, am European Southern Observatory und am Cerro Tololo Interamerican Observatory in Chile. Er war Gründungsmitglied des Space Telescope Science Institute und ordentlicher Professor an der Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland. Nach seinem Ausscheiden aus der Europäischen Weltraumorganisation ESA als Leiter der Space Telescope European Coordinating Facility wechselte er als Senior Science Advisor zum Österreichischen Weltraum Forum ÖWF. Er fungiert als technischer Experte in der österreichischen Delegation bei UN-COPUOS und in der Space Mission Planning Advisory Group (SMPAG).

Dr. Sergio Camacho ist Professor im Graduiertenprogramm für Weltraumwissenschaft und -technologie am Nationalen Institut für Astrophysik, Optik und Elektronik in Mexiko und ehemaliger Direktor des Büros der Vereinten Nationen für Weltraumfragen UNOOSA. Er war Vorsitzender der Arbeitsgruppe des Wissenschaftlich-Technischen Unterausschusses von COPUOS, der 2013 die Einrichtung des International Asteroid Warning Network IAWN und der Space Mission Planning Advisory Group SMPAG empfahl. Die Empfehlungen wurden von COPUOS unterstützt. Die Generalversammlung begrüßte diese Empfehlungen im Dezember 2013, dies führte 2014 zur Gründung von IAWN und SMPAG.

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• Österreichisches Weltraum Forum (ÖWF)

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Quelle: Bayerischer Rundfunk 28. November 2023.

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat uns 2023 erneut atemberaubende Aufnahmen beschert. Für ungeplanten Nervenkitzel hat die JUICE-Mission der ESA gesorgt: Auf ihren Traumstart im April folgte ein zwischenzeitlicher Rückschlag, als sich eine wichtige Radarantenne zunächst nicht ausklappen ließ. Doch wenn ab jetzt alles nach Plan verläuft, wird die Sonde 2031 die Jupiter-Monde erreichen und hoffentlich herausfinden, ob in den Ozeanen unter den Eisoberflächen der Monde lebensfreundliche Bedingungen herrschen. ʺSpace Night scienceʺ zeigt auch, welche weiteren heißen Kandidaten es für die Suche nach Spuren außerirdischen Lebens gibt. Eine ganz andere, aber nicht minder große Aufgabe hat die im Juli gestartete ESA-Mission Euclid. Sie soll helfen, die beiden rätselhaftesten Phänomene des Kosmos besser zu verstehen: Dunkle Energie und Dunkle Materie.

Auch 2024 bleibt es spannend im Weltall: Die JAXA-Mission ʺMartian Moons eXplorationʺ will das Rätsel um die Marsmonde Deimos und Phobos lösen und wird dazu erstmals einen deutsch-französischen Rover auf Phobos absetzen und sogar Bodenproben sammeln. Die ESA-Mission Hera wiederum wird die Folgen des Einschlags der DART-Sonde auf dem Asteroiden Dimorphos im Jahr 2022 genau analysieren, um unsere Möglichkeiten der Asteroiden-Abwehr zu verbessern. Und gleich mehrere Missionen wollen zum Mond: Der Rover VIPER wird dort nach Wassereis suchen, und mit Artemis 2 soll die erste astronautische Mondmission seit Apollo 17 im Jahr 1972 erfolgen.

Zum Magazin ʺSpace Night scienceʺ:
Was gibt es Neues aus dem Universum? Welche Auswirkungen haben die Ergebnisse der Weltraumforschung auf die Zukunft der Menschheit? Im Magazin ʺSpace Night scienceʺ in ARD alpha präsentiert die Astrophysikerin und Wissenschaftsjournalistin Dr. Sibylle Anderl jeden ersten Sonntag im Monat um 19.00 Uhr spannende Fakten und Neuigkeiten aus unserem Sonnensystem, der Milchstraße oder fernen Galaxien. Die Folgen stehen 24 Monate in der ARD Mediathek zur Verfügung.

Space Night science – Weitere Sendetermine:
Sonntag, 4. Februar 2024, 19.00 Uhr
Sonntag, 3. März 2024, 19.00 Uhr

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• TV-Vorschau

Der Beitrag Die Weltraum-Highlights 2023 und Future Missions 2024 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Bayerischer Rundfunk 27. Oktober 2023.

27. Oktober 2023 – Antworten auf die Fragen gibt die neue Folge des Magazins ʺSpace Night scienceʺ – am Sonntag, 5. November 2023, um 19.00 Uhr in ARD alpha und schon ab Samstag, 4. November 2023, auf ardalpha.de und in der ARD Mediathek.

Der „Dinosaurierkiller„, ein riesiger Asteroid, der vor 66 Millionen Jahren im heutigen Mexiko auf der Erde einschlug, löschte nahezu das gesamte Leben auf unserem Planeten aus. Doch selbst sehr viel kleinere, nur 20 Meter große Asteroiden haben ein dramatisches Zerstörungspotenzial, wie die Schäden nach dem Einschlag 2013 im russischen Tscheljabinsk gezeigt haben. Wie also können wir die Erde vor der Gefahr aus dem All schützen? Und werden wir sie überhaupt rechtzeitig bemerken?

Asteroiden sind aber nicht nur eine potenzielle Gefahr, sondern auch eine Chance, mehr über die Entstehung unseres Sonnensystems vor über viereinhalb Milliarden Jahren zu lernen. Zu ganz besonderen dieser kosmischen Fossilien ist die Raumsonde ʺLucyʺ unterwegs.
Die ʺPsycheʺ-Mission, die kürzlich zum gleichnamigen Asteroiden gestartet ist, hofft mehr über unseren Erdkern zu erfahren, da der Asteroid ähnliche Eigenschaften aufweist. Ob Asteroiden einst Wasser und Kohlenstoff – die Bausteine des Lebens – auf die Erde gebracht haben könnten, will wiederum die Mission ʺOsirisRexʺ herausfinden. Sie hat eine Probe vom Asteroiden Bennu zur Erde gebracht, und nun liegen erste Untersuchungsergebnisse vor.

Über diese Themen spricht Sibylle Anderl mit Thorsten Kleine, dem Direktor der Abteilung Planetenwissenschaften am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Er ist Kosmochemiker und Meteoritenforscher und hat bereits Meteoriten- und Asteroidenproben untersucht.

Zum Magazin ʺSpace Night scienceʺ:
Was gibt es Neues aus dem Universum? Welche Auswirkungen haben die Ergebnisse der Weltraumforschung auf die Zukunft der Menschheit? Im Magazin ʺSpace Night scienceʺ in ARD alpha präsentiert die Astrophysikerin und Wissenschaftsjournalistin Dr. Sibylle Anderl jeden ersten Sonntag im Monat um 19.00 Uhr spannende Fakten und Neuigkeiten aus unserem Sonnensystem, der Milchstraße oder fernen Galaxien. Die Folgen stehen 24 Monate in der ARD Mediathek zur Verfügung.

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• Terminvorschau auf Veranstaltungen

Der Beitrag Space Night science mit Sibylle Anderl: Asteroiden – Gefahr oder Chance? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft 16. Mai 2023.

16. Mai 2023 – Auf der Spur von Sonne, Mond und Sternen brechen wir im neuen Online-Schwerpunkt von „leibniz“ auf in den Weltraum. Denn auch wenn wir heute Forschungsraketen, Laserstrahlen und Weltraumteleskope in die Höhe schicken können – viele Geheimnisse des Universums bleiben weiterhin ungelüftet. Wie groß die Neugier und Faszination für das All sind, zeigt sich nicht zuletzt darin, wie intensiv wir uns damit auseinandersetzen; in Politik, Literatur – und sogar auf Briefmarken. Wie entstanden die Planeten und Galaxien? Und sind wir wirklich allein in den unendlichen Weiten?

Wenn Sie mehr darüber lesen möchten, finden Sie in unserem Schwerpunkt „Universum“ Antworten und weitere Fragen.

In den kommenden Wochen baut er sich Beitrag für Beitrag auf:

• Wie werden aus winzigen, im luftleeren Raum verstreuten Staubkörnern riesige Himmelskörper? So viel vorweg: Es hat mit Flieh- und Schwerkraft und Magnetfeldern zu tun – und mit einer ominösen Scheibe aus Gas. Mit seiner Forschung gewährt Oliver Gressel vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam Einblick in die Kinderstube von Sternen und Planeten. In den Himmel muss er dafür nicht gucken – seine Daten bezieht er aus einer Wüste in Chile.
• Mit dem Kalten Krieg endete auch die Militarisierung der Raumfahrt – so hoffte man zumindest. Tatsächlich hat das Wettrüsten im All gerade erst begonnen. „Ein Militär ohne Satelliten ist seinen Gegnern deutlich unterlegen“, sagt der Politikwissenschaftler Niklas Schörnig vom Leibniz-Institut Hessische Stiftung Friedens- und Konfliktforschung. Beliebt seien etwa Systeme, die Satelliten manipulieren oder zerstören. Und auch private Unternehmen schießen heute Satelliten ins All – allein bei Space X ist es alle sechs Tage eine Rakete. Niklas Schörnig im Interview: „So langsam wird es dort oben eng.“
• Sind wir allein im Universum? Svetlana Berdyugina vom Leibniz-Institut für Sonnenphysik hat sich diese Frage zum Lebensinhalt gemacht – und eine klare Antwort: „Ich bin überzeugt, dass es im Weltall fremdes Leben gibt“, sagt sie. „Wir werden es entdecken!“ Für ihre Suche nutzt sie das Licht, das ferne Planeten zur Erde werfen. Komplexe Modulationen verraten ihr, ob sich darauf Wüsten, Meere oder Gebirge erstrecken. Oder ein Wald, was besonders interessant wäre: Pflanzen bedeuten Leben.

Außerdem lesen Sie in „leibniz“ u.a. folgende Beiträge:

• Kein Entrinnen: Ihre Anziehungskraft ist so groß, dass schwarzen Löchern nichts entwischt. Eigentlich – denn die kosmischen Vielfraße sondern eine seltsame Strahlung ab. Die Physikerin Lotte Mertens untersucht sie.
• Briefmarken: Sie sind ein idealtypisches Objekt der Sammelleidenschaft, und mit der Zeit haben sich zahlreiche Sammelgebiete entwickelt. Auch Astronomie und Weltraum gehören dazu – gemeinsam firmieren sie als Astrophilatelie.
• Höhenforschung I: Auf einer Insel am Rande des Polarkreises steht Forschenden ein einzigartiger Maschinenpark zur Verfügung. Mit Lidar, Radar und Raketen können sie von hier aus eine Zone am Rande des Weltraums vermessen, über die bislang so wenig bekannt ist, das man sie auch „Ignorosphäre“ nennt. Zu Besuch in Nordnorwegen.
• Höhenforschung II: Sie helfen, Tiere und Ökosysteme zu beobachten, mehr über Winde und Wolken zu erfahren und Naturkatastrophen zu untersuchen. Satelliten haben das Potenzial die Umweltbeobachtung zu revolutionieren – und den Planeten zu schützen.
• Space Billiard: Vor 66 Millionen Jahren besiegelte ein Asteroideneinschlag das Ende der Dinosaurier. Damit es uns nicht so ergeht, haben Forschende erstmals versucht, die Flugbahn eines Asteroiden zu ändern. Mit dabei: das Museum für Naturkunde Berlin.
• Teilchenbauer: Transistoren, Dioden, Sensoren – oder die Materialien, aus denen sie bestehen: Leibniz-Institute fertigen einige der kleinen Rädchen, die es braucht, um den großen Fragen rund ums All nachzugehen. Ein Werkstattbesuch.
• Weltraumstart: Mitte der 1970er Jahre vollzog die European Space Agency (ESA) den Einstieg in die bemannte Raumfahrt. In der Bundesrepublik war die Kritik daran groß. Tilmann Siebeneichner vom Leibniz-Zentrum untersucht, warum der Griff nach den Sternen dennoch erfolgte.
• Ganz unten: Am Grund der Ozeane hausen wundersame Wesen, die oft noch unentdeckt sind. Im Epilog des Schwerpunkts „Universum“ tauchen wir in die Tiefsee.

„leibniz“ ist das Magazin der Leibniz-Gemeinschaft. In drei Schwerpunkten im Jahr, von denen einer in gedruckter Form erscheint, erzählt es aus Wissenschaft und Gesellschaft und stellt die Menschen hinter der Leibniz-Forschung vor. Alle Schwerpunkte und weitere Beiträge finden Sie unter www.leibniz-magazin.de. Die Printausgabe können Sie kostenlos auf der Website abonnieren unter oder mit einer Mail an: abo(at)leibniz-gemeinschaft.de.

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• Leibnitz-Gemeinschaft

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Quelle: Klaus Tschira Stiftung gGmbH 20. Januar 2023.

Heidelberg, 20. Januar 2023. Neue astronomische Messungen im Infrarotbereich haben zur Identifizierung einer bislang unbekannten Klasse von Asteroiden geführt. Einem internationalen Forscherteam mit Beteiligung von Geowissenschaftlerinnen und Geowissenschaftlern der Universität Heidelberg ist es gelungen, diese Kleinplaneten mittels Infrarotspektroskopie näher zu charakterisieren. Sie befinden sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und sind – ähnlich wie der Zwergplanet Ceres – wasserreich. Rechnerischen Modellierungen zufolge sind diese Asteroiden kurz nach ihrer Entstehung aus den äußeren Bereichen unseres Sonnensystems durch komplexe dynamische Prozesse in den heutigen Asteroidengürtel gelangt. Gefördert wurden die Forschungsarbeiten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Klaus Tschira Stiftung.

Der Zwergplanet Ceres ist mit einem Äquatordurchmesser von rund 900 Kilometern das größte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. In diesem Bereich kreisen viele weitere Kleinplaneten. „Es handelt es sich dabei um Reste des Baumaterials, aus dem vor viereinhalb Milliarden Jahren die Planeten in unserem Sonnensystem entstanden sind. In diesen kleinen Körpern und ihren Bruchstücken, den Meteoriten, finden wir viele Relikte, die direkte Hinweise auf den Prozess der Planetenbildung geben“, erläutert Mario Trieloff, Professor vom Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg. Wie die aktuelle Studie zeigt, stammen die astronomischen Kleinkörper aus allen Regionen des frühen Sonnensystems. Insbesondere über Kleinkörper aus dem äußeren Sonnensystem könnte in Form von Asteroiden Wasser auf die noch im Wachstum befindliche Erde gelangt sein, denn die Bausteine der Planeten im inneren Sonnensystem waren eher wasserarm, so Trieloff, der die Forschungsgruppe Geo- und Kosmochemie leitet.

Die neuen Infrarotspektren wurden mit dem von der NASA betriebenen Teleskop für Infrarotastronomie am Mauna-Kea-Observatorium in Hawaii (USA) von Dr. Driss Takir aufgenommen. „Diese astronomischen Messungen erlauben es, Ceres-ähnliche Asteroiden bereits ab einem Durchmesser von 100 Kilometern zu identifizieren, die sich derzeit in einer begrenzten Region zwischen Mars und Jupiter in der Nähe der Umlaufbahn von Ceres befinden“, so Takir, Astrophysiker am NASA Johnson Space Center und Erstautor der Studie. Die Infrarotspektren lassen zugleich Rückschlüsse auf die chemisch-mineralogische Zusammensetzung zu. So befinden sich auf der Oberfläche der entdeckten Asteroiden ebenso wie bei Ceres selbst Minerale, die durch Wechselwirkung mit flüssigem Wasser entstanden sind. Die astronomischen Kleinkörper sind dabei sehr porös. Diese hohe Porosität ist eine weitere Gemeinsamkeit mit dem Zwergplaneten Ceres und ein Hinweis darauf, dass das Gesteinsmaterial noch sehr ursprünglich ist: „Es wurde kurz nach Bildung der Asteroiden nicht ausreichend aufgeheizt, um sich angesichts hoher Temperaturen in ein kompaktes Gesteinsgefüge umzuwandeln, sondern behielt seinen porösen und primitiven Charakter wie er typisch ist für die äußeren Eisplaneten in großer Sonnenentfernung“, erläutert Dr. Wladimir Neumann, Mitarbeiter im Team von Professor Trieloff. Er war für die Computermodellierung der thermischen Entwicklung der Kleinkörper zuständig.

Die Eigenschaften der Ceres-ähnlichen Objekte und ihr Vorkommen in einer relativ engen Zone im äußeren Asteroidengürtel lassen vermuten, dass diese Körper zunächst in einer kalten Region am Rand unseres Sonnensystems gebildet wurden. Gravitationsbedingte Störungen der Bahnen großer Planeten wie Jupiter und Saturn – die „giant planet instability“ – haben die Flugbahn dieser Asteroiden dann so verändert, dass die Objekte in den heutigen Asteroidengürtel „implantiert“ wurden. Dies zeigen numerische Berechnungen der Forschenden zu den Bahnentwicklungen im frühen Sonnensystem.

Die Forschungsergebnisse wurden in „Nature Astronomy“ veröffentlicht. An den Forschungsarbeiten waren Wissenschaftler aus Frankreich und den USA beteiligt. Gefördert wurden die Forschungsarbeiten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Klaus Tschira Stiftung.

Originalpublikation:
D. Takir, W. Neumann, S. N. Raymond, J. P. Emery, M. Trieloff: Late Accretion of Ceres-like Asteroids and Their Implantation into the Outer Main Belt, Nature Astronomy (20. Februar 2023),
https://www.nature.com/articles/s41550-023-01898-x

Der Beitrag Unbekannte Klasse wasserreicher Asteroiden identifiziert erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Universität Bern 30. November 2022.

30. November 2022 – Die Datierung der Oberflächen von Himmelskörpern erfolgt durch das Zählen der Größe und Häufigkeit von Kratern. Diese Altersschätzungen können sehr ungenau sein, da man nicht weiß, wie das Material der Oberfläche eines Asteroiden auf einen Einschlag von einem anderen Himmelskörper reagiert. Um die Geschichte des Asteroiden Ryugu zu erforschen, wurde die Raumsonde Hayabusa 2 entwickelt, die auch Proben gesammelt und sie zur Laboranalyse zur Erde zurückgebracht hat.

Beteiligt am Projekt sind Dr. Martin Jutzi und Dr. Sabina Raducan, beide vom Physikalischen Institut der Universität Bern, Abteilung für Weltraumforschung und Planetologie (WP) und Mitglieder beim Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS. In einer Studie, die soeben in Nature Communications erschienen ist, präsentiert das Team unter ihrer Leitung neue Erkenntnisse zur Entstehung und Entwicklung von Asteroiden.

Kraterbildungsgesetze helfen bei der Datierung von Asteroiden
Zur Erkundung der Asteroideneigenschaften wurde im Rahmen der Weltraummission Hayabusa 2 ein Small Carry-on Impactor auf die Oberfläche des Asteroiden Ryugu geschossen. «Der durch den Einschlag erzeugte Krater erwies sich als viel grösser als erwartet. Wir haben also versucht, das Ergebnis des Einschlags auf Ryugu anhand von Simulationen zu reproduzieren, um herauszufinden, welche Eigenschaften das Material auf der Oberfläche des Asteroiden haben muss», erklärt Martin Jutzi.

Die Beschaffenheit und die Größe eines Einschlagkraters auf einem Asteroiden werden durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Zum einen durch die spezifischen Eigenschaften des Projektils, zum anderen durch die Eigenschaften des Asteroiden, beispielsweise dessen Festigkeit oder Schwerkraft. «Die Größe und Beschaffenheit des Kraters, der aus dem Einschlag resultiert, kann eine direkte Diagnose der Materialeigenschaften und der oberflächennahen Struktur des Asteroiden liefern», sagt Jutzi. Die Untersuchung des Kraterbildungsprozesses habe daher wichtige Auswirkungen auf das Verständnis der geologischen und geophysikalischen Entwicklung von Asteroiden.

«Wie Kraterbildung bei niedriger Schwerkraft funktioniert, blieb bisher weitgehend unerforscht. Das liegt daran, dass diese Einschlagsbedingungen in Laborexperimenten auf der Erde nicht nachgebildet werden können», sagt Sabina Raducan, die das Projekt gemeinsam mit Martin Jutzi leitet. Die Forschenden zeigen, dass der Asteroid wahrscheinlich eine sehr lockere innere Struktur hat und nur durch sehr kleine Kohäsionskräfte und Gravitationswechselwirkungen zusammengehalten wird. «Geht man von diesen Bedingungen aus, sind wir in der Lage, mit unseren numerischen Simulationen das Ergebnis des Einschlags auf Ryugu zu reproduzieren», so Raducan.

Die aus den Ergebnissen abgeleiteten Beziehungen zwischen den Projektil-Eigenschaften und Kratergröße deuten darauf hin, dass die Oberflächen kleiner Asteroiden sehr jung sein müssen. «Unsere Ergebnisse zeigen zudem, dass eine geringe Kohäsion die Kraterbildung stark beeinflussen kann. Auf Ryugu gibt es verschiedene geologische Oberflächeneinheiten, die ein unterschiedliches Alter haben. Dies könnte auf den Einfluss der Kohäsion zurückzuführen sein», ergänzt Jutzi.

Wichtige Erkenntnisse für DART
Die Arbeit von Jutzi und Raducan ist auch wichtig für die NASA-Mission «Double Asteroid Redirection Test» (DART), an der die beiden ebenfalls beteiligt sind. DART ist der weltweit erste vollumfängliche Test zur planetarischen Verteidigung gegen mögliche Asteroideneinschläge auf der Erde. Im Rahmen der DART-Mission ist am 27. September 2022 eine Weltraumsonde mit dem Asteroiden Dimorphos kollidiert, um diesen von seiner Umlaufbahn abzulenken. «Die Erkenntnisse der Simulationen zum Einschlag auf Ryugu hilft auch bei der Analyse der Resultate der DART Mission weiter» erklärt Jutzi. «Wir sind daran, die neue entwickelten Modelle auf DART anzuwenden, um damit Erkenntnisse über die Eigenschaften von Dimorphos zu gewinnen. Unsere ersten Simulationen sehen sehr vielversprechend aus» ergänzt Raducan.

Publikation:
Martin Jutzi, Sabina D. Raducan, Yun Zhang, Patrick Michel, and Masahiko Arakawa: Constraining surface properties of asteroid (162173) Ryugu from numerical simulations of Hayabusa2 mission impact experiment, Nature Communications, November 2022 DOI: s41467-022-34540-x, https://www.nature.com/articles/s41467-022-34540-x.

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• HAYABUSA-2 zu Asteroid (162173) Ryugu auf H-IIA

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Quelle: OHB SE 19. September 2022.

Mailand, 19. September 2022. OHB Italia, ein Tochterunternehmen des Raumfahrtkonzerns OHB SE, hat mit der italienischen Raumfahrtagentur ASI einen Vertrag über die Lieferung von vier Flyeye-Teleskopen zur Weltraumüberwachung unterzeichnet. Der Auftragswert beläuft sich auf 54,5 Millionen Euro.

Das Flyeye-Teleskop ist ein optisches Instrument, das unabhängig von Lichtverhältnissen große Bereiche des Himmels beobachten und so genannte Near Earth Objects wie Asteroiden oder Weltraummüll erkennen kann. Die Teleskope werden an verschiedenen Standorten rund um den Globus (sowohl in der nördlichen als auch in der südlichen Hemisphäre) installiert, um das Risiko von Kollisionen zwischen Raumfahrzeugen untereinander sowie mit Weltraummüll zu verringern. Das erste Flyeye, das ebenfalls von OHB Italia gebaut wurde, wird voraussichtlich 2023 an seinem Einsatzort in Sizilien installiert werden.

„Der Aufbau eines Flyeye-Netzwerks wird es OHB Italia und Italien ermöglichen, weltweit führend in der Weltraumüberwachung und -verfolgung zu werden. Diese Technologie ist essentiell wichtig, um einen sichereren Orbit zu gewährleisten“, erklärte Roberto Aceti, Geschäftsführer von OHB Italia. „Unsere satellitengestützte Infrastruktur ist von wesentlicher Bedeutung für die Sicherheit von Weltraumressourcen, die Dienste erbringen, auf die wir alle in unserem täglichen Leben angewiesen sind, von der Meteorologie über die Kommunikation bis hin zum weltweiten Transport von Gütern und Personen. Schätzungen zufolge gibt es in der Erdumlaufbahn mehr als 750.000 Trümmerteile, die größer als 1 cm sind und von denen jedes einzelne einen betriebsbereiten Satelliten beschädigen kann. Angesichts dieser Tatsache kann jeder die bemerkenswerte Bedeutung der bodengestützten Teleskope des Flyeye-Netzwerks nachvollziehen.“

Die Teleskope liefern Daten über die Flugbahnen von Objekten im Orbit und sind somit in der Lage, Weltraummüll im HLEO („High Low Earth Orbit“ zwischen 1.000 und 2.000 km) und im MEO („Medium Earth Orbit“ zwischen 2.000 und ca. 34.000 km) zu verfolgen. So können rechtzeitig potenzielle Gefahren für die orbitale Infrastruktur erkannt und eventuelle Ausweichmanöver gesteuert werden.

Flyeye: the bug-eyed telescope monitoring our skies

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• OHB-System

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Am 1. Januar 1801 entdeckt der italienische Astronom Giuseppe Piazzi einen neuen Planeten – jedenfalls glaubt er das. Mehrere Jahre hatten Astronomen schon nach dem Himmelskörper gesucht, der sich zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter verstecken soll. Die Freude über den Fund ist allerdings nicht von Dauer: Bald stellt sich heraus, dass er nur einer von vielen kleinen Asteroiden ist, die auf ähnlichen Bahnen um die Sonne kreisen. Ceres verschwindet in Folge für fast 200 Jahre aus dem Rampenlicht, bevor er strahlend zurückkehrt.

Karl erzählt die Geschichte von Ceres, dessen Ansehen in den letzten zwei Jahrzehnten eine enorme Wende erfahren hat. Er wurde genauer beobachtet und bekam Sondenbesuch. Der größte Körper des Asteroidengürtels ist nicht nur zum Zwergplaneten aufgestiegen, sondern entpuppte sich auch geologisch als einer der erstaunlichsten Körper des Sonnensystems.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban alle zwei Wochen 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 der Podcast von Die Weltraumreporter, einem Magazin der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement die Weltraumreporter für 3,49 Euro pro Monat oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• Zwergplanet Ceres
• NASA-Mission Dawn
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• AstroGeo Podcast

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Quelle: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich), ETH-News Arian Bastani 8. Juli 2022.

Obwohl die Erde seit langem detailliert untersucht wird, sind einige grundlegende Fragen immer noch nicht beantwortet. Eine davon betrifft die Entstehung unseres Planeten, über dessen Anfänge sich die Forschenden immer noch im Unklaren sind. Nun schlägt ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der ETH Zürich und des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS basierend auf Laborexperimenten und Computersimulationen eine neue Antwort auf diese Frage vor. Die Studie haben die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Astronomy publiziert.

Eine unerklärliche Diskrepanz
«Die vorherrschende Theorie in der Astrophysik und Kosmochemie besagt, dass die Erde aus sogenannten chondritischen Asteroiden entstanden ist. Das sind relativ kleine, einfache Blöcke aus Gestein und Metall, die sich früh im Sonnensystem gebildet haben», erklärt der Hauptautor der Studie, Paolo Sossi, Professor für experimentelle Planetologie an der ETH Zürich. «Das Problem an dieser Theorie ist, dass keine Mischung dieser Chondriten die exakte Zusammensetzung der Erde erklären kann. Diese ist wesentlich ärmer an leichten, flüchtigen Elementen wie Wasserstoff und Helium als man erwarten würde.»

Um diese Diskrepanz zu erklären, wurden im Laufe der Jahre verschiedene Hypothesen formuliert. So wurde beispielsweise postuliert, dass die Kollisionen der Objekte, aus denen sich später die Erde bildete, zu einer starken Erhitzung geführt haben. Dadurch seien die leichten Elemente verdampft, so dass am Ende eben ein Planet mit der heutigen Zusammensetzung der Erde zurückblieb.

Misst man jedoch die Isotopenzusammensetzung von verschiedenen Elementen auf der Erde, werden diese Theorien unplausibel, ist Sossi überzeugt: «Die Isotope eines chemischen Elements haben alle gleich viele Protonen, aber unterschiedlich viele Neutronen. Isotope mit weniger Neutronen sind leichter und sollten daher einfacher entweichen können. Wäre die Theorie der Verdampfung durch Erhitzung richtig, würde man heute auf der Erde weniger von diesen leichten Isotopen finden als in den ursprünglichen Chondriten. Doch genau das zeigen die Isotopenmessungen eben nicht.»

Ein kosmischer Schmelztiegel
Das Team um Sossi hat daher nach einer anderen Lösung gesucht. «Dynamische Modelle, mit denen wir die Entstehung von Planeten simulieren, zeigen, dass sich die Planeten in unserem Sonnensystem nach und nach gebildet haben. Anfänglich kleine Körner sind mit der Zeit zu kilometergroßen Planetesimalen herangewachsen, indem sie durch ihre Anziehungskraft immer mehr Material angesammelt haben», erklärt Sossi. Ähnlich wie Chondrite sind auch Planetesimale kleine Körper aus Gestein und Metall. Aber im Gegensatz zu Chondriten wurden sie ausreichend erhitzt, um sich in einen metallischen Kern und einen felsigen Mantel zu differenzieren. «Außerdem können Planetesimale, die sich in verschiedenen Gebieten um die junge Sonne oder zu verschiedenen Zeiten gebildet haben, eine sehr unterschiedliche chemische Zusammensetzung aufweisen», ergänzt Sossi. Die Frage ist nun: Könnte die zufällige Kombination verschiedener Planetesimale tatsächlich zu einer Zusammensetzung führen, die derjenigen der Erde entspricht?

Um dies herauszufinden, führte das Team Simulationen durch, bei denen Tausende von Planetesimalen im frühen Sonnensystem miteinander kollidierten. Dabei wurden die Modelle so ausgelegt, dass mit der Zeit Himmelkörper entstanden, welche den vier Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars entsprechen. Die Simulationen zeigen nun, dass eine Mischung vieler verschiedener Planetesimale tatsächlich zur effektiven Zusammensetzung der Erde führen könnte. Mehr noch: Die Zusammensetzung der Erde ist sogar das statistisch wahrscheinlichste Ergebnis dieser Simulationen.

Eine Blaupause für andere Planeten
«Auch wenn wir es vermutet hatten, war dieses Ergebnis für uns doch sehr bemerkenswert», erinnert sich Sossi. «Wir haben jetzt nicht nur einen Mechanismus, der die Entstehung der Erde besser erklärt, sondern auch eine Referenz, um die Entstehung der anderen Gesteinsplaneten zu erklären», meint der Forscher. Man könnte mit dem Mechanismus zum Beispiel vorhersagen, wie sich die Zusammensetzung des Merkurs von jener anderer Gesteinsplaneten unterscheidet. Oder wie felsige Exoplaneten anderer Sterne zusammengesetzt sein könnten.

«Unser Studie zeigt, wie wichtig es ist, sowohl die Dynamik als auch die Chemie zu berücksichtigen, wenn man die Entstehung von Planeten verstehen will», hält Sossi fest. «Ich hoffe, dass unsere Erkenntnisse zu einer engeren Zusammenarbeit zwischen Forschenden aus diesen beiden Bereichen führen.»

Publikation
Sossi P et.al. Stochastic accretion of the Earth. Nature Astronomy, 8. Juli 2022. DOI: 10.1038/s41550-​022-01702-2
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01702-2

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• Planetenentstehung

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Quelle: ETH Zürich 24. Mai 2022.

Bevor sich die Erde und die anderen Planeten gebildet hatten, war die junge Sonne von kosmischem Gas und Staub umgeben. Aus dem Staub bildeten sich über die Jahrtausende Gesteinsbrocken von unterschiedlicher Größe. Viele wurden zu Bausteinen für die späteren Planeten. Doch manche dieser Brocken wurden nie Teil eines Planeten und umkreisen die Sonne noch heute, etwa als Teil des Asteroidengürtels.

Forschende der ETH Zürich und des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS analysierten nun in Zusammenarbeit mit weiteren Universitäten Eisenproben aus Kernen von Asteroiden, die als Meteoriten auf die Erde gefallen sind.

Mit diesen Analysen enthüllten die Forschenden einen Teil der Frühgeschichte unseres Sonnensystems, als sich die Planeten formierten. Die Ergebnisse wurden soeben in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Zeugen des frühen Sonnensystems
«Frühere wissenschaftliche Studien zeigten, dass Asteroiden im Sonnensystem seit ihrer Entstehung vor Milliarden von Jahren fast unverändert geblieben sind», erklärt Alison Hunt, Hauptautorin der Studie und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der ETH Zürich. «Sie sind daher eine Art Archiv, in dem die Bedingungen des frühen Sonnensystems erhalten sind.»

Doch um dieses Archiv zu entschlüsseln, mussten die Forschenden das außerirdische Material gründlich aufbereiten und analysieren. Das Team entnahm Proben von 18 verschiedenen Eisenmeteoriten, die einst Teil des metallischen Kerns von Asteroiden waren. Für ihre Analyse isolierten sie aus den Proben die Elemente Palladium, Silber und Platin. Mithilfe eines Massenspektrometers untersuchten sie danach, wie häufig verschiedene Isotope dieser Elemente in den Proben vorkommen.

In den ersten Millionen von Jahren unseres Sonnensystems heizten sich die metallischen Asteroidkerne durch den radioaktiven Zerfall von Isotopen auf. Während der nachfolgenden Abkühlung reicherte sich darin ein spezifisches Silber-​Isotop an, das ebenfalls durch den radioaktiven Zerfall entstanden ist. Indem die Forschenden die gegenwärtigen Silber-​Isotopen-Verhältnisse in den Eisenmeteoriten maßen, konnten sie bestimmen, wann und wie schnell sich die Asteroidenkerne abgekühlt hatten.

Asteroiden kühlten rasch ab
Die Ergebnisse zeigen, dass die Abkühlung rasch erfolgte und wahrscheinlich durch heftige Kollisionen zwischen den Himmelskörpern verursacht wurde. Durch die Kollisionen brach der isolierende äußere Gesteinsmantel der Asteroiden ab, so dass die Metallkerne der Kälte des Weltraums ausgesetzt wurden. Dass es zu einer schnellen Abkühlung kam, wurde bereits durch frühere Studien angedeutet, die ebenfalls auf Silber-​Isotopen-Messungen beruhten. Allerdings blieb der Zeitpunkt der Kollisionen unklar.

«Unsere zusätzlichen Messungen von Platin-​Isotopen erlaubten uns, die Messungen der Silber-​Isotope zu korrigieren, da diese durch die kosmische Strahlung verzerrt wurden. Dadurch konnten wir den Zeitpunkt der Zusammenstöße genauer als je zuvor datieren», sagt Hunt. «Zu unserer Überraschung wurden alle von uns untersuchten Asteroidenkerne fast gleichzeitig der Kälte des Weltalls ausgesetzt, das heißt innerhalb eines Zeitraums von 7,8 bis 11,7 Millionen Jahren nach der Entstehung des Sonnensystems.»

Die nahezu gleichzeitigen Zusammenstöße der verschiedenen Asteroiden deuten darauf hin, dass es sich bei dieser Zeitperiode um eine sehr unruhige Phase des Sonnensystems gehandelt haben muss. «Alles scheint damals zusammengeprallt zu sein», sagt Hunt. «Und wir wollten wissen, warum.»

Vom Labor zum solaren Nebel
Um die Frage zu beantworten, kombinierte das Team die Messergebnisse mit neuen, ausgeklügelten Computersimulationen zur Entwicklung des Sonnensystems.

«Die unruhige Frühphase des Sonnensystems wurde vermutlich durch die Auflösung des so genannten solaren Nebels verursacht», sagt Maria Schönbächler, Mitautorin der Studie und Professorin für Kosmochemie an der ETH Zürich. «Dieser Sonnennebel ist der Überrest an Gas der kosmischen Wolke, aus der die Sonne entstanden ist. Während weniger Millionen Jahre umkreiste er die junge Sonne, bis er von Sonnenwind und -​strahlung weggeblasen wurde.»

Solange der Nebel vorhanden war, bremste er die Objekte, die um die Sonne kreisten, ähnlich wie der Luftwiderstand ein fahrendes Auto abbremst. Nachdem der Nebel verschwunden war, so vermuten die Forschenden, führte der fehlende Widerstand des Nebels dazu, dass sich die Asteroiden beschleunigten und miteinander kollidieren konnten.

«Unsere Studie macht deutlich, wie wir dank verbesserter Labormessverfahren wichtige Prozesse im frühen Sonnensystem rekonstruieren können. Sie geben uns zum Beispiel Hinweise, wann der Sonnennebel verschwunden war. Planeten wie die Erde befanden sich zu dieser Zeit noch im Entstehungsprozess. Letztlich können wir so besser verstehen, wie unsere eigenen Planeten entstanden sind, aber auch Einblicke in andere Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gewinnen», so Schönbächler.

Originalpublikation:
Hunt AC, Theis KJ, Rehkämper M, et al. The dissipation of the solar nebula constrained by impacts and core cooling in planetesimals. Nature Astronomy, online publiziert am 23. Mai 2022; doi: 10.1038/s41550-​022-01675-2
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01675-2

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• Meteoriten & Co – Boten aus dem Weltall

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Quelle: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik 6. Mai 2022.

6. Mai 2022 – Während die Astronomen etwa ein Drittel davon identifizieren und bekannten Objekten zuordnen konnten, handelt es sich bei mehr als 1.000 Spuren vermutlich um bisher unbekannte Asteroiden. Diese nicht identifizierten Asteroiden sind schwach und wahrscheinlich kleiner als die Asteroiden, die bei bodengestützten Durchmusterungen entdeckt wurden. Sie könnten den Astronomen wertvolle Hinweise auf die Bedingungen im frühen Sonnensystem geben, als die Planeten entstanden.

Im Juni 2019, dem Internationalen Asteroidentag, veröffentlichte eine internationale Gruppe von Astronomen den „Hubble Asteroid Hunter“, ein Bürgerbeteiligungsprojekt auf der Plattform Zooniverse. Ihr Ziel: die visuelle Identifizierung von Asteroiden in den Archivdaten des Hubble-Weltraumteleskops.

„Was für den einen Astronomen nur Müll ist, kann für einen anderen Astronomen ein Schatz sein“, scherzt Sandor Kruk, jetzt am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, der die Asteroiden-Studie leitete. Dabei werden Daten gesammelt, die bei den meisten Beobachtungen automatisch als Rauschen oder Störungen herausgefiltert werden. „Die Datenmenge in den Astronomiearchiven wächst exponentiell, und wir wollten uns diese erstaunlichen Daten zunutze machen.“ Die Astronomen identifizierten zwischen dem 30. April 2002 und dem 14. März 2021 mehr als 37.000 zusammengesetzte Bilder aufgenommen mit den ACS- und WFC3-Kameras an Bord des Hubble-Weltraumteleskops, die über den gesamten Himmel verteilt sind. Bei einer typischen Beobachtungszeit von einer halben Stunde sollten die Asteroidenspuren auf diesen Bildern als Streifen zu sehen sein.

„Aufgrund der Umlaufbahn und der Bewegung von Hubble selbst erscheinen die Streifen auf den Bildern gekrümmt, was es schwierig macht, Spuren von Asteroiden auf diesen Bildern zu klassifizieren – oder besser gesagt, es ist schwierig, einem Computer zu sagen, wie er sie automatisch erkennen soll“, erklärt Sandor Kruk. „Deshalb brauchten wir Freiwillige für eine erste Klassifizierung, mit denen wir dann einen Algorithmus für maschinelles Lernen trainierten.“ In Zahlen: Es gab 2 Millionen Klicks auf die „Hubble Asteroid Hunter“-Webseite, 11.482 Freiwillige fanden 1.488 positive Klassifizierungen in etwa 1 % der Bilder. Die Astronomen nutzten diese Klassifizierungen der Laienwissenschaftler*innen, um einen automatisierten Algorithmus für maschinelles Lernen in der Google Cloud zu trainieren und so in den verbleibenden Archivdaten nach weiteren Asteroidenspuren zu suchen. Dies führte zu 900 zusätzlichen Entdeckungen und einer Gesamtzahl von 2.487 möglichen Asteroidenspuren in den Hubble-Archivdaten.

Drei der Autoren, Sandor Kruk, Pablo García Martín von der Autonomen Universität Madrid und Marcel Popescu vom Astronomischen Institut der Rumänischen Akademie, prüften diese Spuren, wobei sie Spuren kosmischer Strahlung und andere Objekte ausschlossen. Der endgültige Datensatz enthielt 1.701 Spuren in 1.316 Hubble-Bildern. Von diesen konnten etwa ein Drittel als bekannte Asteroiden im „Minor Planet Center“, der größten Datenbank für Objekte des Sonnensystems, identifiziert werden, so dass 1.031 nicht identifizierte Spuren übrig blieben.

Für eine eindeutige Identifizierung als Asteroid (mit einer bekannten Umlaufbahn) sind weitere Beobachtungen erforderlich, aber die Stichprobe weist interessante Charakteristiken auf: Diese Objekte sind systematisch schwächer und daher wahrscheinlich kleiner als typische Asteroiden, die vom Boden aus entdeckt werden, haben aber eine ähnliche Geschwindigkeit und Verteilung am Himmel wie die bekannten Asteroiden im sogenannten Asteroidengürtel. In weiteren Arbeiten werden die Astronomen die Krümmung der Spuren, die durch die Bewegung von Hubble entstanden sind, nutzen, um die Entfernung zu den Asteroiden zu bestimmen und ihre Bahnen zu untersuchen.

„Asteroiden sind Überbleibsel aus der Entstehung unseres Sonnensystems; über sie können wir mehr über die Bedingungen bei der Geburt unserer Planeten erfahren“, erklärt Sandor Kruk. „Aber es gab auch andere Zufallsfunde in den Archivbildern, denen wir derzeit nachgehen. Der Einsatz einer solchen Kombination aus menschlicher und künstlicher Intelligenz zur Durchsuchung riesiger Datenmengen ist ein großer Fortschritt, und wir werden diese Techniken auch bei anderen bevorstehenden Durchmusterungen einsetzen, beispielsweise mit dem Euclid-Teleskop.“ Rene Laureijs, Projektwissenschaftler von Euclid und Mitautor der Studie, fügt hinzu: „Obwohl es für die Aufnahme von Galaxien konzipiert wurde, wird Euclid schätzungsweise 150.000 Objekte in unserem Sonnensystem beobachten.“

Originalveröffentlichung
Sandor Kruk et al.
Hubble Asteroid Hunter – I. Identifying asteroid trails in Hubble Space Telescope images
A&A published online 6 May 2022
DOI: https://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202142998 bzw. https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/05/aa42998-21/aa42998-21.html
arXiv pdf: https://arxiv.org/pdf/2202.00246

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• Hubble

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Quelle: Naturhistorisches Museum Wien.

Die derzeitige Krise der Biodiversität gehört zu den größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Zahlreiche Arten sind vom Aussterben bedroht, meist als direkte oder indirekte Folge menschlichen Handelns. Lebensraumzerstörung, Klimawandel, Übernutzung und Umweltverschmutzung sind die Hauptursachen für den Niedergang der Artenvielfalt. Um das Tempo des Aussterbens zu untersuchen und die Erholungsphase vorherzusagen, verglich ein internationales Team von Evolutionsbiologinnen, Paläontologinnen, Geologinnen und Modelliererinnen unter der Leitung der Justus-Liebig-Universität Gießen die heutige Krise mit dem letzten globalen Massensterben vor 66 Millionen Jahren. Damals vernichtete ein gigantischer Asteroideneinschlag nicht nur die Dinosaurier, sondern auch 76% aller anderen Arten. Das Forscherteam, dem auch Paläontologen des Naturhistorischen Museums in Wien angehören, konzentrierte sich dabei auf das heute besonders bedrohte Leben in Süßwasserseen.

Das Team sammelte einen großen Datensatz von tausenden fossilen und lebenden Schneckenarten Europas aus den letzten 200 Millionen Jahren. Mit diesen Daten konnten die Wissenschaftler*innen nun erstmals zeigen, wie schnell neue Arten entstehen und wie lange die Erholungsphasen nach großen Aussterbeereignissen dauern. Das Aussterben vor 66 Millionen Jahren war wesentlich stärker als bisher vermutet und hätte fast das Ende für das Leben im Süßwasser bedeutet. Wesentlich erschreckender ist aber, dass diese Krise von der vorhergesagten zukünftigen Aussterbewelle noch drastisch übertroffen wird. Die prognostizierte Aussterberate ist um drei Größenordnungen höher als während des Asteroiden-Einschlags. Bereits 2120 ist wahrscheinlich ein Drittel der heute lebenden Süßwasserarten verschwunden. „Das Tempo, mit dem wir heute Arten verlieren, ist beispiellos und wurde in der Vergangenheit noch nicht einmal bei größten Aussterbungskrisen erreicht“, sagt der Hauptautor der Studie, Thomas A. Neubauer von der Justus-Liebig-Universität Gießen.

Nach dem Asteroiden-Impakt brauchten die Ökosysteme fast 5 Millionen Jahre, um sich wieder einigermaßen zu erholen. Erst nach unvorstellbaren 12 Millionen Jahren war das Gleichgewicht zwischen Entstehen und Verschwinden von Arten wieder erreicht. „Wir denken in geologisch gesehen lächerlich kurzen Zeitspannen und dabei wird unser Handeln noch für Millionen von Jahren das Leben auf der Erde beeinflussen – selbst wenn es dann schon längst keine Menschen mehr geben wird“, so Mathias Harzhauser, Direktor der Geologisch-Paläontologischen Abteilung des Naturhistorischen Museums Wien.

Veröffentlichung der Studie:
Zeitschrift Communications Earth & Environment
Current extinction rate in European freshwater gastropods greatly exceeds that of the late Cretaceous mass extinction

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• Klimawandel
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Quelle: Universität Heidelberg.

Hochpräzise Edelgasanalysen deuten darauf hin, dass im Erdkern vor über 4,5 Milliarden Jahren Sonnenwindpartikel unserer Ursonne eingeschlossen wurden. Von dort sind sie über viele Millionen Jahre hinweg in den darüber liegenden Gesteinsmantel gelangt. Zu dieser Schlussfolgerung kommen Forscher des Instituts für Geowissenschaften der Universität Heidelberg. Sie haben einen Eisenmeteoriten untersucht, in dem sie solare Edelgase nachweisen konnten. In der Forschung werden solche Meteorite aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung häufig als natürliche Modellobjekte für den ebenfalls metallischen Kern der Erde herangezogen.

Die seltene Klasse der Eisenmeteoriten machen lediglich fünf Prozent aller bekannten Meteoritenfunde auf der Erde aus. Dabei handelt es sich zumeist um Fragmente aus dem Inneren von größeren Asteroiden, die in den ersten ein bis zwei Millionen Jahren unseres Sonnensystems metallische Kerne bildeten. Der jetzt im Klaus-Tschira-Labor für Kosmochemie des Instituts für Geowissenschaften untersuchte Eisenmeteorit „Washington County“ – benannt nach seinem Fundort in Colorado (USA) – wurde bereits vor knapp 100 Jahren gefunden. Er gleicht einer sechs Zentimeter dicken, diskusartigen Metallscheibe und wiegt rund 5,7 Kilogramm, wie Prof. Dr. Mario Trieloff, Leiter der Forschungsgruppe für Geo- und Kosmochemie, erläutert.

Den Forschern ist nun erstmals der eindeutige Nachweis einer solaren Komponente in Eisenmeteoriten gelungen: Mithilfe eines Edelgasmassenspektrometers konnten sie ermitteln, dass die Proben von „Washington County“ Edelgase enthalten, deren Isotopenverhältnisse von Helium und Neon typisch für den Sonnenwind sind. Nach Angaben von Dr. Manfred Vogt, Mitglied in der Forschungsgruppe von Mario Trieloff, „müssen die Messungen außerordentlich genau und präzise sein, um solare Signaturen von den dominanten kosmogenen Edelgasen und von atmosphärischer Kontamination unterscheiden zu können“. Die Forscher gehen davon aus, dass Sonnenwindpartikel im frühen Sonnensystem in das Ausgangsmaterial des Mutterasteroiden von „Washington County“ gelangten. Die mit den Partikeln aufgenommenen Edelgase sind möglicherweise bei Aufschmelzprozessen im Inneren des Asteroiden in das Metall übergegangen, das sich daraufhin in seinem Kern sammelte.

Die Ergebnisse ihrer Messungen ermöglichen den Heidelberger Forschern den Analogieschluss, dass der Kern des Planeten Erde ebenfalls eine solare Edelgaskomponente besitzen könnte. Unterstützt wird diese Annahme durch eine weitere wissenschaftliche Beobachtung: Die Forschungsgruppe von Prof. Trieloff misst bereits seit langem solare Edelgasisotope von Helium und Neon im magmatischen Gestein ozeanischer Inseln wie Hawaii oder Réunion. Diese Magmatite steigen als sogenannte Mantelplumes – eine besondere Form des Vulkanismus – aus dem tausende Kilometer tiefen Erdmantel auf und besitzen einen besonders hohen Anteil solarer Gase. Damit unterscheiden sie sich fundamental vom seichten Erdmantel, wie er an submarinen Gebirgsrücken inmitten der Ozeane auftritt. „Es war uns immer ein Rätsel, wie solche unterschiedlichen Gas-Signaturen in einem sich langsam aber stetig umwälzenden und durchmischenden Erdmantel überhaupt Bestand haben können“, erläutert der Heidelberger Wissenschaftler.

Nun scheint sich die Annahme zu bestätigen, dass Mantelplumes ihre solaren Edelgase aus dem Kern der Erde erhalten, es sich also um Sonnenwindpartikel aus dem Erdkern handelt. „Gerade einmal ein bis zwei Prozent eines Metalls mit ähnlicher Zusammensetzung wie das des Meteoriten ,Washington County‘ würden im Erdkern ausreichen, um zu erklären, wie es zu den unterschiedlichen Gas-Signaturen im Erdmantel kommt“, erläutert Dr. Vogt. Der Erdkern spielt also möglicherweise eine bisher vernachlässigte aktive Rolle bei der geochemischen Entwicklung des Erdmantels.

Die Klaus Tschira Stiftung hat die Forschungsarbeiten gefördert. Die Ergebnisse der hochauflösenden und aufwendigen Edelgasmessungen, an denen auch ein Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz beteiligt war, wurden in der Zeitschrift „Communications Earth and Environment“ veröffentlicht.

Originalpublikation
M. Vogt, M. Trieloff, U. Ott, J. Hopp, W.H. Schwarz (2021): Solar noble gases in an iron meteorite indicate terrestrial mantle signatures derive from Earth’s core (published online 14 May 2021). Communications Earth and Environment
DOI: 10.1038/s43247-021-00162-2

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• Planetenentstehung

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Quelle: ESON.

Als Teil der weltweiten Anstrengungen, erdnahe Objekte zu erfassen und zu identifizieren, hat das Test-Bed Telescope 2 (TBT2) der Europäischen Weltraumorganisation einen Technologieprototypen am La Silla-Observatorium der ESO in Chile in Betrieb genommen. Zusammen mit seinem Partnerteleskop der nördlichen Hemisphäre wird TBT2 den Himmel nach Asteroiden absuchen, die eine Gefahr für die Erde darstellen könnten, und dabei Hard- und Software für ein zukünftiges Teleskopnetzwerk testen.

„Um das Risiko von potenziell gefährlichen Objekten im Sonnensystem berechnen zu können, müssen wir zunächst eine Zählung dieser Objekte durchführen. Das TBT-Projekt ist ein Schritt in diese Richtung“, sagt Ivo Saviane, der Standortleiter des La Silla-Observatoriums der ESO in Chile.

Das Projekt, eine Zusammenarbeit zwischen der Europäischen Südsternwarte (ESO) und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), „ist ein Prüfstand, um die Fähigkeiten zu erproben, die erforderlich sind, um erdnahe Objekte mit demselben Teleskopsystem zu entdecken und zu verfolgen“, sagt Clemens Heese, Leiter der Sektion Optische Technologien der ESA, der dieses Projekt verantwortet.

Das 56-cm-Teleskop am ESO-Standort La Silla und sein baugleiches Gegenstück TBT1 an der ESA-Bodenstation Cebreros in Spanien werden als Vorläufer des geplanten „Flyeye“-Teleskopnetzwerks [1] fungieren, einem eigenständigen Projekt, das die ESA zur Durchmusterung und Verfolgung sich schnell bewegender Objekte am Himmel entwickelt. Dieses zukünftige Netzwerk wird vollständig robotergesteuert sein; eine Software wird die Planung der Beobachtungen in Echtzeit durchführen und schließlich die Positionen und weitere Informationen über die entdeckten Objekte melden. Das TBT-Projekt soll zeigen, dass die Software und die Hardware wie erwartet funktionieren.

„Mit dem Beginn der Beobachtungen von TBT2 auf La Silla wird das Beobachtungssystem in der vorgesehenen Zwei-Teleskop-Konfiguration arbeiten und damit endlich die Ziele des Projekts erfüllen“, ergänzt Heese.

Obwohl wirklich zerstörerische Asteroideneinschläge auf der Erde extrem selten auftreten, sind sie nicht undenkbar. Die Erde wird seit Milliarden von Jahren regelmäßig von großen und kleinen Asteroiden bombardiert. Der Meteor von Tscheljabinsk im Jahr 2013, bei dem etwa 1600 Menschen verletzt wurden, die meisten durch umherfliegende Splitter und Glasscherben, hat das Bewusstsein der Öffentlichkeit für die Bedrohung durch erdnahe Objekte weiter geschärft. Größere Brocken richten mehr Schaden an, sind aber glücklicherweise leichter zu erkennen, wobei die Bahnen der bekannten großen Asteroiden bereits gründlich untersucht sind. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass es eine große Anzahl kleinerer, noch unentdeckter Objekte gibt, von denen wir nichts wissen und die ernsthafte Schäden anrichten könnten, wenn sie ein bewohntes Gebiet treffen würden.

An dieser Stelle kommen das TBT und das zukünftig geplante Netzwerk von Facettenaugen-Teleskopen ins Spiel. Sobald das Netzwerk voll einsatzfähig ist, wird es den Nachthimmel nach sich schnell bewegenden Objekten absuchen können und stellt damit einen bedeutenden Fortschritt in der Fähigkeit Europas dar, potenziell gefährliche erdnahe Objekte zu erkennen.

TBT ist Teil einer laufenden, organisationsübergreifenden Initiative, die darauf abzielt, ein vollständigeres Bild dieser Objekte und der von ihnen ausgehenden potenziellen Gefahren zu erstellen. Dieses Projekt baut auf dem früheren Engagement der ESO zum Schutz der Erde vor potenziell gefährlichen erdnahen Objekten auf. Sowohl die ESO als auch die ESA sind in dem von den Vereinten Nationen unterstützten internationalen Asteroidenwarnnetzwerk aktiv. Viele Beobachtungen dieser Objekte wurden bereits mit den Teleskopen der ESO durchgeführt. Das New Technology Telescope (NTT) der ESO auf La Silla wurde zum Beispiel für die Beobachtung kleiner erdnaher Asteroiden zur Unterstützung des europäischen Projekts NEOShield-2 eingesetzt.

Die laufende interorganisatorische Zusammenarbeit zwischen ESO und ESA ist besonders wichtig für die Untersuchung erdnaher Objekte. Während TBT das erste Teleskopprojekt ist, das im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung zwischen den beiden Organisationen realisiert wird, hilft die ESO der ESA bereits seit 2014 bei der Verfolgung potenziell gefährlicher Himmelskörper, indem sie ihr Very Large Telescope (VLT) am Paranal-Observatorium zur Beobachtung sehr lichtschwacher Objekte einsetzt. Diese Bemühungen zusammen sind ein bedeutender Fortschritt für die weltweite Suche und das Management von Asteroiden. Sie haben sich bereits als nützlich erwiesen, um Kollisionen von Asteroiden mit der Erde auszuschließen.

Die Installation und das erste Licht von TBT2 am La Silla-Observatorium der ESO wurde unter strengen Gesundheits- und Sicherheitsbedingungen durchgeführt. Die Observatorien der ESO hatten im vergangenen Jahr aufgrund der COVID-19-Pandemie ihren Betrieb vorübergehend eingestellt, haben aber seitdem die wissenschaftlichen Beobachtungen unter Einschränkungen wieder aufgenommen, die die Sicherheit und den Schutz aller Personen an den Standorten gewährleisten.

Endnoten
[1] „Flyeye“, wörtlich übersetzt „Fliegenauge“ ist auf Deutsch auch als „Facettenauge“ bekannt.

Weitere Informationen
Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Die Organisation hat 16 Mitgliedsländer: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Irland, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Hinzu kommen das Gastland Chile und Australien als strategischer Partner. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle.

Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist außerdem einer der Hauptpartner bei zwei Projekten auf Chajnantor, APEX und ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das European Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Europäische Weltraumorganisation (engl. European Space Agency, kurz ESA) ist das Tor Europas zum Weltraum. Die ESA ist eine 1975 gegründete zwischenstaatliche Organisation, deren Aufgabe es ist, die Entwicklung der europäischen Raumfahrtkapazitäten zu entwickeln und sicherzustellen, dass Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern Europas und der Welt zugutekommen. Die ESA hat 22 Mitgliedsstaaten: Belgien, Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, die Schweiz, Spanien, die Tschechische Republik, Ungarn und das Vereinigte Königreich. Slowenien ist ein assoziiertes Mitglied.

Die ESA hat eine formelle Zusammenarbeit mit sieben Mitgliedstaaten der EU aufgebaut. Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an einigen ESA-Programmen teil. Durch die Koordinierung der finanziellen und intellektuellen Ressourcen ihrer Mitglieder kann die ESA Programme und Aktivitäten durchführen, die weit über die Möglichkeiten eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen. Sie arbeitet insbesondere mit der EU bei der Umsetzung der Programme Galileo und Copernicus sowie mit Eumetsat bei der Entwicklung von meteorologischen Missionen zusammen.

Die ESA entwickelt die Trägerraketen, Raumfahrzeuge und Bodeneinrichtungen, die notwendig sind, damit Europa an der Spitze der weltweiten Raumfahrtaktivitäten steht. Heute entwickelt und startet sie Satelliten für Erdbeobachtung, Navigation, Telekommunikation und Astronomie, schickt Sonden in die Weiten des Sonnensystems und arbeitet an der Erforschung des Weltraums durch den Menschen mit. Die ESA verfügt auch über ein starkes Anwendungsprogramm, das Dienste in den Bereichen Erdbeobachtung, Navigation und Telekommunikation entwickelt.

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.

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