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: 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

Der Beitrag Kleine Asteroiden sind wohl jung 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).

Veranstaltungsinformationen:
Veranstaltungsort: Online-Veranstaltung über edudip
Datum: 1. Dezember 2022 (Donnerstag)
Uhrzeit: 19 – 21:30 Uhr (Webinarraum schon vorher offen)
Eintritt: kostenlos
Anmeldung: Anmeldeseite auf edudip
Hashtag: #geekscgn

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Der Beitrag Lichtjahre voraus 2022 (Online-Event am 1. Dezember 2022) erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR 23. September 2022.

23. September 2022 – Die im letzten Jahr gestartete NASA-Raumsonde DART soll in der Nacht von Montag auf Dienstag erproben, ob es möglich ist, den Kurs eines Asteroiden zu verändern. DART wird dann das Asteroiden-Binärsystem Didymos-Dimorphos erreichen und gezielt auf dem 170 Meter großen Planetoiden Dimorphos einschlagen. Durch den dabei übertragenen „kinetischen Impuls“ soll die Bahn dieses Asteroiden um Didymos verändert werden. Es ist das erste Mal in der Geschichte der Raumfahrt, dass versucht wird, die Bahn eines Himmelskörpers durch einen menschengemachten Körper zu beeinflussen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist an der Analyse des Impakts beteiligt. 2026 soll die ESA Mission Hera, an der Deutschland wesentlich über die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR beteiligt ist, das Asteroidensystem und dessen Veränderung erkunden.

Die Erde wird von jeher durch Asteroiden bedroht. Zwar bewegen sich fast alle der ungefähr eine Million bekannten, über einhundert Meter großen Himmelskörper auf stabilen Bahnen zwischen Mars und Jupiter. Doch haben davon etwa dreißigtausend Asteroiden solche Bahnen, die sich mit der Umlaufbahn der Erde um die Sonne schneiden und diese Körper mit Planeten kollidieren können. Bei einer Kollision eines auch nur wenige hundert Meter großen Körpers mit der Erde würde es zu ganz erheblichen Schäden kommen. Mit Raumsonden könnte diese Gefahr abgewendet werden, indem der Kurs eines solchen erdbahnkreuzenden Asteroiden sehr frühzeitig so verändert wird, dass er an der Erde vorbeifliegt.

„Wir leben im Zeitalter der Raumfahrt. Dadurch haben wir die Möglichkeit, mit Raumsonden die Bahn eines Asteroiden, der auf die Erde zu stürzen droht, zu verändern“, sagt Dr. Jean-Baptiste Vincent vom DLR-Institut für Planetenforschung. Das DLR beobachtet und charakterisiert seit Jahrzehnten erdbahnkreuzende Asteroiden. „Zum einen versuchen wir, diese kleinen, aber manchmal eben auch gefährlichen Himmelskörper zu charakterisieren, ihre physikalischen Eigenschaften zu verstehen, und zum anderen daraus Schlüsse zu ziehen, wie wir sie abwehren könnten, sollten die Berechnungen ergeben, dass sie in der Zukunft mit der Erde zusammenstoßen“, erklärt Dr. Stephan Ulamec vom DLR-Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) in Köln.

Veränderung der Umlaufzeit um einige Minuten
Die beiden DLR-Wissenschaftler sind an der NASA-Mission DART („Double Asteroid Redirection Test“) beteiligt. DART ist ein würfelförmiger Satellit mit knapp zwei Metern Kantenlänge und einer Masse von 610 Kilogramm. Die Mission wurde am 24. November 2021 gestartet und auf einer ellipsenförmigen Bahn zu ihrem Ziel, dem Asteroidenpaar Didymos und Dimorphos gelenkt. Didymos, der größere der beiden Körper, hat einen unregelmäßigen Durchmesser von knapp 800 Metern, Dimorphos von etwa 170 Metern. Dimorphos umkreist Didymos – griechisch für Zwilling – in zwölf Stunden in einer Entfernung von 1.200 Metern. Die beiden Asteroiden umrunden zusammen in 25 Monaten die Sonne auf einem Orbit, der sich mit der Erdbahn kreuzt und sie zu potentiell gefährlichen „NEOs“ (Near-Earth Objects) macht. Im Jahre 2003 kamen die beiden Asteroiden der Erde bis auf sechs Millionen Kilometer nahe.

„Wir gehen davon aus, dass sich die Umlaufzeit von Dimorphos um Didymos durch den Impuls von DART um einige Minuten verändert“, prognostiziert DLR-Forscher Stephan Ulamec. „Allerdings wissen wir nicht, wie Dimorphos beschaffen ist“, ergänzt Jean-Baptiste Vincent. „Ist es ein kompakter Körper oder sind seine Bestandteile nur ganz lose zusammengefügt? Ist Dimorphos also eine Art Schutthaufen aus Gesteinsfragmenten, ein ‚Rubble Pile‘, wie wir in der Asteroidenforschung sagen?“ Die Aufgabe der beiden DLR-Wissenschaftler im DART-Team besteht in der Bestimmung der genauen Form des kleinen Asteroiden, seiner genauen Masse und der Analyse des Kraters und der Übertragung des Impulses und der Auswürfe, die beim Einschlag entstehen.

Die Raumsonde wird dabei natürlich vollständig zerstört, aber der Einschlag von DART auf Dimorphos wird von zwei bereits am 11. September erfolgreich ausgesetzten Kleinsatelliten beobachtet. Die beiden LICIACube-Würfel wurden von der Italienischen Weltraumorganisation ASI entwickelt, um nach dem Einschlag von DART im Vorbeiflug Beobachtungen des Asteroiden-Binärsystems Didymos machen zu können. Die Kleinsatelliten werden vor, während und nach dem Impakt direkt mit der Erde kommunizieren. Jeweils zwei Kameras (LUKE und LEIA) sollen den Einschlag bestätigen und Bilder der Auswurfswolke und möglicherweise eines Kraters festhalten. Drei Minuten nach dem Impakt von DART werden sie an Dimorphos vorbeigeflogen sein, sich drehen und noch Aufnahmen der Rückseite von Dimorphos machen, die DART natürlich nicht aus der Nähe zu sehen bekommt. LICIACube ist die erste rein italienische autonome Raumsonde im Weltraum. Auch die im vergangenen Jahr zu den „Trojaner“-Asteroiden auf der Jupiterbahn gestartete NASA-Mission Lucy wird den Einschlag aus 19 Millionen Kilometer Entfernung beobachten.

Können wir in Zukunft Asteroiden ablenken?
Der gezielte Zusammenstoß der DART-Raumsonde mit Dimorphos wird am 27. September 2022 um 1.14 Uhr MESZ in knapp über elf Millionen Kilometer Entfernung von der Erde geschehen, der kürzesten Entfernung, die das Doppelasteroidensystem in unserer Zeit mit der Erde haben kann (erst 2062 wird das Asteroidenpaar in einer ähnlich geringen Entfernung an der Erde vorbeikommen). Damit sind auch gute Beobachtungsmöglichkeiten für Teleskope auf der Nachtseite der Erde, insbesondere von Europa aus gegeben, die für begleitende Untersuchungen während und nach der Kollision genutzt werden. Auch in den Nächten nach dem Ereignis werden Teleskope Lichtkurven des Binärsystems aufzeichnen, um Daten zu der Bahnveränderung von Dimorphos in die Analyse einzubringen.

Beim Einschlag von DART auf Dimorphos werden fast 140 Millionen Kilojoule Energie umgesetzt. Die Forscher gehen davon aus, dass der Impakt einen Krater von wenigen Zehnermetern Durchmesser erzeugt und sich die Umlaufzeit des Asteroiden messbar, um wenige Minuten verändert. Das entspricht in etwa einer Geschwindigkeitsänderung von einem halben Millimeter pro Sekunde. „Wie effizient die Ablenkung eines Asteroiden durch den Zusammenstoß mit einer Raumsonde ist, wird entscheidend durch die physikalischen Eigenschaften des Körpers beeinflusst, also wie porös und fest das Gestein ist“, erläutert Prof. Dr. Kai Wünnemann vom Museum für Naturkunde Berlin, der mit seinem Team Computersimulationen des Einschlagprozesses erstellt, um möglichst präzise Vorhersagen zu treffen. Am Museum für Naturkunde Berlin werden verschiedene Szenarien der Beschaffenheit von Dimorphos durchgespielt und simuliert, um unter anderem die Kratergrößer zu prognostizieren.

Für die genaue Untersuchung des Einschlags und seiner Folgen wird im Oktober 2024 die mit der NASA abgestimmte Mission Hera der Europäischen Weltraumorganisation ESA gestartet, die maßgeblich in Deutschland entwickelt und gebaut wird. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit Sitz in Bonn managt die deutschen ESA-Beiträge für Hera. Im Dezember 2026 wird Hera das Doppelasteroidensystem erreichen, also etwa vier Jahre nach dem Aufprall von DART. Heras detaillierte Untersuchungen werden dann das Wissen über die Möglichkeiten einer Asteroidenabwehr erheblich erweitern. DART und Hera sind Missionen des internationalen Forschungsprojekts AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment).

Immer wieder Asteroidentreffer in der Erdgeschichte
Für die vor uns liegenden Jahrzehnte gibt es gegenwärtig keinen Anlass zur Sorge, dass ein Asteroid die Erde trifft. Doch dies geschah in der viereinhalb Milliarden Jahre langen Geschichte der Erde immer wieder. Spuren davon sind Krater, die beim Einschlag von Asteroiden zurückbleiben, wie das Nördlinger Ries in Süddeutschland oder der Barringer-Krater in Arizona. Der von Einschlagskratern übersäte Mond macht deutlich, dass Asteroidenkollisionen früher viel häufiger waren – auf der dynamisch sich ständig verändernden Erde sind fast alle Spuren von Einschlägen ausgelöscht. Das Aussterben der Dinosaurier ist vor 65 Millionen Jahren durch einen Asteroidentreffer ausgelöst worden.

Dass die Gefahr von Asteroidentreffern auf der Erde auch heute, wenn auch in viel geringerem Maße, real bleibt, wurde am 15. Februar 2013 deutlich. Damals trat ein unbekannter Asteroid in die Erdatmosphäre ein und explodierte über der russischen Stadt Tscheljabinsk. Die Schockwelle der komprimierten Luft der Erdatmosphäre verursachte erhebliche Schäden in der Stadt. Tausende von Fensterscheiben barsten, dabei wurden mehr als 1.600 Menschen verletzt. Der Gesamtschaden wurde auf 30 Millionen Euro geschätzt. Dabei war das Objekt in Tscheljabinsk nur etwa 18 Meter groß.

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

Der Beitrag Asteroidenabwehr: Kollision in elf Millionen Kilometern Entfernung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA 20. September 2022.

20. September 2022 – Der angepeilte Asteroid Dimorphos stellt keine Bedrohung für die Erde dar, und keine Sorge – der kinetische Aufprall von DART kann den Asteroiden nicht auf eine erdnahe Bahn bringen. Mit diesem Experiment soll die Umlaufbahn des Asteroiden leicht verändert werden, damit die Wissenschaftler*innen mehr über die Ablenkungsmöglichkeiten erfahren, falls ein gefährlicher Asteroid entdeckt wird.

Verfolgen Sie den Einschlag live, während die Daten von DART an Bodenstationen auf der ganzen Welt, einschließlich der ESA-Station New Norcia in Australien, übertragen werden. Das NASA-Programm beginnt um Mitternacht MESZ und wird auf ESA Web TV mit Beiträgen des Hera-Missionsteams der ESA ausgestrahlt. Verfolgen Sie die Updates der ESA Mission Control, zu der Estrack und das Space Safety Programm gehören, über @esaoperations auf Twitter.

Ein Einschlag auf einem Asteroiden, bevor ein Asteroid auf uns trifft
Der Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA saust derzeit durch den Weltraum zu einem Paar von durch Schwerkraft gebundenen Asteroiden in einer Umlaufbahn um die Sonne. Das binäre Asteroidensystem ist unter dem Namen Didymos bekannt, und der kleinere „Minimond“ des Paares, Dimorphos, wird der erste Asteroid im Sonnensystem sein, der zum Ziel eines vom Menschen gebauten „kinetischen Impaktors“ wird.

Nach dem Einschlag fliegt die ESA-Mission Hera zu dem getroffenen Felsen, um eine gründliche Analyse des entstandenen Kraters, der Masse des Asteroiden und vieles mehr vorzunehmen und aus diesem großartigen Experiment eine verständliche und wiederholbare Technik zur Planetenverteidigung zu schaffen.

Allerdings hängt all dies davon ab, ob DART sein Ziel trifft. Das Raumfahrzeug wird mit einer Geschwindigkeit von 22.000 km/h durch den Weltraum rasen und sich in einer Entfernung von 11 Millionen Kilometern von der Erde einem beweglichen Objekt nähern, das etwa so groß ist wie die Cheops-Pyramide – alles andere als eine leichte Aufgabe also.

DART wird sogar erst in der letzten Stunde vor dem Einschlag in der Lage sein, Dimorphos von dem größeren zentralen Asteroiden zu unterscheiden, wobei es mithilfe seines hochentwickelten bordeigenen Leit-, Navigations- und Kontrollsystems selbstständig zu seinem unbekannten Ziel manövriert.

Estrack, das Netzwerk der ESA zur Kommunikation mit Satelliten, unterstützt die NASA in den Wochen vor dem Einschlag, indem es DART verfolgt, Daten über seinen Status, seinen Standort und seine Geschwindigkeit liefert – insbesondere während der letzten 12 Stunden, in denen ein Live-Stream von Bildern auf die Erde gesendet wird. Diese können von unzähligen Personen weltweit „live“ verfolgt werden, um eine permanente Überwachung zu gewährleisten.

Riesige Antennen sorgen für eine ultrapräzise Navigation
Die 35 Meter große Deep Space-Antenne der ESA in Malargüe, Argentinien, liefert seit Mai ultrapräzise Messungen der Position von DART und ist in den Monaten vor dem Einschlag regelmäßig für die Mission im Einsatz.

Gemeinsam mit den NASA-Antennen in Canberra, Australien, und Goldstone in Kalifornien bildet die Station ein geografisches Dreieck auf der Erde. Durch die gleichzeitige Verfolgung von DART von jedem Standort aus lassen sich seine Position, Richtung und Geschwindigkeit äußerst präzise bestimmen. Diese Methode der Verfolgung ist als Delta-DOR (Delta – Differential One-Way Range) bekannt.

Die Weltraumantenne der ESA in Australien hat ebenfalls monatlich Statusberichte von DART empfangen. Diese Berichte werden vom Raumfahrzeug per Downlink zur Erde gesendet und enthalten Details über den Status, den Standort und alle empfangenen Befehle – wichtige Informationen für die Mission Control der NASA.

In den letzten zehn Tagen vor dem Einschlag hat sich die Überwachung noch weiter intensiviert, da das Estrack-Netzwerk der ESA die Lücken im Deep Space Network der NASA durch tägliche Kontakte mit dem Raumfahrzeug schließt. Diese „Überflüge“, d. h. der Zeitraum, in dem das Raumfahrzeug sichtbar ist und mit der Antenne am Boden kommuniziert, dauern jeden Tag etwa eine Stunde, solange bis DART die letzte Phase seiner Mission beginnt.

Volltreffer: Der erste Non-Fiction „Film“ über die Ablenkung eines Asteroiden wird live übertragen
In den letzten Stunden seines Lebens wird DART ständig Bilder zur Erde senden, die zeigen, wie sich das Ziel von einer verschwommenen Masse zu einem kleinen Asteroiden wandelt und dramatisch näher kommt und größer wird, bis zum… Volltreffer! Dies wird der erste Non-Fiction Film sein, der einen tatsächlichen Einschlag auf einem Asteroiden zeigt, und es ist wichtig, dass alle Szenen bei uns ankommen.

„Für den Erfolg der Mission ist es entscheidend, dass es während der Endphase von DART keine Lücken in der Übertragung gibt. Daher werden Antennen auf der ganzen Welt zusammenarbeiten, sich gegenseitig unterstützen und alle Lücken im Deep Space Network der NASA schließen – wir dürfen die Verbindung zu DART nicht für einen Moment verlieren“, erklärt Daniel Firre, DART Serviceleiter der ESA.

Die ESA-Station New Norcia in Australien wird während dieser letzten Phase, die 12 Stunden vor dem Einschlag beginnt und bis einige Stunden danach andauert, kontinuierlich aktualisierte Daten und Bilder der Mission liefern. Die Daten von DART werden 11 Millionen Kilometer zurückgelegt haben, bevor sie bei der 35-Meter-Schüssel in Australien ankommen – und das alles in etwa einer halben Minute.

„Unsere riesige Schüssel in Australien wird mit DART in Verbindung stehen, während es auf Dimorphos einschlägt. In den letzten Minuten werden Daten vom DRACO-Instrument an Bord eingespeist. Diese Daten werden von den Wissenschaftler*innen verwendet, um die Masse des Asteroiden, die Art der Oberfläche und den Einschlagsort abzuschätzen“, erklärt Suzie Jackson, New Norcia Station Manager.

„Die Daten von DART werden außerdem in der Mission Control der NASA zur Anpassung von Missionsparametern verwendet, und es ist wirklich wichtig, dass die Informationen so zeitnah wie möglich ankommen.“

Italienischer Cubesat wird Zeuge des Einschlags sein
Was DART uns nicht zeigen kann, ist das visuelle Ergebnis des Einschlags auf dem Asteroiden. Das Raumfahrzeug wird nach Beendigung seiner Arbeit zerstört und die Kommunikation zur Erde wird beendet. Spannend ist auch, dass ein schuhkartongroßer CubeSat der italienischen Raumfahrtagentur (ASI) mit DART unterwegs sein wird.

Der 14 kg schwere LICIACube wird sich fünfzehn Tage vor dem Aufprall von DART trennen, um Bilder vom Einschlag und der daraus resultierenden Wolke aus ausgeworfener Materie aufzunehmen.

Näher an Hera
Um den Einschlag von DART vollständig nachvollziehen zu können, wird die ESA-Mission Hera, sobald sich der Staub gelegt hat, im Jahr 2024 starten und zwei Jahre später im Asteroidensystem Didymos ankommen, um eine hochauflösende visuelle, laser- und funkwissenschaftliche Kartierung des Asteroidenmondes durchzuführen und die Folgen des Einschlags zu untersuchen.

Nachdem Hera gestartet ist, das Didymos-Paar erreicht hat und seine Daten nach Hause sendet, also somit diesen beeindruckenden ersten Test der Planetenverteidigung vollendet, wird das Estrack-Netzwerk der ESA wie immer diese entscheidenden Weltraumdaten zurück zur Erde bringen.

Der Einschlag von DART in den Asteroiden Dimorphos wird ab Mittelnacht am 27.9 live auf NASA TV und auf der NASA-Website übertragen. Die Öffentlichkeit kann auch über die Social-Media-Konten der NASA auf Facebook, Twitter und YouTube live dabei sein.

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

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Quelle: Universität Bern 29. Juni 2022.

29. Juni 2022 – Vor 66 Millionen Jahren verursachte ein riesiger Asteroideneinschlag auf der Erde wahrscheinlich das Aussterben der Dinosaurier. Zwar ist zurzeit kein bekannter Asteroid eine unmittelbare Bedrohung. Doch sollte eines Tages ein großer Asteroid auf Kollisionskurs mit der Erde entdeckt werden, müsste dieser womöglich von seiner Flugbahn abgelenkt werden um katastrophale Folgen zu verhindern.

Im vergangenen November ist die DART-Raumsonde der US-Raumfahrtbehörde NASA als erstes Experiment seiner Größenordnung für ein solches Manöver gestartet: Ihre Aufgabe ist es, mit einem Asteroiden zu kollidieren und ihn aus seiner Umlaufbahn abzulenken. So sollen wertvolle Informationen für die Entwicklung einer solchen planetaren Abwehrtechnik gewonnen werden.

In einer neuen Studie, die im Planetary Science Journal veröffentlicht wurde, haben Forschende der Universität Bern und des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS diesen Einschlag mit einer neuen Methode simuliert. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass er sein Ziel viel stärker deformieren könnte als bisher angenommen.

Schutt statt festem Fels
«Im Gegensatz zu dem, was man sich unter einem Asteroiden vorstellt, zeigen direkte Untersuchungen von Raumfahrtmissionen wie der Hayabusa2-Sonde der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA, dass Asteroiden eine sehr lockere innere Struktur haben können – ähnlich wie ein Schutthaufen – die durch Gravitationswechselwirkungen und kleine Kohäsionskräfte zusammengehalten wird», sagt Hauptautorin Sabina Raducan vom Physikalischen Institut und dem Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS an der Universität Bern.

Frühere Simulationen des Einschlags der DART-Mission gingen jedoch meist von einem viel festeren Inneren des Ziel-Asteroiden Dimorphos aus. «Dies könnte das Ergebnis des Zusammenstoßes von DART und Dimorphos, der für den kommenden September geplant ist, drastisch verändern», so Raducan. Anstatt einen relativ kleinen Krater auf dem rund 160 Meter großen Asteroiden zu hinterlassen, könnte der Einschlag von DART mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 24’000 km/h Dimorphos vollständig deformieren. Der Asteroid könnte auch viel stärker abgelenkt und größere Mengen an Material herausgeschleudert werden, als die bisherigen Schätzungen voraussagten.

Ein preisgekrönter neuer Ansatz
«Einer der Gründe, warum dieses Szenario einer losen inneren Struktur bisher nicht gründlich untersucht wurde, ist, dass die notwendigen Methoden nicht zur Verfügung standen», sagt Raducan. «Solche Einschlagsbedingungen können in Laborexperimenten nicht nachgestellt werden, und der relativ lange und komplexe Prozess der Kraterbildung nach einem solchen Einschlag – im Fall von DART eine Sache von Stunden – machte es bisher unmöglich, diese Einschlagsprozesse realistisch zu simulieren», so die Forscherin.

«Mit unserem neuartigen Modellierungsansatz, der die Ausbreitung der Schockwellen, die Verdichtung und den darauf folgenden Materialfluss berücksichtigt, waren wir erstmals in der Lage, den gesamten Kraterprozess zu modellieren, der bei Einschlägen auf kleinen Asteroiden wie Dimorphos entsteht», berichtet Raducan. Für diese Leistung wurde sie bei einem Workshop zur DART-Nachfolgemission HERA von der Europäischen Weltraumorganisation ESA und vom Bürgermeister von Nizza ausgezeichnet.

Eine Erweiterung des Erwartungshorizonts erforderlich
Im Jahr 2024 wird die ESA im Rahmen der Weltraummission HERA eine Raumsonde zu Dimorphos schicken. Ziel ist es, die Folgen des Einschlags der DART-Sonde visuell zu untersuchen. «Um das Beste aus der HERA-Mission herauszuholen, müssen wir ein gutes Verständnis der möglichen Folgen des DART-Einschlags haben», sagt Studienmitautor Martin Jutzi vom Physikalischen Institut und dem Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS an der Universität Bern. «Unsere Arbeit an den Einschlagssimulationen fügt ein wichtiges potenzielles Szenario hinzu, das uns dazu zwingt, unsere Erwartungen in dieser Hinsicht zu erweitern. Dies ist nicht nur im Zusammenhang mit der Planetenverteidigung von Bedeutung, sondern fügt auch ein wichtiges Puzzleteil zu unserem Verständnis von Asteroiden im Allgemeinen hinzu», so Jutzi abschließend.

Publikation
Sabina D. Raducan and Martin Jutzi: Global-scale Reshaping and Resurfacing of Asteroids by Small- scale Impacts, with Applications to the DART and Hera Missions, The Planetary Science Journal, June 2022, DOI: 10.3847/PSJ/ac67a7
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac67a7

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

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Quelle: Museum für Naturkunde Berlin.

22. November 2021 – Ständig treffen Teile von interplanetarem Staub und Gestein auf die Erde. Die meisten von ihnen sind harmlos und verglühen in unserer Atmosphäre. Doch 2013 trat ein unentdeckter, mit 18 Metern relativ kleiner Asteroid in die Erdatmosphäre ein und explodierte über Tscheljabinsk, Russland. Die Explosion verletzte mehr als 1.600 Menschen und verursachte Schäden in Höhe von etwa 30 Millionen Dollar. Astronom*innen schätzen, dass es etwa 25.000 erdnahe Asteroiden mit einer Größe von über 140 Metern gibt – eine potentiell große Gefahr.

Der Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA ist die erste Mission zur Ablenkung eines Asteroiden. Das DART-Raumfahrzeug, das die Größe eines Verkaufsautomaten hat und im Wesentlichen aus Solarzellenfeldern und zwei Antriebssystemen besteht, wurde vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) gebaut.

DART wird auf den Asteroidenmond Dimorphos ausgerichtet, den es mit einer Geschwindigkeit von mehr als sechs Kilometern pro Sekunde (oder fast 22.000 Kilometer pro Stunde) treffen wird. Das binäre Asteroidensystem Didymos besteht aus einem größeren Asteroiden namens Didymos (mit einem Durchmesser von 780 Metern) und einem kleineren, umlaufenden Asteroidenmond namens Dimorphos (160 Meter). Asteroiden umkreisen wie die Planeten die Sonne, die meisten von ihnen auf stabilen Bahnen zwischen den Planeten Mars und Jupiter. Sie werden nur dann gefährlich, wenn sich ihre Bahnen und die Erdumlaufbahn zum gleichen Zeitpunkt kreuzen. Der Schlüssel zur Vermeidung eines Einschlags ist die Fähigkeit der Vorhersage gegenseitiger Annäherungen, um dann die Bahn des Asteroiden geringfügig so zu verändern, dass der Asteroid früher oder später am Schnittpunkt von Erdbahn und Asteroidenorbit eintrifft, um eine Kollision mit der Erde zu vermeiden.

Die Durchführung einer solchen Mission erfordert umfangreiche Modellierung und Simulation des kinetischen Aufpralls, die unter anderem am Museum für Naturkunde Berlin durchgeführt werden. Prof. Dr. Kai Wünnemann leitet hier zusammen mit internationalen Kolleg*innen die Arbeitsgruppe „Impact Modeling“ und erklärt: „Zwar kann durch präzise Beobachtungen des Asteroidensystems durch Teleskope vor und nach dem Einschlag vermessen werden, wie stark Dimorphos durch den Aufprall abgelenkt wurde, genauere Resultate und insbesondere eine detaillierte Beobachtung des verursachten Kraters sowie die Bestimmung der Eigenschaften des Asteroiden und seines Mondes werden aber erst im Rahmen der Hera Mission der ESA, die 2024 gestartet wird, folgen.“

Auch das ebenfalls in Berlin (Adlershof) ansässige Institut für Planetenforschung im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist an DART wissenschaftlich beteiligt. Dr. Jean-Baptiste Vincent ist Mitglied der „Proximity“-Arbeitsgruppe, in der die Oberflächenmorphologie von Didymos und Dimorphos untersucht und ein Formmodell beider Asteroiden erstellt wird. Dr. Vincent und das DLR ist mit mehreren internationalen Kollegen u.a. auch für die Aufnahmeplanung und Datenanalyse der Kamera auf der Nachfolgemission HERA der Europäischen Weltraumorganisation ESA verantwortlich. HERA wird 2024 starten und wie DART zu Didymos und Dimorphos fliegen, um die Auswirkungen der Kollision von DART und Dimorphos zu untersuchen.

Der Start von DART ist für den 24. November 2021 geplant, der Einschlag in Dimorphos erfolgt zwischen dem 26. September und dem 1. Oktober 2022. Obwohl Didymos zu diesem Zeitpunkt noch etwa 11 Millionen Kilometer von der Erde entfernt sein wird, können Teleskope auf der ganzen Welt die Veränderung der Umlaufbahn bestimmen.

Weitere Informationen
https://dart.jhuapl.edu/

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

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Quelle: ESA.

Am 15. September 2020 hat die ESA einen Auftrag über 129,4 Millionen Euro für die detaillierte Konzeption, den Bau und die Tests von Hera vergeben – der ersten Mission der ESA zur planetaren Verteidigung.

Hera – benannt nach der griechischen Göttin der Ehe – wird zusammen mit der NASA-Raumsonde Double Asteroid Redirect Test (DART) die erste Sonde sein, die ein Rendezvous mit einem binären Asteroiden-System vollzieht – einer wenig erforschten Klasse, die etwa 15% aller bekannten Asteroiden ausmacht.

Der Vertrag wurde am 15. September 2020 von Franco Ongaro, ESA-Direktor Technology, Engineering & Quality, und Marco Fuchs, CEO des deutschen Raumfahrtunternehmens OHB und Hauptauftragnehmer des Hera-Konsortiums, unterzeichnet. Die Vertragsunterzeichnung fand im Europäischen Satellitenkontrollzentrum (ESOC) der ESA in Darmstadt statt, von wo aus die Hera-Mission nach ihrem Start in 2024 kontrolliert wird.

Hera ist der europäische Beitrag im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit zwischen europäischen und amerikanischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Bereich der planetaren Verteidigung mit dem Namen Asteroid Impact & Deflection Assessment, AIDA. Die DART-Raumsonde, die im Juli 2021 starten soll, wird zunächst einen kinetischen Aufprall auf den kleineren der beiden Körper durchführen. Hera wird im Anschluss an den Aufprall eine detaillierte Untersuchung durchführen, um aus diesem groß angelegten Experiment eine gut verstandene und wiederholbare Technik zur Ablenkung von Asteroiden zu machen.

Dabei wird die etwa schreibtischgroße Hera auch mehrere neuartige Technologien demonstrieren, wie z.B. die autonome Navigation um den Asteroiden herum – ähnlich wie moderne fahrerlose Autos auf der Erde – und gleichzeitig wichtige wissenschaftliche Daten sammeln, um Forschenden und zukünftigen Missionsplanenden ein besseres Verständnis der Zusammensetzung und Struktur von Asteroiden zu ermöglichen.

Hera wird auch Europas erste „CubeSats“-Miniatursatelliten in den tiefen Weltraum bringen, um das Asteroiden-System aus nächster Nähe zu vermessen. Bestandteil der Mission wird außerdem ein aktualisiertes Radarinstrument sein, dessen Radarsystem bereits zuvor erfolgreich im Rahmen der Rosetta-Mission zum Einsatz kam und nun erstmals in das Innere des Asteroiden blicken soll.

Hera soll im Oktober 2024 starten und zu einem binären Asteroiden-System, dem Didymos-Paar reisen. Der gebirgsgroße Hauptkörper mit einem Durchmesser von 780 m wird von einem 160 m messendem Mond umkreist, der im Juni 2020 offiziell „Dimorphos“ getauft wurde und etwa der Größe der Pyramide von Gizeh entspricht.

Es wird erwartet, dass der kinetische Einschlag von DART auf Dimorphos im September 2022 seine Umlaufbahn um Didymos verändern und einen beträchtlichen Krater erzeugen wird. Dieses Vorgehen ist insofern einzigartig, da das erste Mal die Umlaufbahn und physischen Eigenschaften eines Himmelskörpers durch menschliche Eingriffe künstlich verändert werden. Hera wird Ende 2026 am Didymos-System eintreffen, um dort mindestens sechs Monate lang eine Nahuntersuchung durchzuführen.

Der Missionsbetrieb von Hera wird im ESOC-Kontrollzentrum der ESA in Darmstadt, stattfinden, dem Sitz des neuen ESA-Programms für Weltraumsicherheit, dem die Hera-Mission auch angehört.

Die Vertragsunterzeichnung umfasst die gesamte Entwicklung, Integration und die Tests des Hera-Satelliten, einschließlich seines fortgeschrittenen Leit-, Navigations- und Kontrollsystems (GNC). Die Verträge für die beiden von Hera mitgeführten CubeSats und die dazugehörigen technologischen Entwicklungen laufen bereits.

Die europäischen Partner hinter der Hera-Mission
Der Auftrag ist an ein Konsortium unter der Leitung des Hauptauftragnehmers OHB System AG in Bremen vergeben worden.

Von den 17 ESA-Mitgliedstaaten, die an Hera beteiligt sind, ist Deutschland mit dem Gesamtdesign und der Integration des Raumfahrzeugs, den Hauptnavigationskameras, Tanks, Triebwerken, der High-Gain-Antenne, den Reaktionsrädern sowie der Massenspeichereinheit beauftragt worden und liefert damit einen entscheidenden Beitrag bei der Missionsentwicklung.

Italien ist federführend an den Leistungs- und Antriebssubsystemen der Mission beteiligt und liefert den Deep-Space-Transponder, der das radiowissenschaftliche Experiment der Mission ermöglichen wird. Daneben ist Italien führend an einem CubeSat für Staub- und Mineralienforschung beteiligt, benannt nach dem verstorbenen Andrea Milani, einem bedeutenden Professor und führenden Asteroidenforscher.

Belgien entwickelt Heras Bordcomputer und die Software, sozusagen das Gehirn des Raumfahrzeugs, sowie die Leistungsaufbereitungs- und Verteilungseinheit – das Herzstück des elektrischen Subsystems. Außerdem leistet Belgien einen Beitrag zu der in Japan entwickelten Wärmebildkamera für Hera und zum CubeSats-Kontrollzentrum bei ESA/ESEC in Redu.

Luxemburg übernimmt die Führung des ‚Juventas‘ CubeSats mit dem Radar an Bord und das satellitenübergreifende Kommunikationssystem, das den beiden CubeSats über ein innovatives Netzwerk mit Hera als Datenrelais die Kommunikation mit der Erde ermöglicht.

Portugal und Rumänien entwickeln den Laser-Höhenmesser, der entscheidende Informationen für die autonomen Navigationsfunktionen liefern wird. Darüber hinaus entwickelt Rumänien die Bildverarbeitungseinheit, den Kabelbaum und die elektrische Testausrüstung und trägt auch zur GNC-Entwicklung bei.

Die Tschechische Republik ist verantwortlich für die vollständige Satellitenstruktur, die Nutzlastsoftware zur Steuerung der Instrumente, die unabhängige Software-Validierung und die Bodenunterstützungsausrüstung für die Satellitenvorflugtests. Sie liefert außerdem Komponenten für das Niederfrequenzradar von Juventas und die Datenverarbeitungssoftware für den zweiten CubeSat.

Spanien entwickelt Heras fortschrittliches Leit-, Navigations- und Kontrollsystem sowie das Kommunikationssystem für den tiefen Weltraum. Außerdem stellt es das Juventas Gravimeter-Instrument zur Verfügung.

Weitere Länder:

• Österreich unterstützt mit der Missionsdatenanalyse und -verarbeitung.
• Dänemark beteiligt sich am Juventas CubeSat und der Remote-Terminal-Einheit.
• Frankreich stellt das Niederfrequenzradar von Juventas sowie Sternennavigationskameras zur Verfügung und unterstützt die Planung der Nutzlastoperation der CubeSats und Nahbereichsflugbahnen.
• Ungarn unterstützt die wissenschaftliche Kalibrierung der Kameras.
• Die Niederlande entwickeln das neue System, das die CubeSats im tiefen Weltraum aussetzt, und stellen Heras Sonnensensoren zur Verfügung.
• Die Schweiz trägt mit Strukturelementen und Mechanismen für die Solarpaneele bei.
• Finnland stellt den Multispektral-Imager und die Bordausrüstung des zweiten CubeSats sowie die Datenverarbeitungseinheit zur Verfügung.
• Polen leistet seinen Beitrag mit ausfahrbaren Niederfrequenz-Radar-Antennen für Juventas.
• Irland liefert eine innovative Trägheitsmesseinheit für die Hera-Mission zur Unterstützung der Navigation im tiefen Weltraum.
• Das assoziierte ESA-Mitgliedsland Lettland steuert einen Flugzeitdetektor für den Laser-Höhenmesser der Mission bei.

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• DART und HERA (bisher AIDA)

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Quelle: OHB SE.

Bremen, 25. Juni 2020. „Asteroiden, Weltraumschrott und Weltraumwetter – die Gefahren aus dem All sind vielseitig und, im schlimmsten Falle, desaströs für das Leben auf der Erde. Ich halte den Asteroid Day für eine wichtige Plattform, mit der die Öffentlichkeit über dieses Thema informiert und kluge Köpfe versammelt werden, um gemeinsam Lösungen zu entwickeln“, sagt Marco Fuchs, Vorstandsvorsitzender der OHB SE, vor dem Hintergrund des Asteroid Day. OHB ist zum vierten Mal Partner dieser Veranstaltung.

Zweck dieses von der UN anerkannten internationalen Gedenktages am 30. Juni ist, das öffentliche Bewusstsein für Asteroiden und ihre Rolle in unserem Sonnensystem zu schärfen, die Notwendigkeit und den Nutzen der Asteroidenforschung darzustellen, Verfahren zum Schutz der Menschheit vor Asteroideneinschlägen zu entwickeln und künftige Erkundungsmissionen zu erleichtern.

Die reale, irdische Bedrohung durch die Corona-Pandemie zwingt die Macherinnen und Macher des Asteroid Day zu einer rein virtuellen Ausgabe. Über Live-Video-Konferenzen kommen beim Asteroid Day 2020 Live Digital auch in diesem Jahr wieder Vertreter aus Wissenschaft, Forschung, Technologie, Raumfahrtagenturen und Öffentlichkeit zusammen. Das vielseitige Programm informiert über Asteroiden und die von ihnen potentiell ausgehenden Gefahren.

DART & Hera: ein Duo, das Zukunft schreiben will
„Die Mission Hera ist Europas Beitrag zu einer gemeinsamen, zeitlich versetzten ‘planetary defense‘-Mission mit der NASA zur Verteidigung unseres Planeten und damit ein sehr spezifischer Beitrag zur Abwehr von Asteroideneinschlägen. Ich bin stolz, dass OHB hier dabei ist und einen Beitrag zum Schutz unseres Planeten vor den Gefahren aus dem Weltraum leisten kann“, erklärt Marco Fuchs. Mit der amerikanisch-deutschen Doppelmission DART/Hera, wird eine konkrete Mission vorbereitet und umgesetzt, mit der erstmalig demonstriert werden soll, wie Asteroiden von ihrer Flugbahn abgelenkt werden können. „Ein erster, aber wichtiger Schritt, schließlich sind wir es kommenden Generationen schuldig, unsere verfügbare Technologie zu nutzen und zu erproben, damit wir am Tag X, wenn tatsächlich ein Asteroid Kurs Erde nimmt, handlungsfähig sind“, ergänzt der OHB-Chef.

Das deutsche Raumfahrtunternehmen OHB System AG ist industrieller Hauptauftragnehmer bei der ESA-Mission Hera, deren gleichnamiger Satellit 2024 in den Weltraum aufbrechen soll, um die neue Flugbahn des natürlich nur minimal abgelenkten Asteroiden zu vermessen und seine Zusammensetzung mit zwei in seiner Nähe ausgesetzten Sonden zu erforschen. Die NASA-Mission DART startet bereits im nächsten Jahr in den Weltraum.

Viel los, da oben!
Etwa 1.000 neue Asteroiden gelangen jedes Jahr in unser Planetensystem. Mehr als 900 potenziell gefährliche sogenannte Near Earth Objects (NEOs) werden überwacht. Mit dem ersten von OHB Italia entwickelten und gefertigten Flyeye Teleskop der ESA sollen von Sizilien/Italien aus die Beobachtungen dieser Himmelskörper mit einem Durchmesser von bis zu 100 Metern unterstützt werden. Nach wissenschaftlichen Erkenntnissen kommt es statistisch gesehen aber nur alle paar Jahrhunderte zu einem Einschlag eines größeren Asteroiden, der enorme Schäden auf der Erde verursachen kann. Wichtig ist trotzdem, mehr über diese Himmelskörper zu lernen – das fängt bei ihrer Entdeckung und Identifizierung an, geht über Kenntnisse bezüglich ihrer Flugbahnen bis hin zu ihrer Zusammensetzung.

So geht Asteroid Day 2020!
Schon seit Anfang Juni gibt es mit Asteroid Day TV auf www.asteroidday.org und über Satellit ein informatives, englischsprachiges Programm rund um Asteroiden und ihre Erforschung und wie sich die Menschheit gegen die Gefahren aus dem Weltraum wappnen will. Am 30. Juni gibt es bei Asteroid Day Live Digital aus Luxemburg zwischen 13:00 und 18:00 Uhr CET sieben von der ESA und von Asteroid Day organisierte Diskussionsrunden, verschiedene Filmbeiträge sowie Einzelinterviews.

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• Erdnahe Asteroiden (NEOs)

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Quelle: ESA.

Der Internationale Tag der Asteroiden der Vereinten Nationen hebt am 30. Juni das zunehmende Bestreben der ESA hervor, die Risiken erdnaher Objekte, die auf der Erde einschlagen könnten, besser zu verstehen und anzugehen, und so die Zukunft unseres Planeten zu sichern.

„Die Arbeit der ESA und der internationalen Gemeinschaft für die planetare Verteidigung ist ein fantastisches Beispiel dafür, wie man dieser großen Bedrohung begegnen kann“, sagt ESA-Generaldirektor Jan Wörner. „Ein Asteroideneinschlag ist eine Naturkatastrophe, die wir verhindern könnten – wenn wir nur früh genug gewarnt werden.“

„Auch wenn die Wahrscheinlichkeit eines solchen Einschlags gering ist, zeigt die Zusammenarbeit von Regierungen und internationalen Organisationen wie den Vereinten Nationen, dass wir es schaffen können, uns auf solch ein Ereignis, das jeden überall betreffen könnte, vorzubereiten und davon ausgehende mögliche Schäden zu minimieren.

Die derzeitigen ESA-Aktivitäten in diesem Bereich umfassen Folgendes:

• Die Detailentwürfe für die erste ESA-Validierungsmission zur planetaren Verteidigung schreiten voran: Die Sonde Hera wird 2024 zum Didymos-Asteroidenpaar fliegen. Bereits im nächsten Jahr soll die NASA-Mission DART zum Didymos-Asteroidenpaar starten und den kleineren der beiden von seiner Flugbahn ablenken.
• Die seit vielen Jahren bestehenden Asteroidenobservationen der ESA sind nach einer kurzen Unterbrechung wegen der Coronavirus-Pandemie wieder aufgenommen worden. Zahlreiche Teleskope in Europa und auf der ganzen Welt identifizieren und verfolgen erdnahe Asteroiden.
• Im NEO-Koordinationszentrum in Italien koordiniert die ESA trotz der schwerwiegenden Auswirkungen der Coronavirus-Pandemie im Land, weiterhin die Asteroidenobservationen und schätzt die Risiken neu entdeckter Objekte ab. NEO steht dabei für „near-earth objects“, also für erdnahe Objekte.
• Das erste der neuen, multioptischen ESA-Weltraumteleskope vom Typ „Flyeye“ wird derzeit in der Nähe von Mailand gebaut. Sobald es in Betrieb ist, wird es das automatische Aufspüren von Asteroiden erleichtern.
• Die ESA-Bodenstationen für die Erforschung des fernen Weltraums haben bei der Kommunikation im Rahmen der japanischen Mission Hayabusa 2 geholfen. Die Raumsonde hat Proben von einem Asteroiden genommen und ist derzeit auf dem Weg zurück zu Erde.
• Die ESA fördert eine Grand Challenge zur In-situ-Ressourcennutzung für den Mond und Asteroiden, die es zukünftigen Forschern ermöglichen soll, im Weltraum gefundene Materialien zu nutzen. Dieser Wettbewerb mit einem Preisgeld von 500.000 € ist derzeit wegen der Coronavirus-Pandemie ausgesetzt, soll aber bald wieder aufgenommen werden.
• Das gerade mal koffergroße Raumfahrzeug „Miniature Asteroid Remote Geophysical Observer“ (M-Argo) wird in Kürze in die vorläufige Anforderungsüberprüfung gehen, in der Experten diese kühne Mission für machbar erklären werden.
• Die ESA-Kometenabfangsmission (Comet Interceptor) soll am Ende dieses Jahrzehnts in den Weltraum starten und dort auf einen geeigneten Himmelskörper (vielleicht sogar einen interstellaren Kometen) warten, um diesen zu untersuchen.

Weltraumsicherheit bei der ESA
Im Rahmen ihres Weltraumsicherheitsprogramms, dem auf dem ESA-Ministerratstreffen Space19+ im November 2019 eine erheblich Finanzspritze zugesprochen wurde, ergreift die ESA geeignete Maßnahmen und ist damit Teil der internationalen Bemühungen zur Minimierung der von Asteroiden ausgehenden Risiken.

Das Ziel der ESA ist es, den europäischen Beitrag zur globalen planetaren Verteidigung zu koordinieren. Die entsprechenden Maßnahmen umfassen das Entdecken, Erforschen und Verfolgen von Asteroiden, das zeitgenaue Vorhersagen von potenziellen Einschlägen sowie die Aufnahme von geeigneten Maßnahmen zur Gefahrenminderung.

Internationaler Tag der Asteroiden
Am 30. Juni 1908 wurden im Rahmen des Tunguska-Ereignisses in Sibirien Millionen von Bäumen auf einer Fläche von 2.200 Quadratkilometern umgeknickt. Europa liegt nur wenige Stunden Erdumdrehung von diesem Ort entfernt – das Ereignis hätte über bewohntem Gebiet verheerende Schäden angerichtet.

Der Internationale Tag der Asteroiden ist eine von den Vereinten Nationen unterstützte Sensibilisierungskampagne, die unter Beteiligung von Dr. Brian May, Astrophysiker und Mitglied der legendären Rockgruppe Queen, dem Apollo-9-Astronauten Rusty Schweickart, Filmemacher Grig Richters, sowie Danica Remy, der Präsidentin der B612 Foundation, ins Leben gerufen wurde.

Die ESA unterstützt Asteroid Day TV
In diesem Jahr finden alle Aktivitäten anlässlich des Asteroidentags online statt. Asteroid Day TV wird einen ganzen Monat lang von der in Luxemburg ansässigen Asteroid Foundation ausgestrahlt. Das Programm wird von der ESA sowie renommierten Anbietern wie Discovery Science, TED, IMAX, BBC, CNN, ESO und weiteren Produzenten von Bildungsangeboten bereitgestellt.

Am 30. Juni wird Asteroid Day TV ab 12:00 CEST Asteroid Day LIVE aus Luxemburg senden. Das Programm umfasst unter anderem fünf Stunden neu für das Jahr 2020 produzierte ESA- und Asteroid-Day-Segmente (in englischer Sprache).

Die ESA plant darüber hinaus neue Programmsegmente auf Niederländisch, Französisch, Deutsch, Italienisch und Spanisch. Diese werden schon vor dem 30. Juni erstmalig ausgestrahlt.

Sämtliche Beiträge werden über AsteroidDay.org, SES-Satellit und andere Sender über Satellit sowie digital CDN über RTLs Broadcasting Center Europe (BCE) ausgestrahlt/gestreamt.

Einige Beiträge sind außerdem über ESA WebTV und auf dem ESA-YouTube-Kanal verfügbar.

ESA-Pogrammplan
Die ESA-Beiträge zum Asteroidentag 2020 werden wie folgt erstmalig (und dann regelmäßig als Wiederholungen bis zum 4. Juli) auf Asteroid Day TV ausgestrahlt:

24. Juni 17:00-18:00 CEST in Italienisch
25. Juni 17:00-18:00 CEST in Deutsch
25. Juni 18:30-19:30 CEST in Französisch
26. Juni 11:00-12:00 CEST in Niederländisch
26. Juni 17:00-18:00 CEST in Spanisch
30. Juni 12:00-13:00 CEST und 18:00-19:00 CEST in Englisch

Weitere Informationen und den vollständigen Sendeplan finden Sie hier: https://asteroidday.org/broadcast-schedule/

Sender
Asteroid Day TV wird weltweit freundlicherweise über SES in mehr als 100 Millionen Haushalte übertragen. Sender, die das Programm kostenlos erneut ausstrahlen möchten, ganz gleich ob über Satellit oder digital, finden weitere Informationen unter: https://asteroidday.org/broadcast-schedule/

• Erdnahe Asteroiden (NEOs)

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Quelle: ESA.

Die Mondstation soll im Laufe dieses Jahrzehnts errichtet werden und sich auf einem weit entferntem, „exzentrischen“ Orbit bewegen, wobei der nächste Punkt zur Mondoberfläche bei 3.000 Kilometern und der entfernteste Punkt bei 70.000 Kilometer liegt. In diesem Orbit braucht das Gateway etwa eine Woche für eine Mondumkreisung. Für die astronautische Raumfahrt liegt der Vorteil des Gateways darin, dass weniger Energie als bei einem direkten Flug zum Mond benötigt wird. Die Crew könnte sich von dort aus mit speziellen Landegeräten auf die Mondoberfläche wagen.

Diese Zwischenbasis könnte auch Missionen in die Tiefen des Weltraums unterstützen – wie zum Beispiel Raumfahrzeuge, die zum Schutz unseres Planeten einen auf die Erde zurasenden Asteroiden ablenken.

Obwohl das Konzept nach Science-Fiction klingt, sind die ersten Missionen zum Schutz unseres Planeten bereits in aktiver Vorbereitung. Nächstes Jahr soll die NASA-Raumsonde Double Asteroid Redirect Test (DART) starten, um den kleineren Asteroiden des Doppel-Asteroiden Didymos, der sich im Orbit zwischen Erde und Mars befindet, auf eine andere Umlaufbahn zu bringen. Im Jahr 2026 wird die ESA-Raumsonde Hera eine genaue Untersuchung des Einschlagkraters durchführen.

Die beiden DART- und Hera-Missionen sind Teil der übergreifenden AIDA-Mission (Asteroid Impact and Deflection Assessment) und stellen einen experimentellen Testlauf an einem weit entfernten Himmelskörper dar, der allerdings keine Bedrohung für uns darstellt. Sobald sich die Ablenkungstechnik bewährt hat, könnte die Abwehrmission bei Asteroiden, die der Erde gefährlich nahe kommen, auch wirklich eingesetzt werden. Für eine maximale Wirksamkeit ist allerdings eine schnelle Reaktionszeit entscheidend.

Die ESA finanziert daher eine neue Studie des Polytechnikums Mailand mit dem Ziel, eine mögliche Stationierung von Raumfahrzeugen am Gateway zu analysieren, die im Ernstfall herannahende Asteroiden umleiten könnten. Solche Raumschiffe würden für ihren Start vom Gateway aus weniger Energie aufwenden, als wenn sie erst von der Erde aus starten müssten.

„Diese vielversprechende Studie geht auf eine der jüngsten Ideen zurück, die über die Open Space Innovation Platform der ESA, kurz OSIP, eingereicht wurden“, so Moritz Fontaine, ESA-Officer im Bereich Discovery & Preparation. „OSIP bietet allen die Möglichkeit, neue Ideen zur Bewältigung von weltraumbezogenen Herausforderungen vorzuschlagen.“

„Wir führen vielversprechende Ideen durch die geeigneten ESA-Implementierungswege. Dabei ist jeder gefragt: Fachwissenschaftler, Unternehmen oder Bürgerinnen und Bürger. Obwohl OSIP erst vor weniger als einem Jahr ins Leben gerufen wurde, sind bereits Hunderte Vorschläge eingegangen.“

Im Januar 2020 wurden weitere Forschungsideen, die über OSIP eingereicht wurden, ausgewählt:

• Neue Herangehensweisen im Satellitenbau können zu einer neuen Art von Weltraumschrott führen: Die jüngsten carbonfaserverstärkten Kunststoffe könnten, wenn sie auseinander brechen, Unmengen von winzigen Kohlefaserfragmenten erzeugen. Diese sind in aktuellen Trümmermodellen nicht abgebildet, so dass ein entsprechendes Modell erstellt werden muss.
• Luftgefüllte integrierte Hohlleiter könnten die Konstruktion von kostengünstigen und leistungsstarken Antennen für die kommende Generation von Satellitenkonstellationen ermöglichen.
• Mit Hilfe von KI-basierten Hardware-Beschleunigern könnte die Autonomie integrierter Geräte an Bord von Satelliten erhöht werden.
• Angesichts der zunehmenden Verwendung von Nanomaterialien für biomedizinische Anwendungen muss untersucht werden, welche Auswirkungen die Schwerelosigkeit in biologischen Systemen hat.

Es gibt noch weitere Herausforderungen, die wir lösen müssen. Schauen Sie hier nach, auf der Open-Space-Innovation-Plattform finden Sie mehr Informationen darüber.

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• Lunar Orbital Platform – Gateway (LOP-G)/ ehemals DSG

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Quelle: ESA.

10. September 2019 – Ein so intensives Niveau der internationalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit wird nicht zuletzt dadurch erreicht, dass ein Asteroideneinschlag verheerende Auswirkungen auf der Erde haben könnte. Dies ist aber auch ein Beweis dafür, dass wir uns an einem Punkt der Weltgeschichte befinden, an dem wir etwas gegen riskante Asteroiden unternehmen können.

Nach jüngsten Schätzungen der ESA befinden sich 878 Asteroiden in der „Risikoliste“. Dieser ESA-Katalog enthält alle uns bekannten Asteroiden, die in den nächsten 100 Jahren eine „nicht-nullprozentige“ Chance haben, die Erde zu treffen. Das bedeutet, dass ein unerwarteter Aufprall dennoch nicht auszuschließen ist.

Schon ein kleiner Asteroid könnte schwere Schäden in bewohnten Gebieten verursachen. Aus diesem Grund ergreift die ESA gemeinsam mit internationalen Partnern Maßnahmen, um Asteroiden aufzuspüren, Technologien zu entwickeln, die sie in Zukunft ablenken könnten, und arbeitet auf internationaler Ebene zusammen, um Maßnahmen zur Risikominderung zu unterstützen.

Die bevorstehenden Treffen werden sich mit wichtigen Themen wie dem Planetenschutz auseinandersetzen. Sie behandeln den derzeit noch geplanten ersten Test der Asteroidenabwehr, die Koordination und Kommunikation von Asteroidenwarnungen und die Frage nach der bestmöglichen Soforthilfe vor Ort. Angesichts der vielen Anstrengungen war der Planet noch nie so gut auf die zwar unwahrscheinliche, aber dennoch sehr reale Bedrohung durch einen Asteroideneinschlag vorbereitet.

11. bis 13. September, AIDA-Workshop in Rom
Im Rahmen der gemeinsamen Zusammenarbeit zwischen ESA und NASA „AIDA“ (Asteroid Impact Deflection Assessment) wird die NASA-Raumsonde DART in den 160 Meter großen Asteroiden Didymos-B (auch bekannt als Didymoon, der kleinere des dualen Asteroidsystems Didymos) stürzen und ihn damit ablenken.

Später wird die ESA-Mission Hera die Einschlagsstelle vermessen und möglichst viele Daten über die Auswirkungen dieser Kollision sammeln.

Der AIDA-Workshop bringt Asteroidenforscher und Raumfahrzeugingenieure aus der ganzen Welt zusammen, um die neuesten Entwicklungen in diesem ersten Test zur Asteroidenablenkung zu diskutieren. Geplant ist der Test für 2022. Astronomen von beiden Seiten des Atlantiks werden auch über die jüngsten Beobachtungskampagnen berichten, um weitere Daten über das Asteroidsystem Didymos zu sammeln und so bei der Planung beider Missionen zu helfen.

12. bis 13. September, IAWN/SMPAG-Treffen in München
Das Internationale Netzwerk für Asteroidenwarnung (IAWN), das derzeit von der NASA geleitet wird, und die von der ESA geleitete Beratungsgruppe für die Planung von Raumfahrtmissionen (SMPAG) treffen sich in regelmäßigen Abständen, um über alle Aspekte zu sprechen, die sich mit dem Asteroiden befassen.

Die UNO hat beide Gruppen das Mandat erteilt, auf internationaler Ebene verschiedene Maßnahmen zur Bewältigung von Asteroidenrisiken zu koordinieren.

Ausgerichtet werden die aktuellen Treffen von der Europäischen Südsternwarte in Garching, München.

Die Teilnehmer werden über die jüngste „Nicht-Erkennung“ des Asteroiden 2006 QV89, die neuesten Nachrichten aus dem Minor Planet Center und die Art und Weise, wie Asteroidenwarnungen an die Öffentlichkeit und die Medien übermittelt werden, diskutieren.

16. bis 17. September, ESA, Dritter Workshop für Notfallmaßnahmen im ESOC
Vertreter von Katastrophenschutzbehörden aus sechs Ländern, darunter Deutschland, die Schweiz und die USA, sowie aus dem Büro der Vereinten Nationen für Weltraumangelegenheiten werden an diesem Workshop im Satellitenkontrollzentrum der ESA in Darmstadt teilnehmen.

Es handelt sich hierbei um den dritten Teil einer Reihe von Workshops zur Gefahrenabwehr, mit denen eine Verbindung zwischen der ESA und den nationalen Katastrophenschutzbehörden hergestellt werden soll. Damit soll sichergestellt werden, dass die nationalen Behörden die Bedrohung durch Asteroiden verstehen und wissen, wie die ESA sie bei ihrer Arbeit zum Schutz von Leben und Infrastruktur vor Ort unterstützen kann

Diese drei Treffen zeigen die vielfältigen Aktivitäten, die derzeit weltweit stattfinden, um das Risiko eines Asteroideneinschlags zu begrenzen, Frühwarnungen vor einer solchen Bedrohung zu gewährleisten und sich bei einem trotz unwahrscheinlichen Einschlags auf den Ernstfall vorzubereiten.

Mehr Informationen über die Aktivitäten der ESA im Bereich Planetenschutz finden Sie hier.

Die Animation oben stammt aus dem neuen Trailer zur Hera-Mission mit Rockstar Brian May. Klicken Sie hier, um es in voller Länge zu sehen

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• Erdnahe Asteroiden (NEOs)

• HERA (bisher AIDA)

Der Beitrag Gemeinsame Koordination für den Planetenschutz erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: OHB SE Bremen.

Der Asteroid Day wurde 2014 durch Dr. Brian May (Astrophysiker und Gitarrist von Queen), Danica Remy (Präsidentin der Stiftung B612), Rusty Schweikardt (Apollo 9 Astronaut), und den Filmemacher Grig Richters initiiert. Im Jahr 2016 erklärten die Vereinten Nationen den 30. Juni zum „Asteroidentag“, einem internationalen Tag der Bildung. OHB ist seit einigen Jahren engagierter Förderer des Asteroid Day.
Weil wir es zukünftigen Generationen schuldig sind
Die Erweiterung unseres Wissens über Asteroiden ist zwingend erforderlich, da nach wissenschaftlichen Erkenntnissen statistisch gesehen alle paar Jahrhunderte mit einem Asteroideneinschlag, der große Schäden verursachen kann, gerechnet werden muss. Je mehr wir über Asteroiden wissen – dies reicht von ihrer Entdeckung und Identifizierung, über ihre Flugbahn bis hin zu ihrer Zusammensetzung – desto besser können wir uns auf den Tag X vorbereiten, an dem ein Asteroid einer potenziell gefährlichen Größe (d.h. mit einem Durchmesser von mehr als 100 Metern) auf unseren Planeten zusteuert. Etwa 1.000 neue Asteroiden gelangen jedes Jahr in unser Planetensystem. Neunhundert potenziell gefährliche sogenannte Near Earth Objects werden überwacht. Mit dem ersten von OHB Italia entwickelten und gefertigten „Flyeye“-Teleskop der ESA sollen in naher Zukunft von Sizilien/Italien aus die Beobachtungen unterstützt werden.

Marco Fuchs, Vorstandsvorsitzender der OHB SE, sieht eine klare Notwendigkeit zur Erforschung dieser Himmelskörper, die jederzeit ein Risiko für die Menschheit darstellen können. Aus diesem Grund trägt sein Unternehmen durch technische Entwicklungen und Investitionen zur Lösung dieses Problems bei. „Das sind wir den zukünftigen Generationen schuldig“, sagt der Unternehmer und zweifache Vater. Die enormen Fortschritte, die in der Raumfahrt erzielt werden, ebnen den Weg für Projekte wie beispielsweise Asteroiden-Ablenkmissionen, die nicht nur visionär sind, sondern auch für den Schutz unseres Planeten von entscheidender Bedeutung sein werden. „Ich bin ein begeisterter Unterstützer der geplanten Asteroidenmission HERA . Wir dürfen diese ausgezeichnete Gelegenheit nicht verpassen, um herauszufinden, wie die Asteroidenablenkung funktioniert, und gleichzeitig viel mehr über Asteroiden zu erfahren. Die von Nasa und ESA geplanten Missionen DART und HERA können potenziell die Grundlage dafür schaffen. Ich bin stolz auf die vielen klugen Köpfe bei OHB sowie auf der ganzen Welt, die an Konzepten arbeiten, um die Menschheit vor den Gefahren eines Asteroideneinschlags zu schützen“, ergänzt Marco Fuchs.

Asteroid Day findet 2019 zum fünften Mal statt
Zum Gedenken an den Asteroideneinschlag von 1908 in der sibirischen Tunguska-Steppe werden jedes Jahr am 30. Juni weltweit Veranstaltungen für die breite Öffentlichkeit durchgeführt. Der Asteroid Day ist eine ideale Plattform, um das öffentliche Bewusstsein für Asteroiden und ihre Rolle in unserem Sonnensystem zu schärfen und die Notwendigkeit der Asteroidenforschung hervorzuheben, um Verfahren zum Schutz der Menschheit vor Asteroideneinschlägen zu entwickeln und zukünftige Erkundungsmissionen zu erleichtern. Der Asteroid Day bringt Wissenschaft, Forschung, Technologie, Raumfahrtagenturen und die breite Öffentlichkeit zusammen.

Die Themen, die im Rahmen des Asteroid Day angesprochen werden, reichen von der Rolle der Asteroiden bei der Entstehung unseres Universums über die Nutzung der dort befindlichen Ressourcen durch die Menschheit bis hin zu den Fragen, wie die Asteroidenforschung den Weg für die künftige Erkundung des Weltalls ebnen kann und wie wir die Erde vor Asteroideneinschlägen schützen können.

Der Asteroid Day wird von der luxemburgischen gemeinnützigen Stiftung Asteroid Foundation betreut. Eine beeindruckende Anzahl Menschen setzen sich für den Asteroidentag ein. Damit wird die globale Bedeutung der Asteroidenforschung unterstrichen.

Asteroid Day 2019: Live aus Luxemburg …
Wie bereits in den Vorjahren werden im Rahmen der Live-Sendung aus Luxemburg, die am Freitag, den 28. Juni 2019 gestreamt wird, Vertreter des OHB-Konzerns mitwirken. Weitere Einzelheiten sind auf der Website des Asteroid Day zu finden.

… und im Rahmen öffentlicher Veranstaltungen auf der ganzen Welt
Veranstaltungen für alle Altersgruppen finden in Wissenschaftszentren, Planetarien, Sternwarten, Museen, Schulen, Theatern, Bibliotheken, Rathäusern und an öffentlichen Orten auf der ganzen Welt statt. Die meisten Veranstaltungen sind für die breite Öffentlichkeit zugänglich und können auf der Website des Asteroid Day online verfolgt werden.

Asteroiden können auch ohne einen unmittelbaren Einschlag auf die Erdoberfläche Schäden verursachen
Am 30. Juni 1908 ereignete sich der größte Asteroideneinschlag in der jüngeren Geschichte der Menschheit. Dabei wurde eine Fläche von rund 2.000 Quadratkilometern (vergleichbar mit einer großen Metropolregion) verwüstet. Es gab nur deshalb keine Opfer, da der Asteroid in der abgelegenen Tunguska-Region in Sibirien einschlug.

Der „Meteorit von Tscheljabinsk“ verursachte am 15. Februar 2013 in der Großstadt Tscheljabinsk im Ural und in der Umgebung schwere Schäden. Der vergleichsweise kleine Himmelskörper (Durchmesser 15 bis 20 Meter) trat in die Erdatmosphäre ein und brach 30 bis 50 Kilometer über der Erdoberfläche auseinander. Damit wurde eine riesige Explosionswelle ausgelöst, die rund 7.000 Gebäude beschädigte. Etwa 1.500 Menschen wurden verletzt, einige von ihnen schwer; die meisten erlitten Schnittwunden und Prellungen durch splitterndes Glas und Schutt.

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Quelle: ESA.

Aus größerer Entfernung sehen die Asteroiden zunächst ziemlich gleich aus. Beim direkten Vergleich werden die Unterschiede dann aber deutlich. Auf der von der Planetary Society herausgegebenen Karte sämtlicher bisher von Raumfahrzeugen beobachteten Asteroiden und Kometen ist der größere Didymos-Asteroid ein mäßig großer Punkt, während sein kleinerer Bruder noch nicht mal einen Pixel ausfüllt.

Der große Zwilling hat einen Durchmesser von gerade mal 780 Metern und gehört damit bereits zu den kleinsten Asteroiden, die jemals von einer Sonde erforscht wurden – gemeinsam mit dem Himmelskörper Itokawa mit einem Durchmesser von 350 Metern, der vom japanischen Hayabusa-Raumschiff besucht wurde, und dem Asteroiden Bennu mit 500 Metern Durchmesser, der derzeit von der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx umkreist wird.

Sein kleiner Bruder „Didymoon“, mit einem Durchmesser von gerade einmal 160 Metern, wird damit zum kleinsten jemals von einer Sonde erforschten Asteroiden.

„Didymoon ist winzig – das wird besonders deutlich, wenn man ihn mit anderen Asteroiden vergleicht“, sagt Patrick Michel, leitender Wissenschaftler der Hera-Mission sowie CNRS-Forschungsdirektor am Côte-d’Azur-Observatorium.

Michel ist darüber hinaus als Forscher und interdisziplinärer Wissenschaftler an der japanischen Mission Hayabusa2 beteiligt. Diese untersucht den Asteroiden Ryugu, der einen Durchmesser von etwa einem Kilometer hat. „Die Bilder von Hayabusa2 zeigen einen großen Felsbrocken in der Nähe des Ryugu-Nordpols. Und dieser Brocken ist etwa so groß wie der gesamte Didymoon.“

Zum ersten Mal testen wir eine mögliche Verteidigung unseres Planeten
Didymoon wurde gerade wegen seiner Zwergengröße für den Schauplatz eines bahnbrechenden Erdverteidigungs-Experiments ausgewählt. Im Jahr 2022 wird das NASA-Raumfahrzeug DART versuchen, auf Didymoon aufzuprallen. So soll seine Umlaufbahn um den größeren Bruder verändert und damit getestet werden, inwieweit wir in der Lage sind, einen Asteroiden von seiner Flugbahn abzubringen.

„Dass ein Raumfahrzeug einen Einschlag auf einem solchen Himmelskörper auslösen kann, wurde bereits demonstriert“, fügt Michel hinzu, „die NASA-Sonde Deep Impact hat 2005 einen Impaktor auf dem Kometen Tempel 1 einschlagen lassen, allerdings nicht, um dessen Flugbahn zu verändern, sondern um unter der Oberfläche liegendes Material freizusetzen. Der Komet hatte einen Durchmesser von 6 Kilometern und war damit viel zu groß. Doch Didymoon ist klein genug und braucht darüber hinaus nur 12 Stunden, um seinen größeren Zwillingsbruder zu umkreisen. Eine solche Umlaufzeit kann in der Tat messbar verändert werden.“

Nach dem Einschlag wird die Raumsonde Hera die Didymos-Asteroiden im Jahr 2026 beobachten, um die Informationen zu sammeln, die für erdbasierte Observatorien unerreichbar sind. Dazu gehören Didymoons Masse, seine Oberflächenbeschaffenheit sowie die Form des DART-Kraters.

„Anhand dieser Daten können wir die Impulsübertragung des Einschlags solide abschätzen und dann beurteilen, ob es sich hierbei um eine gute Technik zur Flugbahnveränderung handelt“, sagt Michael Küppers, ESA-Projektwissenschaftler für die Hera-Mission. „Diese Parameter sind unerlässlich, um verlässliche numerische Einschlagsmodelle für zukünftige Missionen zu entwerfen. Wir werden besser verstehen, ob sich diese Technik vielleicht sogar auch für größere Asteroiden eignet. Damit hätten wir dann auch die Gewissheit, dass wir unseren Heimatplaneten effektiv vor einem Asteroideneinschlag schützen könnten.“

Didymoon ist perfekt geeignet für einen solchen Test. Denn aufgrund seiner winzigen Größe gehört er zu den gefährlichsten erdnahen Asteroiden. Größere Asteroiden können leichter entdeckt werden. Noch kleinere Himmelskörper verglühen entweder in der Erdatmosphäre oder richten nur kleinere Schäden an. Ein Asteroid von der Größe Didymoons könnte allerdings eine ganze Region auf unserem Planeten verwüsten.

Himmelskörper mit geringer Gravitation
Das Didymos-Asteroidenpaar ist in vielerlei Hinsicht von wissenschaftlichem Interesse. So kann es zum Beispiel auch Erkenntnisse darüber liefern, wie solche binären Systeme entstehen. Immerhin machen diese rund 15 Prozent der bekannten Asteroiden aus.

„Didymos dreht sich sehr schnell und schafft eine vollständige Umdrehung in zwei Stunden“, sagt Michel. „Die schwache Gravitationsanziehung rund um seinen Äquator könnte von der Zentrifugalkraft überstiegen werden. So könnte Material von der Oberfläche aufsteigen, was übrigens die überzeugendste Theorie für Didymoons Entstehung ist. Es ist also unmöglich, auf dem Äquator zu landen. Stattdessen sind die Bereiche um die Pole herum interessant.

Weil Didymoon so klein ist, wissen wir nur wenig über den Asteroiden. Wir nehmen allerdings an, dass sein Verhältnis zum großen Bruder dem der gebundenen Rotation von Erde und Mond gleicht, seine Eigenumdrehung also langsamer ist als seine Umlaufzeit um Didymos. Wir planen, mindestens einen CubeSat auf Didymoon zu landen, doch hierfür muss extrem präzise navigiert werden. Die Gravitation des Asteroiden beträgt in etwa ein Millionstel der Erdgravitation, mit einer geschätzten Fluchtgeschwindigkeit von lediglich 6 cm pro Sekunde. Eine der Gefahren ist also, dass der CubeSat schlichtweg abprallt und zurück ins All geworfen wird.“

Michel geht außerdem davon aus, dass Objekte der Didymoon-Klasse optimal für den geplanten Asteroidenbergbau sein könnten. Größere Himmelskörper gibt es vergleichsweise selten, während kleinere Asteroiden dazu tendieren, sich sehr schnell um sich selbst zu drehen – hervorgerufen von einer sukzessiven Erwärmung durch das Sonnenlicht.

Die Hera-Mission wird derzeit geprüft und Space19+, dem nächsten Ministerrat der europäischen Raumfahrtminister, zur Genehmigung vorgelegt. Der Start der Mission ist für 2023 vorgesehen.

Nach der Kometenmission Rosetta wäre Hera damit die nächste ESA-Mission zu einem kleinen Himmelskörper. Die Erfahrungen, die in der 12 Jahre langen Rosetta-Mission gesammelt wurden, kämen Hera direkt zugute. Eine langfristige Planung ist für das Realisieren zukünftiger Missionen, die Sicherung der fortwährenden Entwicklung innovativer Technologien sowie für die Motivation neuer Generationen europäischer Wissenschaftler und Ingenieure unerlässlich.

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• HERA (bisher AIDA)

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Quelle: OHB System AG.

Bremen, 8. November 2016 – Die OHB System AG, Tochtergesellschaft der börsennotierten Technologie- und Raumfahrtgruppe OHB SE (Prime Standard, ISIN: DE0005936124), hat sich im Wettbewerb durchgesetzt und erfolgreich die Definitionsphase der ESA-Mission „Asteroid Impact and Deflection Mission“ (AIM) erreicht.

„Das ist ein großer Erfolg für uns und eine Ehre für OHB, nun das einzig verbliebene Konsortium in der Definitionsphase von AIM zu führen. Damit ist OHB Teil des weltweit ersten Projekts mit dem Ziel herauszufinden, wie die Erde vor einem Asteroideneinschlag geschützt werden könnte. Eine wichtigere Mission kann es wohl kaum geben“, sagt OHB Vorstandsvorsitzender Marco Fuchs.

Ziel der Mission ist es, einen entfernten Zwillings-Asteroiden namens Didymos zu erforschen und zu erfassen. Dann soll beobachtet werden, was bei einem Zusammenstoß mit dem von der NASA ausgesandten Raumfahrzeug geschieht. Die gesammelten Daten sollen anschließend helfen, Verteidigungsstrategien für den Fall zu entwickeln, dass ein Asteroid auf der Erde kollidieren würde. Darüber hinaus bietet die Mission eine hervorragende Möglichkeit neue Plattformtechnologien für zukünftige Weltraummissionen zu validieren. Dazu führt OHB das europäische Konsortium mit QinetiQ Space (Belgien), GMV (Spanien), Antwerpen Space (Belgien), Astronika (Polen), GMV-PL (Polen), Spin.Works (Portugal), GMV-PT Portugal) und GMV-RO (Rumänien), das gerade mit der detaillierten Definition der Mission begonnen hat – noch bevor die endgültige Entscheidung der ESA über die tatsächliche Umsetzung der Mission getroffen wird.

Die größte Herausforderung ist derzeit der knappe Zeitplan. Die Mission muss bereits im Oktober 2020 gestartet werden, um das Zeitfenster zu treffen, an dem der Asteroid und sein Mond der Erde am nächsten sind. „Deshalb sind Leitung und Navigation ganz entscheidende Teile des Missionskonzepts“, sagt OHB-Projektleiter Marc Scheper. „Zunächst einmal muss das Raumfahrzeug über eine Distanz von 480 Millionen Kilometern seinen Weg zum Zielasteroiden finden. Die nächste Aufgabe besteht darin, über visuelle Erkennung um Didymos herum zu manövrieren, ohne dabei allzu viel Treibstoff zu verbrauchen“, so Scheper weiter.

Die AIM-Mission wird alle technischen Daten liefern, die für die Validierung von Wirkungsmodellen erforderlich sind. „Die breite Palette von Aktivitäten, die derzeit durchgeführt wird unterstreichen, dass AIM immer mehr zu einem echten europäischen Projekt wird“, sagt Ian Carnelli, Programmmanager der ESA. „Wir haben gerade unsere detaillierte Definitionsphase mit der Industrie begonnen. Die Entscheidung über die vollständige Umsetzung der Mission wird dann auf dem Ministerrat der ESA im Dezember getroffen. Das ist ein wirklich wichtiger Schritt, um unser Tempo hoch zu halten und neue Ansätze zu testen, die eine schnellere Realisierung durch die Integration von ESA-, Industrie- und Nutzlastteams ermöglichen.“

Das gemeinsame AIDA-Programm wird auch für die Raumfahrtagenturen ESA und NASA von strategischem Nutzen sein. „Nachdem NASA und ESA ihre innovative Zusammenarbeit im gemeinsamen AIDA-Programm fortsetzen, ist es sehr inspirierend die Fortschritte bei der Entwicklung des AIM-Designs zu sehen“, erklärte Lindley Johnson, Programmdirektor des Planetary Defense Coordination Office der NASA.

Schließlich werden AIM und DART unabhängig voneinander wertvolle Ergebnisse erzielen. Und durch das gemeinsame AIDA-Programm werden sich im Rahmen der internationalen Asteroidenabwehr zahlreiche Synergieeffekte realisieren lassen.

Hintergrund zu AIM, DART und AIDA

AIM muss vor Ende 2022 in Position sein. Für diesen Zeitpunkt ist der Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA geplant. Der Zusammenstoß mit dem Asteroidenmond wird dabei in Vor- und Nachphase detailliert aufgezeichnet. Anhand dieser Beobachtungen wird man bestimmen können, inwieweit der Aufprall von DART die Bewegung des Mondes verändert.

Die Missionen AIM und DART sind zwei Komponenten einer internationalen Mission von ESA und NASA zur Demonstration einer Asteroidenablenkung namens Asteroid Impact and Deflection Assessment (AIDA).

AIDA ist ein spannendes und kostengünstiges Konzept zur Demonstration unterschiedlicher Techniken, durch die sich wertvolle Erkenntnisse in der Erforschung von Asteroiden und zum Schutz der Erde gewinnen lassen.

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