Quelle: ESA 16. Juli 2024.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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• RAMSES – ESA-Mission zum Asteroiden Apophis

Der Beitrag Neue ESA-Mission „Ramses“ zum Asteroiden Apophis erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: EPSC 2013.

Es ist unklar, wann genau der letzte wirklich große Einschlag eines Asteroiden oder Kometen auf der Erde erfolgte. Die Zeugnisse solcher Einschläge existieren jedoch überall auf der Welt. Prominente Beispiele hierfür sind das Nördlinger Ries in Bayern oder der Barringer-Krater im US-Bundesstaat Arizona.

Das Risiko von Asteroideneinschlägen auf der Erde
Ein weiteres Beispiel, diesmal aus der jüngeren Geschichte, findet sich in der Tunguska-Region in Sibirien, wo am 30. Juni 1908 durch die Explosion eines Asteroiden in der Erdatmosphäre Millionen von Bäumen entwurzelt wurden. Und erst am 15. Februar 2013 ging über der russischen Stadt Tscheljabinsk ein lediglich etwa 17 Meter durchmessender Asteroid nieder (Raumfahrer.net berichtete), der nicht nur enorme finanzielle Schäden verursachte. Durch die Auswirkungen der bei diesem Ereignis erzeugten Druckwelle wurden laut russischen Medienberichten weit über 1.000 Menschen verletzt.

Die in Arizona, Sibirien und dem Ural verursachten Schäden wurden durch relativ kleine Objekte mit lediglich wenigen Dutzend Metern Durchmesser hervorgerufen. Allerdings existieren in unserem Sonnensystem eine Vielzahl solcher der Erde potentiell gefährlich nahe kommende Objekte, welche teilweise über Durchmesser von mehreren hundert Metern, in einigen Fällen sogar von mehreren Kilometern verfügen. Sie werden als „Near Earth Objects“ (kurz „NEO“) bezeichnet. Bisher wurden von Amateur- und Berufsastronomen über 10.000 solcher NEOs entdeckt und jeden Monat kommen etwa 70 weitere Objekte hinzu.

Derzeit laufen weltweit mehrere Projekte, welche sich mit den Gefahren eines zukünftigen Asteroideneinschlages auf der Erde und möglichen Abwehrmaßnahmen beschäftigen. Eine zwingende Voraussetzung für die Erforschung möglicher Abwehrmethoden ist jedoch, dass die Wissenschaftler die physikalischen Eigenschaften der NEOs genau kennen. Neben astronomischen Untersuchungen durch Großteleskope und direkten Besuchen durch Raumsonden nutzen die Astronomen hierfür auch Radaraufnahmen, welche von Asteroiden angefertigt werden, die der Erde relativ nahe kommen. Hierbei wird ein Radiosignal in Richtung des betreffenden Asteroiden ausgestrahlt, dessen Reflexionen anschließend wieder aufgefangen und ausgewertet werden. Mit diesen Daten können die Größe und Form der Asteroiden, deren Oberflächenbeschaffenheit und deren Bahnparameter bestimmt werden.

Der Asteroid (214869) 2007 PA8

Der Asteroid (214869) 2007 PA8 wurde bereits am 9. August 2007 im Rahmen des automatischen Himmelsdurchmusterungsprogramms LINEAR entdeckt. Im Rahmen mehrerer Nachfolgebeobachtungen zu Bahnbestimmung stellte sich heraus, dass auch dieser Himmelskörper zur Gruppe der „Near Earth Objects“ gehört und somit eine Kollision mit der Erde auf lange Sicht nicht ausgeschlossen werden kann. Der Asteroid gehört zur Klasse der sogenannten Apollo-Asteroiden, deren Umlaufbahnen in ihrem sonnennächsten Abschnitt die Umlaufbahn der Erde kreuzen. Am sonnenfernsten Punkt seiner Umlaufbahn erreicht 2007 PA8 dagegen eine Entfernung von 4,7 Astronomische Einheiten. Für einen kompletten Umlauf um die Sonne benötigt der Asteroid 5,2 Jahre.

Aus den Bahnberechnungen ergab sich, dass der Asteroid 2007 PA8 die Erde am 5. November 2012 in einem relativ geringen Abstand von lediglich 6,5 Millionen Kilometern – dies entspricht in etwa der 17-fachen Entfernung zwischen Erde und Mond – passieren würde, wobei eine Kollision jedoch ausgeschlossen war. Diese dichte Annäherung nutzten Wissenschaftler der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA für eine Radarbeobachtung des Erdbahnkreuzers. Hierfür setzten sie die 70-Meter-Antenne des Deep Space Networks (DSN) der NASA in Goldstone/Kalifornien ein, welche normalerweise für die Kommunikation mit Raumsonden genutzt wird.

Die entsprechenden Beobachtungen erfolgten an 16 Tagen zwischen dem 16. Oktober und dem 13. November 2012, wobei die Radarbilder abhängig von der Entfernung zwischen Erde und Asteroid Auflösungen zwischen 150 bis hin zu 3,75 Metern erreichten. Auf diesen Aufnahmen präsentierte sich 2007 PA8 als ein leicht längliches, irregulär geformtes Objekt mit einem Durchmesser von bis zu 1,6 Kilometern, auf dessen Oberfläche sich verschiedene Bergrücken und Kraterstrukturen befinden.

Bereits im Vorfeld der Radar-Beobachtungskampagne ergab sich aufgrund visueller Beobachtungen durch verschiedene optische Teleskope für die Rotationsperiode des Asteroiden ein ungewöhnlich hoher Wert von 95,1 Stunden mit einem Unsicherheitsfaktor von +/- 3,4 Stunden. Dieser Wert konnte durch die Radaraufnahmen bestätigt werden, da etwa alle vier Tage die gleichen Oberflächenstrukturen von dem Radar erfasst wurden.

Ungewissheit bestand bisher dagegen über den Ursprung von 2007 PA8, der zwar als Asteroid bezeichnet wird, dessen Bahnverlauf aber eher an einen Kometen der Jupiter-Familie erinnert. Allerdings wurden bei 2007 PA8 bisher keine Anzeichen der für einen Kometen typischen Aktivität beobachtet. Aufgrund der Resultate der Radarbeobachtungen gehen die beteiligten Wissenschaftler davon aus, dass es sich bei diesem Objekt wirklich um einen Asteroiden und nicht etwa um einen mittlerweile inaktiven kurzperiodischen Kometen handeln muss.

Keine Gefahr während der nächsten 200 Jahre
Definitiv ausgeschlossen werden kann dagegen zumindest für die nähere Zukunft das Risiko einer Kollision zwischen der Erde und diesem Asteroiden. Erst in etwa 200 Jahren, so die Auswertung der Dank der Radarbeobachtung nochmals verfeinerten Bahndaten, wird sich 2007 PA8 der Erde wieder ähnlich dicht annähern wie im November 2012. Für die absehbare Zukunft stellt dieser NEO somit keine potentielle Gefahr für unseren Heimatplaneten dar. Trotzdem wird 2007 PA8 auch in Zukunft im Rahmen der verschiedenen astronomischen Forschungsprogramme weiterhin beobachtet werden.

Die hier kurz vorgestellte Studie wurde am heutigen Tag auf dem European Planetary Science Congress 2013, einer gegenwärtig in London stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, vorgestellt.

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• Erdnahe Asteroiden (NEOs)
• Chixulub-Einschlag Dino-Killer?
• Asteroid 2004 MN4 – Apophis
• Nördlinger Ries und Steinheimer Becken
• Meteoriten & Co – Boten aus dem Weltall

EPSC 2013:

• Goldstone Radar Imaging of Near-Earth Asteroid (214869) 2007 PA8 (engl.)

Der Beitrag Radarbeobachtung des Asteroiden (214869) 2007 PA8 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ESA, NASA, Raumcon, RN.

Die Bahn, auf der Apophis die Sonne umläuft liegt in der Nähe der Erdbahn und kreuzt diese zweimal pro Umlauf. Zu bestimmten Zeitpunkten kommt er dabei der Erde relativ nahe. Daher besteht die reale Gefahr, dass der Asteroid irgendwann mit der Erde kollidiert. Die Messungen von Herschel ergaben, dass Apophis einen Durchmesser von etwa 325 Metern besitzt, mit einer Ungenauigkeit von 15 Metern. Zuvor hatten Radarmessungen einen Durchmesser von 270 Metern vermuten lassen.

Im Bereich infraroter Strahlung sind die Messungen allerdings im Allgemeinen genauer. Herschel hat erst zum zweiten Mal einen Asteroiden auf’s Korn genommen. Dabei musste das Teleskop aufgrund der geringen Distanz und der hohen Geschwindigkeit von Apophis mit 3,42 Grad pro Minute nachgeführt werden. Im Verlaufe der Messungen konnte ein Temperaturmodell des Asteroiden aufgestellt werden. Daraus ergab sich ein Rückstrahlwert von 0,23 statt der bisher angenommenen 0,33.

Herschel wurde gemeinsam mit einem weiteren Weltraumteleskop der Europäischen Weltraumagentur ESA am 14. Mai 2009 von Kourou aus gestartet und gelangte innerhalb weniger Tage zum Lagrangepunkt L2 des Sonne-Erde-Systems. Hier heben sich Gravitationskräfte und Fliehkräfte gegenseitig auf, so dass man die Position mit geringem Treibstoffaufwand halten kann. Herschel verfügt über einen 3,5 Meter durchmessenden Hauptspiegel, der größte, der bisher in einem Weltraumteleskop zum Einsatz kam. Um auch kalte Körper im All anhand ihrer Wärmestrahlung vermessen zu können, wurden die Messinstrumente mit flüssigem Helium auf 0,3 K (-272,85 °C) gekühlt.

Im Rahmen des nahen Vorbeiflugs wird Apophis auch per Radar von der Erde aus vermessen. So gelangen Aufnahmen mit Hilfe der 70 Meter durchmessenden Radioantenne im kalifornischen Goldstone (USA), wobei u.a. die Rotation des Asteroiden beobachtet wurde. Die Messungen werden auch in den kommenden Wochen fortgeführt. Dazu soll auch die noch erheblich größere Parabolantenne in Arecibo (Puerto Rico) zum Einsatz kommen.

Alle gemessenen Daten geben Entwarnung für mögliche Kollisionen 2029 bzw. 2036. Für die noch fernere Zukunft ist eine Kollision aber nicht ganz auszuschließen. Nahe Vorbeiflüge an anderen Himmelskörpern können die Bahn beeinflussen. Gegenwärtig gibt es mehrere Kampagnen und Initiativen, erdnahe Asteroiden genauer zu erfassen, um im Ernstfalle rechtzeitig gewarnt zu sein.

Am 15. Februar 2013 wird der etwa 50 Meter durchmessende Asteroid 2012 DA14 die Erde in einem Abstand von weniger als 30.000 km passieren.

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• Asteroid 2004 MN4 – APOPHIS

Der Beitrag Apophis ist größer als bisher angenommen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: New Scientist.

Die Wahrscheinlichkeit eines Einschlags des Asteroiden auf der Erde im Jahr 2036 wurde aufgrund von Radarmessungen des Arecibo-Observatoriums in Puerto Rico von 1 zu 5.500 auf 1 zu 24.000 herabgestuft.

Am 6. Mai 2006 befand sich der Asteroid in einer Entfernung von 42 Millionen Kilometern, als Astronomen vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA die Geschwindigkeit des Asteroiden maßen. Sie wich um sechs Millimeter pro Sekunde vom erwarteten Wert ab.

„Es ist nur eine kleine Anpassung, die den Orbit des Asteroiden aber zukünftig stark genug verändert, um die Wahrscheinlichkeit eines Einschlages deutlich zu verringern“, sagt Jon Giorgini vom JPL.

Vor den Beobachtungen dachten wir, dass sich Apophis im Jahr 2029 der Erde bis auf 5,86 Erddurchmessern nähern würde. Nach den neuen Messungen hat sich die geschätzte Entfernung auf 5,93 Erddurchmesser erhöht.

Dieser scheinbar winzige Unterschied ist entscheidend, denn sollte der Weg des Asteroiden durch ein Nadelöhr führen – in diesem Falle eine nur 600 Meter breite Region in der Nähe der Erde – dann könnte die Bahn des Apophis entscheidend gestört werden und den Asteroiden für 2036 auf einen Kollisionskurs mit der Erde bringen.

Der Asteroid hat einen Durchmesser von etwa 320 Metern und belegt auf der Torino-Skala für Asteroiden den Wert eins. Null bedeutet, dass keine Gefahr eines Einschlags besteht, Zehn bedeutet einen sicheren Einschlag. Apophis war anfangs mit dem Wert Vier eingestuft worden.

Wenn sich der Asteroid in der Nähe der Sonne befindet, kann er nicht mit Radarmessungen verfolgt werden. Es war wahrscheinlich für einige Jahre die letzte Gelegenheit, gute Radardaten von Apophis zu bekommen. Erst 2013 wird der Asteroid wieder mit Radar zu beobachten sein. „Ich denke, wir können jetzt wieder ruhig schlafen“, sagte Giorgini.

Laut Dave Tholen, einem Astronomen an der University of Hawaii, könnte es davor jedoch möglich sein, optische Daten zu bekommen.

Im Januar wollen Tholen und sein Team Apophis beobachten und seine Rotation bestimmen. Das ist wichtig, da der Asteroid unregelmäßig durch die Sonne erhitzt wird und das eine geringe Schubkraft auf den Asteroiden ausüben kann. Die Kraft ist zwar winzig, kann aber über einen Zeitraum von 20 Jahren darüber entscheiden, ob Apophis durch das Nadelöhr fliegt oder nicht.

Auch wenn die Wahrscheinlichkeit eines Einschlags dieses Asteroiden dramatisch reduziert ist, hat die frühe Warnung die Öffentlichkeit auf die Gefahren eines Asteroideneinschlags aufmerksam gemacht. „Verglichen mit der Situation vor 10 Jahren, ist der Spaßfaktor deutlich reduziert“, sagte Tholen.

Der Beitrag Risiko eines Asteroideneinschlags verringert erschien zuerst auf Raumfahrer.net.