Im November 2021 startete das robotische Raumschiff Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA mit einer SpaceX Falcon 9-Rakete von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien ins All, um die Umlaufbahn eines Asteroiden abzufangen und zu verändern .
Wie dieser Artikel von Space.com detailliert beschreibt, wird das 1.200 Pfund (544 Kilogramm) schwere und 325 Millionen Dollar teure Raumschiff irgendwann im September oder Oktober 2022, wenn DART etwa 11 Millionen Kilometer von unserem Planeten entfernt ist, sein Ziel erreichen – Dimorphos , ein kleiner Asteroid, der ein zweites, größeres Stück Weltraumfelsen, Didymos , umkreist, während das Paar in einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne reist .
Während Dimorphos die Erde nicht treffen wird, bietet es ein nettes, sicheres Ziel zum Testen von Technologie, die eines Tages dazu beitragen könnte, die Erde vor einer katastrophalen Kollision mit einem Killer-Asteroiden zu schützen , wie dem, der die Dinosaurier und 75 Prozent ausgelöscht hat von Pflanzen und Tieren vor 66 Millionen Jahren.
Wenn es Dimorphos erreicht, wird DART mit einer Geschwindigkeit von etwa 6,6 Kilometern pro Sekunde in den Weltraumfelsen einschlagen und dem Asteroiden hoffentlich einen ausreichenden Ruck geben, um seine Umlaufbahn um seinen Partner zu ändern, nur geringfügig, aber ausreichend, um die Änderung zu bewirken kann laut NASA-Website von Teleskopen auf der Erde beobachtet werden.
„DART ist ein Test der Wirksamkeit der kinetischen Impaktor-Technik zur Änderung der Umlaufbahn eines Asteroiden und der Raumfahrzeugtechnologie, die verwendet wird, um einen kinetischen Impaktor zum Zielasteroiden zu bringen“ , erklärt Lindley Johnson , Planetary Defense Officer der NASA, per E-Mail.
Hier sind fünf Dinge, die Sie über DART wissen sollten.
1. Der Absturz eines Raumfahrzeugs in einen Asteroiden klingt vielleicht einfach, ist es aber nicht
„Dimorphos ist das kleinste Objekt, das jemals ein Missionsziel war, und wir kommen sehr schnell mit der Notwendigkeit, beim ersten Versuch einzuschlagen, ohne grundlegende Dinge wie die Form oder die genaue Größe von Dimorphos zu kennen“, erklärt Andy Rivkin , der DART Untersuchung Co-Lead vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory , das das Projekt für die NASA leitet. „Vom Zentrum von Didymos bis zum Zentrum von Dimorphos sind es ungefähr 1.100 Meter (3.600 Fuß) und von der Oberfläche des einen bis zur Oberfläche des anderen wahrscheinlich weniger als 1.968 Fuß (600 Meter). Das wollen wir nicht verfehlen, und wir wollen Didymos nicht treffen."
Schlimmer noch, das Raumschiff muss dieses Ziel mit einer so hohen Geschwindigkeit überholen, dass es nur sehr wenig Spielraum für Fehler gibt – „buchstäblich ein Wimpernschlag“, sagt der DART-Programmwissenschaftler Tom Statler per E-Mail. Um die erforderliche Präzision zu erreichen, wird das Raumfahrzeug von SMART Nav geführt , einem vollständig automatisierten Navigationssystem, das keine menschliche Eingabe erfordert. Das Raumschiff wird auch die Didymos Reconnaissance & Asteroid Camera für das OpNav- Bildgebungsinstrument, auch bekannt als DRACO, verwenden, um zu sehen, wohin es fliegt. „Die DRACO-Kamera wird Dimorphos erst in der letzten Stunde vor dem Aufprall sehen und von Didymos unterscheiden können“, sagt Statler.
Aber es ist alles gut, denn diese Art von Technologie könnte sich eines Tages als nützlich erweisen. „Wenn wir jemals einen kinetischen Aufprall durchführen müssen, um eine Naturkatastrophe zu verhindern, müssen wir dies möglicherweise ziemlich weit von der Erde entfernt tun, was eine autonome Steuerung durch das Raumschiff absolut erforderlich machen würde“, sagt Statler. „Deshalb wollen wir diese Technologie mit DART demonstrieren und validieren.“
2. Wissenschaftler wissen nicht wirklich, was passieren wird, wenn DART den Asteroiden trifft
„Der Asteroid selbst ist am schwierigsten vorherzusagen. Wir wissen, um welchen Spektraltyp es sich handelt, was bedeutet, dass wir eine ziemlich gute Vorstellung von der Art des Materials haben, aus dem er besteht“, erklärt Cristina A. Thomas , Assistenzprofessorin an der Abteilung für Astronomie und Planetenwissenschaften an der Northern Arizona University, die jahrelang Dimorphos studiert hat und ihn nach dem Einschlag weiter überwachen wird.
„Didymos ähnelt dem, was wir einen gewöhnlichen Chondrit-Meteoriten nennen. Er ist felsig, aber nicht metallisch. Das gibt uns einen guten Ausgangspunkt für unsere Überlegungen. Wir wissen nicht, ob Dimorphos ein festes Objekt oder ein Trümmerhaufen ist – viele kleinere Dinge, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Dies ändert den Aufprall selbst und wie viel Material aus dem Krater ausgeworfen wird. Dieses Material, Auswurf genannt, hat seinen eigenen Impuls, der der Ablenkung zusätzliche Energie verleiht. Dieser Verstärkungsfaktor ist bekannt als " Beta.'"
"Die Ungewissheit des Wertes von Beta gibt uns eine Unsicherheit darüber, wie stark wir die Umlaufbahn verändern werden", fährt Thomas fort. „Dimorphos hat derzeit eine Umlaufzeit um Didymos von ungefähr 11 Stunden und 55 Minuten. Wir gehen davon aus, dass sich diese Umlaufzeit um mindestens 10 Minuten ändern wird. Das mag nicht nach viel erscheinen, aber wenn wir versuchen würden, etwas von der Erde wegzulenken, wäre die Änderung müsste nicht groß sein, besonders wenn wir es weit im Voraus tun."
3. DART ist der erste Versuch der Menschen, den Kosmos anzupassen
DART ist ein früher Schritt, um menschliches Leben vor der Auslöschung durch einen Weltraumfelsen zu schützen, aber es verändert auch die Beziehung der Menschheit zum Kosmos. Bis zu diesem Zeitpunkt war der Weltraum etwas, das wir aus der Ferne beobachten und gelegentlich mutige Seelen für kurze Zeit zu einem Besuch schicken. Aber jetzt wird es etwas werden, an dem Menschen herumbasteln können, so wie wir unseren eigenen Planeten verändert haben.
„Der größte Punkt ist vielleicht, dass DART der erste Versuch der Menschheit sein wird, die Umlaufbahn eines Körpers im Sonnensystem absichtlich zu verändern“ , sagt Martin Elvis , Astrophysiker am Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian und Autor des 2021 erschienenen Buches „ Asteroids: How Love, Angst und Gier werden unsere Zukunft im Weltraum bestimmen ", erklärt er per E-Mail.
„Der Betrag, um den wir die Umlaufgeschwindigkeit von Dimorphos, dem Mond des erdnahen Asteroiden Didymos, ändern werden, wird nur um weniger als ein Schneckentempo (buchstäblich) betragen – 4,6 Fuß (1,4 Meter) pro Stunde“, sagt Elvis. "Aber es ist nicht Null. Die Architektur des Sonnensystems wird subtil verändert." Er sagt, dass dies zwar keine unmittelbare Bedeutung habe, aber symbolisch sei. „Es gibt diejenigen, die von diesem Heraustreten aus der Menschheit begeistert sein werden. Es gibt andere, die sagen werden: „‚Nicht noch einmal. Müssen wir unsere Umweltfehler wiederholen, nur jetzt in viel größerem Maßstab?‘“
4. Selbst ein kleiner Asteroid könnte großen Schaden anrichten, wenn er auf die Erde trifft
Dimorphos mögen im Vergleich zu dem massiven Asteroiden, der die Dinosaurier auslöschte, mickrig aussehen, dessen Größe auf etwa 10 Kilometer geschätzt wurde. Aber selbst ein kleiner Asteroid kann ernsthaften Schaden anrichten, wenn er auf die Erde prallt. Johnson stellt fest, dass er dreimal so groß und möglicherweise fünfmal so schwer ist wie der Asteroid, der vor etwa 50.000 Jahren den Barringer-Krater im Osten Arizonas geschaffen hat.
„Es würde mit einer geschätzten Energie von ungefähr 10 Megatonnen TNT einschlagen – größer als jede Atombombe – und einen Krater mit einem Durchmesser von einigen Meilen und einer Tiefe von einer Viertelmeile (0,4 Kilometer) erzeugen“, bemerkt Johnson. "Explosionseffekte könnten sich von der Einschlagstelle über 150 Meilen (241 Kilometer) in alle Richtungen erstrecken." Die Aussicht auf eine solche Katastrophe macht es vorstellbar, dass eine zukünftige Asteroiden-Verteidigungsmission ein Objekt von Dimorphos' Größe anvisieren muss.
5. DART kann zukünftige erdrettende Raumfahrzeuge beeinflussen
Wenn DART wie geplant funktioniert, „wird es sowohl die Technik des kinetischen Impaktors für planetarische Verteidigungszwecke validieren als auch, dass die aktuelle Technologie es uns ermöglicht, die Ablenkung durchzuführen“, erklärt Johnson. Aber das bedeutet nicht, dass die NASA sich beeilen wird, ein Raumschiff zu bauen, das die gleiche Leistung vollbringen kann, und es beim ersten Blick auf einen Asteroiden, der eine Bedrohung für die Erde darstellt, startbereit ist.
„Ein bedeutender Asteroideneinschlag ist eine äußerst seltene Naturkatastrophe, und welche Techniken verwendet werden könnten, um einen im Voraus entdeckten abzulenken, wäre sehr szenarioabhängig, insbesondere davon, wie viele Jahre im Voraus er entdeckt wurde“, sagt Johnson. „Es können Jahrzehnte vergehen, bis der nächste große Impaktor entdeckt wird, und das planetare Verteidigungsprogramm dieser Zeit in der Zukunft möchte möglicherweise die fortschrittlichere Technologie verwenden, die bis dahin wahrscheinlich verfügbar sein wird.“
Auf der anderen Seite, "wie DART im Vergleich zu dem abschneidet, was in einem tatsächlichen Notfall verwendet werden könnte, hängt teilweise davon ab, wie das Experiment verläuft", sagt Rivkin. Dieser zukünftige Planetenschützer „unterscheidet sich möglicherweise nicht sehr“ von DARTs Design.
Nun, das ist interessant
DART zielt auf Dimorphos ab, weil die Änderung seiner langsamen Umlaufbahn um Didymos laut diesem NASA-Blogbeitrag viel leichter zu beobachten wäre als eine Änderung der Umlaufbahn eines Asteroiden um die Sonne .
