Ein Asteroid bedroht die Erde! Was tun wir?


Nein, aktuell besteht keine akute Gefahr, dass uns ein großer Asteroid trifft, aber es ist eigentlich tatsächlich mal wieder „an der Zeit“, im Schnitt wird die Erde nämlich alle 10 Millionen Jahre von einem Asteroiden / Objekt getroffen, das groß genug ist um einen Großteil des Lebens auf unserem Planeten auszulöschen, das letzte Ereignis dieser Art war jedoch der Asteroid, der vor etwa 65 Millionen Jahren die Dinosaurier auslöschte.


Das Ganze basiert allerdings zum Glück nur auf statistischen Auswertungen, die Wahrscheinlichkeit, dass uns so ein Objekt trifft, sind zur Zeit relativ gering, vor allem beobachten wir, bzw die NASA, schon seit längerer Zeit alle erdnahen Objekte, diese kann man sich übrigens auch einfach im Internet ansehen wenn es einen interessiert, auf der CNEOS Website findet man alle bekannten, erdnahen Objekte, inklusive ihrer Umlaufbahnen, der größten Annäherung und mehr (das „LD“ dort steht übrigens für „Lunar Distance“, also „Mondentfernung“, d.h. wenn dort ein Wert unter 1 steht, dann kommt uns das Objekt näher als unser Mond!).

Von kleineren Objekten wird die Erde dagegen ständig getroffen, die allermeisten verglühen allerdings in der Atmosphäre und man kann sie bestenfalls als Sternschnuppe sehen, falls sie groß genug sind. Gar nicht so selten wie viele denken sind aber auch größere Objekte wie z.B. der Meteorit, der am 15. Februar 2013 im russischen Tscheljabinsk einschlug, meist merken wir aber nicht viel davon, schließlich sind etwa 70% der Erdoberfläche von Wasser bedeckt und die meisten stürzen dementsprechend einfach ins Meer wo sie keinen Schaden anrichten. Der letzte bekannte größere Einschlag (bzw eigentlich nur „beinahe Einschlag“, weil er wohl über dem Boden explodierte) war sehr wahrscheinlich (man ist sich bis heute nicht sicher, man vermutet einen Asteroiden- oder Kometeneinschlag, schließt aber auch einen Vulkanausbruch nicht aus) 1908 im sibirischen Tunguska.

Apophis

Als einen der wahrscheinlichsten Kandidaten für einen gefährlichen Einschlag auf der Erde sah man bis zuletzt den Asteroiden Apophis, er wird im Jahr 2029 der Erde zumindest sehr nahe kommen, deutlich näher als der Mond wird er wohl in einer Entfernung von teils nur etwas mehr als 30.000 Kilometern an der Erde vorbeifliegen. Sollte Apophis tatsächlich einmal auf der Erde einschlagen, so würde das einer Explosion von etwa 1 Million Tonnen TNT entsprechen, das wäre das ca 65.000-fache der Hiroshima-Bombe. Damit hat er zwar nicht das Potenzial eines „globalen Killers“ wie der Asteroid vor 65 Mio Jahren, aber sein Einschlag hätte definitiv Auswirkungen auf der ganzen Welt, nicht nur dort, wo er einschlägt.

Auch 2036 sowie 2068 soll Apophis der Erde gefährlich nahe kommen, während man einen Einschlag für 2029 und 2036 mittlerweile für nahezu ausgeschlossen hält ist man sich bezüglich 2068 aber noch nicht so sicher, theoretisch würde er die Erde den aktuellen Daten zufolge zwar knapp verfehlen, in dieser Zeit kann jedoch viel passieren, was man bisher noch nicht mit einberechnet hat, so wie man z.B. erst kürzlich erkannte, dass Apophis seine Bahn unter Umständen durch den sogenannten Jarkowski-Effekt um bis zu 170 Meter pro Jahr verändert.

Doch was würden wir tun, wenn wir wirklich ein Objekt entdecken würden, das in einigen Jahren auf die Erde treffen und eine globale Katastrophe auslösen würde?

Hier will ich einige der Methoden aufzeigen, die sich unsere Wissenschaftler/innen überlegt haben, um so ein Ereignis möglicherweise verhindern zu können. Ein kleiner Hinweis im voraus: Keine davon beinhaltet ein Team von Ölbohrarbeitern in einem Raumschiff auf den Asteroiden zu schicken damit sie ein Loch graben und eine Atombombe reinschmeißen, sorry Bruce 😉


Atombomben

Auch wenn man die Methode aus dem Film Armageddon in der Realität recht schnell verworfen hat, weil sie den Asteroiden wahrscheinlich einfach nur in viele, kleinere Stücke aufteilen würde, die aber jeweils immer noch groß genug wären um gewaltigen Schaden anzurichten, nur eben an vielen verschiedenen Orten, man würde das Problem auf diese Weise also sehr wahrscheinlich noch schlimmer machen.

Dennoch denkt man aber darüber nach, wirklich Atombomben zur Abwehr von Asteroiden zu benutzen, allerdings, anders als im Film, nicht um den Asteroiden zu zerstören, sondern um dessen Bahn zu verändern. Dafür plant man z.B. eine Atombombe nicht IN dem Asteroiden, sondern NEBEN ihm zur Detonation zu bringen, man erhofft sich, dass die Druckwelle ausreicht um die Bahn des Asteroiden so weit zu verändern, dass er die Erde verfehlt, je nachdem wie weit weg der Asteroid noch ist würde dafür ja sogar eine wirklich winzige Abweichung ausreichen.

Alternativ gäbe es auch noch die Möglichkeit, eine Atombombe auf der Oberfläche des Asteroiden zur Detonation zu bringen, damit die Druckwelle sozusagen wie ein Triebwerk wirkt und den Asteroiden in eine andere Richtung schiebt, jedoch bestünde auch hierbei die Gefahr, dass der Asteroid damit in mehrere Stücke zerbrochen wird anstatt ihn ausreichend abzulenken.


Impaktor – den Asteroiden „wegschubsen“?

Als Impaktor bezeichnet man im Grunde einfach ein Objekt, z.B. eine Raumsonde, das man auf den Asteroiden aufschlagen lässt um dessen Bahn zu verändern, ihn also sozusagen „wegzuschubsen“.

Wie und ob das wirklich so gut funktioniert will die NASA voraussichtlich 2012 / 2022 testen, dann soll die DART Mission, bei welcher eine Sonde auf dem kleinen „Mini-Mond“ des Asteroiden Didymos einschlagen und damit dessen Umlaufgeschwindigkeit beeinflussen soll, herausfinden ob dieser Ansatz praktikabel ist. Auch wenn man nur von einer Veränderung im Bereich unter einem Prozent ausgeht wäre das genug um es von der Erde aus beobachten und den Einfluss auf die Flugbahn messen zu können.

Sollte sich bei diesem Experiment herausstellen, dass diese Methode ausreichend Effektiv ist, so wäre es möglich in Zukunft ggf deutlich größere Impaktoren herzustellen, mit welchen man auch große Asteroiden von ihrer Bahn abbringen könnte.

Damit diese einen Einfluss auf einen Asteroiden haben, der groß genug ist um der Erde gefährlich werden, müsste so ein Impaktor allerdings wohl wirklich sehr groß – und vor allem schwer – sein, so einen von der Erde zu starten würde deutlich stärkere Triebwerke / größere Raketen erfordern als wir aktuell zur Verfügung haben, weshalb es wohl sinnvoller wäre ihn z.B. in mehreren Teilen in den Orbit zu befördern und erst dort zusammenzusetzen und in Richtung des Asteroiden zu starten.


Laser-Ablenkung

Eine weitere Möglichkeit, an der zur Zeit geforscht wird, wäre die Ablenkung durch einen starken Laser, diesen könnte man entweder auf der Erde, oder auch im Orbit, z.B. auf der ISS, installieren und auf den Asteroiden richten. Damit so ein Vorhaben erfolgreich wäre müsste dieser Laser natürlich wirklich extrem stark sein und der Asteroid noch sehr weit entfernt, grundsätzlich funktionieren sollte es aber, schließlich wirkt sich ja auch schon die Sonnenstrahlung auf die Bahnen von Asteroiden und anderen Objekten aus und muss bei deren Berechnungen mit einbezogen werden.

Der Einfluss der Sonnenstrahlung ist zwar relativ gering, aber sorgt z.B. über den Jarkowski-Effekt, wie bereits angesprochen, dafür, dass sich die Bahn von Apophis pro Jahr um 170 Meter verändert. Könnte man also einen möglichen Einschlag sehr früh vorausberechnen, so würde unter Umständen auch der relativ kleine Einfluss eines solchen Lasers ausreichen, vor allem wäre das wohl auch deutlich günstiger und weniger Aufwand als die meisten anderen Methoden.


Manövriertriebwerk

Ok, hier kommen wir zu einer etwas exotischeren Methode, hier soll ein „Manövriertriebwerk“ (wie u.a. aus Star Trek bekannt) genutzt werden, um genau zu sein will man tatsächlich ein Triebwerk an dem betreffenden Objekt (Asteroid / Komet) anbringen, welches dann gezündet wird um dessen Flugbahn zu verändern.

Die Schwierigkeit hierbei wäre natürlich, dass so ein Triebwerk wohl entweder recht groß sein müsste und / oder man sehr viel Treibstoff mit transportieren müsste, damit das Triebwerk ausreichend stark ist bzw lange betrieben werden kann, um etwas ausrichten zu können (realistischer wäre imho wohl ein eher kleines Triebwerk, welches man dafür umso länger betreiben könnte).

Außerdem müsste man es schaffen, das Objekt auch noch ganz genau zur richtigen Zeit am richtigen Ort treffen und an der richtigen Stelle landen (wie schwierig das ist haben wir ja bei Rosetta / Philae gesehen).

Auch wenn diese Methode, sollte man die technischen Möglichkeiten (Transport etc) irgendwann wirklich haben, wohl durchaus erfolgversprechend sein könnte, dürfte es wohl eher etwas sein, mit dem man erst in sehr ferner Zukunft rechnen kann.


In „Alufolie“ einwickeln

Ja, das hört sich zunächst einmal sicher etwas merkwürdig an, basiert allerdings auf dem gleichen Effekt (Jarkowski-Effekt) wie die Methode mit dem Laser, nur, dass man hier die sowieso vorhandene Sonnenstrahlung nutzt um den Asteroiden abzulenken.

Dazu will man den Asteroiden tatsächlich in eine Art hauchdünne, stark reflektierende (Alu) Folie einwickeln. Damit will man erreichen, dass der Druck, der durch die Sonnenstrahlung auf den Asteroiden ausgeübt wird, noch weiter verstärkt wird.

Auf die gleiche Art und Weise sollen übrigens auch Raumschiffe bzw Raumsonden funktionieren, die man mit Hilfe eines sogenannten „Sonnensegels“ anzutreiben gedenkt. Das Konzept eines solchen Sonnensegels ist dabei gar nicht einmal so realitätsfern, so sorgte vor einiger Zeit zum Beispiel der Harvard Professor Avi Loeb für Aufsehen, als er vermutete, dass das erste jemals von uns entdeckte interstellare Objekt, „Oumuamua“, möglicherweise eine außerirdische Sonde oder gar ein Raumschiff sein könnte, welche von einem solchen Sonnensegel angetrieben wird (darauf kam er wohl, nachdem man festgestellt hatte, dass sich Oumuamua nach dem „Swing by“ um unsere Sonne stärker beschleunigte als man es berechnet hatte).


Was wird tatsächlich getan?

Aktuell setzt man vor allem darauf möglichst viele der Objekte, die uns theoretisch gefährlich werden könnten, zu entdecken und ihre Flugbahnen genau zu berechnen, denn keine der genannten Methoden könnte ohne eine Vorlaufzeit von vielen Jahren, eher Jahrzehnten, wirklich angewandt werden.

Welche dann wirklich genutzt würde, sollte man tatsächlich ein Objekt entdecken, welches auf die Erde zu treffen droht, kann aktuell aber wohl noch kaum jemand sagen.

Aber wie viele dieser Objekte kennen wir im Moment überhaupt?

Nun ja, es sind bei den Objekten über 1km Durchmesser mittlerweile ziemlich viele, geschätzt etwa 95%, die uns bekannt sind, es gibt im Umkehrschluss aber also auch immer noch 5%, die wir nicht kennen und die relativ „überraschend“ auftauchent und kurzfristig zur Gefahr werden könnten, bei den Objekten zwischen 100m und 1km sieht es sogar noch deutlich schlechter aus, hier kennen wir nur etwa 30%, und von denen gibt es vermutlich um die 40.000 Stück (und das sind dabei noch die eher „großen Brocken“, zum Vergleich, das Tunguska-Objekt wird auf 30 bis 50m geschätzt, der Tscheljabinsk-Meteorid auf ca 20m).

Im Schnitt wird die Erde zwar „nur“ etwa alle 2-3 Jahrhunderte von einem Objekt wie in Tunguska getroffen, eines mit den ungefähren Ausmaßen des Tscheljabinsk-Asteroiden erwischt uns jedoch alle paar Jahrzehnte, ein solcher Impact kann uns also quasi jederzeit treffen, und das ohne, dass wir es kommen sehen (wie es ja auch in Tscheljabinsk der Fall war).

Ein „globaler Killer“ wie der Chicxulub-Asteroid ist zwar, wie gesagt, aktuell mehr als überfällig, aber das sind zum Glück ja nur Durchschnittswerte und es können durchaus noch ein paar Millionen Jahre vergehen bevor uns der nächste trifft, ob wir uns darüber wirklich Sorgen machen müssen ist fraglich, wie es aktuell aussieht haben wir es bis dahin ja sowieso selbst geschafft uns auszulöschen 😉


Von der 7. IAA Planetary Defense Conference, die sich genau diesem Thema widmet und die vom 26. bis 30. April stattfindet, wird die ESA übrigens bei Twitter berichten, folgt dazu einfach @esaoperations.


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