Die Sonde der NASA hat Weltraumgestein projiziert und neue Hindernisse für Missionen zur Ablenkung von Asteroiden

Die DART-Mission der NASA lenkte im Jahr 2022 einen Asteroiden ab, setzte aber eine Flut von Weltraumbrocken auf unvorhersehbaren Flugbahnen frei, die die Astronomen nun zwingen, ihre Strategien zur Verteidigung des Planeten zu überdenken.

Asteroidenfeld
Die Fragmente von Dimorphos hätten zufällig ausgestoßen werden müssen, bildeten jedoch zwei unterschiedliche Gesteinscluster mit unvorhersehbaren Flugbahnen. Bild: Pixabay

Im September 2022 startete die NASA eine unbemannte Weltraummission, die mit Dimorphos kollidieren sollte, einem kolossalen Felsen mit einem Durchmesser von etwa 160 Metern, der einen anderen Asteroiden, Didymos, umkreist, der 800 Meter breit ist.

Der Double Asteroid Redirection Test (DART) war das erste Experiment, bei dem eine Methode zur Ablenkung eines Asteroiden getestet wurde, und die Operation war gleich doppelt erfolgreich.

Diese Mission hat nicht nur gezeigt, dass es möglich ist, ein Raumschiff ferngesteuert zu fliegen, sondern auch einen starken Einschlag zu verursachen , der die Umlaufbahn eines Asteroiden verändern kann.

Fast drei Jahre nach diesem Erfolg haben Forscher der Universität von Maryland etwas herausgefunden, was niemand erwartet hatte.

Neue Hindernisse für zukünftige Missionen

Die bei der Kollision herausgeschleuderten Dimorphos-Fragmente hätten eigentlich wahllos verstreut werden müssen, wie es üblich ist. Stattdessen bildeten sie jedoch zwei unterschiedliche Gesteinsgruppen, was neue Herausforderungen für kommende Missionen mit sich bringt.

Illustration des Raumfahrzeugs DART
Die Abbildung zeigt das Raumschiff DART der NASA vor dem Aufprall auf das Doppelasteroidensystem Didymos. Bild: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Frühere Studien kamen zu dem Schluss, dass die DART-Kollision einen Krater auf der Oberfläche von Dimorphos erzeugte und über 900 Tonnen Trümmer ins All schleuderte.

Das US-Astronomenteam hat nun herausgefunden, dass, obwohl die Mission bestätigte, dass "kinetische Impaktoren" einen Asteroiden tatsächlich umlenken können, die ausgeworfenen Fragmente Kräfte entlang unerwarteter Flugbahnen erzeugten.

Diese unvorhersehbare Dynamik könnte neue Herausforderungen für die Planung planetarer Verteidigungsstrategien mit sich bringen.

Die in der Fachzeitschrift Planetary Science Journal veröffentlichten Ergebnisse legen nahe, dass die Umlenkung von Asteroiden ein weitaus komplexerer Prozess ist als ursprünglich angenommen.

Unsere Studie zeigt, dass der direkte Einschlag der DART-Sonde zwar die Bahn des Asteroiden effektiv verändert hat, dass aber die ausgeworfenen Felsen einen so starken Impuls lieferten, dass wir nun bewerten müssen, wie dies unser bisheriges Verständnis untergraben könnte.
Tony Farnham, Hauptautor der Studie.

Anhand der Bilder von LICIACube, einer kleinen italienischen Raumsonde, die die Nachwehen von DART beobachtet hat, konnten die Astronomen 104 Felsenmit einem Durchmesser von 0,2 bis 3,6 Metern aufspüren, die sich mit bis zu 52 Metern pro Sekunde (187 km/h) von Dimorphos wegbewegen.

Zwei Cluster, zwei Wege

Die Analyse dieser Fotos ermöglichte die Bestimmung der dreidimensionalen Positionen und Geschwindigkeiten der beim Einschlag von DART ausgeworfenen Felsen.

Die größere Gruppe - die etwa 70 % der georteten Fragmente umfasst - wurde mit hoher Geschwindigkeit und in flachem Winkel zur Oberfläche nach Süden geschleudert.

Die Forscher glauben, dass diese Felsen von größeren Dimorphos-Blöcken stammen, die von den DART-Sonnenkollektoren abgebrochen wurden, kurz bevor der Hauptkörper des Raumfahrzeugs auf den Asteroiden aufschlug.

Die zweite Gruppe scheint aus Gesteinsbrocken zu bestehen, die durch den Haupteinschlag von DART auf Bahnen geschleudert wurden, die weitgehend senkrecht zur Bahn der Raumsonde verlaufen und die Bahnebene von Dimorphos um bis zu einem Grad kippen.

Jedes Detail zählt für den Erfolg der Mission

Diese doppelte Häufung ist alles andere als trivial, argumentieren die Forscher. Sie muss bei der Planung künftiger Missionen berücksichtigt werden, insbesondere bei realen Szenarien mit Erdkollisionsrisiken.

Die US-Astronomen betonen daher, wie wichtig es ist, alle Variablen - Entfernung, Einschlagskraft und Auswurfverhalten - bei allen Maßnahmen zur planetarischen Abwehr von Meteoritenkollisionen zu berücksichtigen.

Asteroidenfragmente
Bilder von LICIACube zeigen die Fragmente von Dimorphos, die nach der Kollision mit der DART-Sonde der NASA weggeschleudert wurden. Foto: DART/NASA & LICIACube

Zu verstehen, wie sich diese Gesteinsblöcke verhalten, wird für die bevorstehende Mission der Europäischen Weltraumorganisation entscheidend sein. Die Raumsonde Hera startete im Oktober 2024 und wird voraussichtlich im Dezember 2026 im Didymos-Dimorphos-System eintreffen, um die langfristigen Auswirkungen von DART zu bewerten.

Quellenhinweis

The NASA DART mission, University of Maryland, Deflected an asteroid but unleashed a swarm of space boulders. SciTechDaily

Tony L. Farnham et al., “High-Speed Boulders and the Debris Field in DART Ejecta,” The Planetary Science Journal