Weltraumexperiment DART: Was ist das und was ist seine Bedeutung?

Am 27. September um 2 Uhr morgens kollidierte die Raumsonde DART (Double Asteroid Redirection Test) mit dem Doppelasteroiden Dimorphos, dessen Flugbahn 10 Millionen Kilometer von der Erde entfernt verläuft. Welche Bedeutung hat dieses Ereignis?

Der Asteroid Dimorphos ist ein potenziell gefährlicher kosmischer Körper, dessen Kollision unseren Planeten in der getrennten Zukunft bedrohen könnte. DART ist das erste Projekt in der Geschichte der weltweiten Astronautik, das darauf abzielt, Wege zur Veränderung der Umlaufbahn großer Himmelsobjekte zu untersuchen, das von der NASA und dem Johns Hopkins Applied Physics Laboratory entwickelt wurde.

Kamikaze-Sonde

Als Ziel der DARTS-Mission wurde das binäre System der Asteroiden Didymos und Dimorphos ausgewählt, von denen der größte einen Durchmesser von 780 Metern erreicht. Die Aufgabe bestand darin, zu versuchen, die Flugbahn eines der Objekte abzulenken. Das Experiment verlief nach Plan. Nun werden die gewonnenen Daten mit theoretischen Kollisionsmodellen verglichen.

Für die Steuerung der Kamikaze-Sonde war eine Videokamera mit einer Auflösung von 5 Megapixeln und einem Blickwinkel von 145 Grad zuständig, die mit einem autonomen Navigationssystem gekoppelt war. Somit war eine Fernsteuerung des Gerätes von der Erde aus nicht erforderlich: DART steuerte sich fast von selbst. Die endgültige Auswahl des Ziels wurde 4 Stunden vor dem Anflug bestätigt, und die Satellitenkamera schaffte es auch, den Moment der Kollision einzufangen und an die Leitstelle zu übertragen.

Die DART-Sonde führte außerdem 30 Tage lang eine Fernvideoaufzeichnung eines binären Asteroiden durch. Doch erst in der letzten Stunde der Mission wurden Dimorphos und Didymos von der Optik der Sonde als zwei separate Objekte und nicht als eine einzelne Einheit markiert. Auf dem Bild sehen Sie Dimorphos vor der Kollision mit der Weltraumaufklärung.

Aufgrund einer 40-sekündigen Kommunikationsverzögerung zwischen DART und der Erde glaubten die Wissenschaftler, dass sein Leitsystem den falschen Befehl geben könnte und die Sonde vorbeifliegen und die Mission scheitern würde. Glücklicherweise ist dies nicht geschehen. Darüber hinaus erhielten die Wissenschaftler die weltweit hochwertigsten Fotos des Asteroiden mit einer Auflösung von bis zu 20 Zentimetern pro Pixel. Die neuesten Bilder, die kurz vor der Kollision aufgenommen wurden, zeigen deutlich die felsige Oberfläche des Himmelskörpers.

DART und der Asteroid prallten mit einer Geschwindigkeit von 24 km/h aufeinander.

Missionsvorbereitung

Bei der "vorsätzlichen Kollision mit einem Stück Stein" ging die NASA für die Sicherheit der Erde. Das gab Thomas Zurbuchen, stellvertretender Leiter des NASA Science Mission Directorate, letztes Jahr bekannt. Ihm zufolge hängt die Zukunft der Menschheit davon ab, ob die Menschen lernen, Weltraumbedrohungen abzuwehren. Die amerikanische Weltraumbehörde beobachtet genau für uns potenziell gefährliche kosmische Körper, die in der Erdatmosphäre nicht vollständig ausbrennen können. Auch wenn von den himmlischen Steinen in naher Zukunft keine unmittelbare Gefahr ausgeht, sind wir langfristig vor solchen Fällen nicht gefeit.

Die Raumsonde DART hatte eine Masse von nicht mehr als einer halben Tonne und prallte gegen einen Asteroiden mit einem Durchmesser von 160 Metern. Es wurde von einem Ionenmotor angetrieben, der von Sonnenkollektoren angetrieben wurde, und verwendete Inertgas als Brennstoff.

Dimorphos ist eines der kleinsten astronomischen Objekte, das einen Namen hat und nicht nur eine Zahl, wie es in der Astronomie üblich ist. In regelmäßigen Abständen durchqueren er und sein „großer Bruder“ Didymos die Umlaufbahn unseres Planeten, aber bisher kommen sie ihm nicht nahe genug, um ihm Schaden zuzufügen. So sicherten sich die Wissenschaftler beim letzten Start den Status von Komplizen in einer globalen Katastrophe ab, weil Technologie Abweichungen von Asteroiden beginnen sich gerade erst zu entwickeln.

Übrigens wird die Kollision eines kosmischen Körpers mit einem Durchmesser von hundert Kilometern mit unserem Planeten von einer Energiefreisetzung begleitet, die der Detonation von 10 Atombomben entspricht. Doch um die Katastrophe abzuwenden, bedarf es keiner gewaltigen Anstrengungen: Wissenschaftlern zufolge reicht eine Abweichung von einem Bruchteil eines Grads aus, damit der Asteroid die Erde verfehlt.

Wie wird die Forschung an Asteroiden weitergehen?

In einiger Entfernung von DART flog der italienische künstliche Satellit LICIACube vorbei, der den Einschlagskrater fotografieren sollte. Daten davon werden in den kommenden Tagen von der NASA empfangen. Das Ereignis wurde auch von den Weltraumteleskopen Hubble und Webb überwacht. Wie stark sich die Umlaufbahn des Asteroiden verändert hat, muss das DART-Projektteam in den kommenden Wochen bestimmen. Wir warten also auf weitere interessante Fotos. Es gibt bereits eine gute Videoaufzeichnung des Satellitenabsturzes, die das ATLAS-Teleskop in Echtzeit gemacht hat.

Die Hera-Sonde soll 2024 starten, um Didymos nach einer Kollision mit DART zu untersuchen. Verläuft der Start nach Plan, wird Hera 2027 den Punkt der größten Annäherung an das Ziel erreichen. Neben der Bewertung der Folgen der DART-Mission wird dieses Gerät eine Laserkartierung von Asteroidenoberflächen durchführen und einen Cubesat (Mikrosatelliten) starten, der auf einer von ihnen landen wird.

Die Kollision des automatischen DART-Geräts mit einem Weltraumobjekt, das derzeit keine Gefahr für die Erde darstellt, fand um 19:15 Uhr US-Ostküstenzeit (02:15 Uhr Moskauer Zeit am 27. September) statt. Die Sonde wurde am 24. November 2021 von der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA gemeinsam mit SpaceX gestartet. Ziel des Experiments ist es, eine Technik zu entwickeln, mit der es möglich sein wird, die Bewegungsbahn von Objekten zu ändern, die die Erde bedrohen. Der Start wurde live auf YouTube übertragen.