Im Jahr 2029 wird der eisige Asteroid Apophis an der Erde vorbeifliegen. Obwohl Wissenschaftler sagen, dass eine Kollision nicht in Frage kommt, haben amerikanische Ingenieure am MIT eine Entscheidungskarte für den Fall entwickelt, dass etwas schief geht. Die Beschreibung findet sich in der Zeitschrift Acta Astronautica.
13. April 2029 Asteroid 99942 Apophis, benannt nach dem alten ägyptischen Gott des Chaos, wird in der Nähe der Erde vorbeiziehen. Dieser Eisblock von der Größe des Eiffelturms, der mit einer Geschwindigkeit von 30 Kilometern pro Sekunde fliegt, wird so nah sein, dass er wahrscheinlich die Sphäre geostationärer Satelliten in einer Entfernung von etwa 36.000 Kilometern von der Erde treffen wird. Dies wird die nächste Annäherung an einen der größten Asteroiden im nächsten Jahrzehnt sein.
Befindet sich der Asteroid im sogenannten Gravitationsbrunnen - dem Ort, an dem er vom Gravitationsfeld der Erde erfasst wird - ändert er seine Flugbahn und im Jahr 2036, wenn er das nächste Mal an unserem Planeten vorbeifliegt, kann es zu einer Kollision kommen.
Die Ergebnisse aller Berechnungen zeigen, dass die Kollision nicht auftreten wird und der Asteroid sowohl 2029 als auch 2036 sicher vorbeifliegen wird. Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben jedoch eine sogenannte Entscheidungskarte entwickelt, die Strategien zur Ablenkung eines Asteroiden von der Erde untersucht.
Bei ihren Berechnungen berücksichtigen die Autoren die Masse des Asteroiden, seine Geschwindigkeit, die Nähe zu einem Gravitationsbrunnen und die Zeit, die erforderlich ist, um über die Ankunft eines Himmelskörpers zu informieren. Die Asteroiden Apophis und Bennu, ein weiterer erdnaher Asteroid, die das Ziel der OSIRIS-REx-Einsatzmission der NASA sind, die 2023 eine Materialprobe von Bennus Oberfläche zur Erde liefern soll, wurden als Modellierungsobjekte genommen.
"Die Menschen haben sich hauptsächlich mit Ablenkungsstrategien in letzter Minute befasst, wenn der Asteroid bereits das Schlüsselloch passiert hat und auf die Erde zusteuert", sagte der Forschungsleiter Sung Wook Paek in einer Pressemitteilung des MIT. „Wir sind daran interessiert, den Durchgang durch das Schlüsselloch zu verhindern. Es sieht aus wie ein Präventivschlag mit weniger Unsicherheit."
Im Jahr 2007 kam die NASA in ihrem Bericht an den US-Kongress zu dem Schluss, dass ein Asteroid, wenn er auf die Erde zusteuert, am effektivsten abgelenkt werden kann, wenn eine Atombombe in den Weltraum geschossen wird. Die Kraft seiner Detonation wird den Asteroiden explodieren lassen, aber unser Planet wird von einer Wolke nuklearer Explosionsprodukte bedeckt sein. Der Einsatz von Atomwaffen zur Zerstörung von Asteroiden ist daher eine äußerst kontroverse Entscheidung.
Die zweite Möglichkeit besteht darin, einen "kinetischen Stürmer" zum Asteroiden zu schicken - ein Raumschiff, eine Rakete oder ein anderes Projektil, das - wenn es in die richtige Richtung und mit ausreichender Geschwindigkeit gerichtet ist - bei einer Kollision mit dem Asteroiden von seinem Kurs abweichen sollte.
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"Dieses physikalische Prinzip ist wie Billard spielen", erklärt Peck.
Für den Erfolg eines kinetischen Stürmers muss man jedoch die Flugbahn des Asteroiden, seine Masse, seinen Impuls und seine Oberflächenzusammensetzung sehr genau kennen. Da keiner dieser Parameter mit Sicherheit bekannt ist, müssen Wissenschaftler die Unsicherheit berücksichtigen. Peck und seine Kollegen entwickelten Simulationscode, um die Wahrscheinlichkeit des Erfolgs bei der Ablenkung eines Asteroiden zu bestimmen, da eine Reihe von Unsicherheiten in seinen Eigenschaften bestehen.
Optional schlagen die Forscher vor, zunächst ein Aufklärungsschiff an den Asteroiden zu senden, das die Parameter dieses Himmelskörpers klären kann, oder zwei Schiffe, von denen eines den Asteroiden misst und das zweite, das etwas später gesendet wird, den Asteroiden leicht ablenken kann, noch bevor der Hauptschlagzeuger gesendet wird.
Die wichtigsten Endparameter der Modellierung waren: die Nähe des Asteroiden zum Schwerkraftschacht und die verbleibende Zeit, bis der Asteroid durch ihn hindurchging.
„Der Brunnen ist wie eine Tür - sobald er sich öffnet, wird der Asteroid die Erde mit hoher Wahrscheinlichkeit berühren“, sagt der Wissenschaftler.
Wissenschaftler schätzen, dass, wenn Apophis in fünf oder mehr Jahren eine Schwerkraftbohrung passiert, Zeit ist, zwei Aufklärungsschiffe zu schicken. Wenn der Durchgang durch den Brunnen innerhalb von zwei bis fünf Jahren erfolgt, bleibt genügend Zeit, um nur ein Aufklärungsschiff zu senden - um den Asteroiden zu messen und die Parameter des großen Stürmers anzupassen. Wenn weniger als ein Erdjahr vor dem Durchgang des Asteroiden durch das Bohrloch verbleibt, ist es zu spät, etwas zu tun.
„Selbst der Hauptschlagzeuger kann den Asteroiden in diesem Zeitraum möglicherweise nicht erreichen“, schließt Peck.
Laut Wissenschaftlern, der Sammlung von Informationen und der Herstellung von Projektilen werden Streikende zwei bis fünf Jahre brauchen.
