An Halloween pfiff ein Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 600 Metern einige hunderttausend Kilometer von der Erde entfernt - niemand nieste. Am 8. März wird der Weltraum der Erde einen weiteren Asteroiden geben, der viel näher fliegen wird, aber auch viel kleiner sein wird. Na und? Die Realität ist jedoch, dass Beobachter auf der Erde manchmal einen Kieselstein entdecken, der das Leben auf dem Kontinent nur drei Wochen vor einer möglichen Kollision hätte zerstören können.
Drei-Wörter-Frage. Wie. Retten. Menschen.
Sanfte Explosion
Armageddon ist ein schlechtes Modell zur Rettung der Erde, aber nukleare Explosionen können sehr nützlich sein.
Wir betrachten uns als moderne Zivilisation, starten Raketen und tragen Taschencomputer, mit denen wir Informationen auf der ganzen Welt austauschen können. Aber wenn es darum geht, Asteroiden zu entdecken und zu hüpfen, sind wir unseren Vorfahren, die Afrika vor 200.000 Jahren verlassen haben, keineswegs unterlegen. Wir werden in den Weltraum schauen, einen Lichtblick sehen und, wenn wir kein Glück haben, einfach sterben. Es sei denn, wir haben Zeit, den Status im sozialen Netzwerk zu ändern.
Im Gegensatz zu unseren Vorfahren verfügen wir jedoch über die Technologie, um eine solche Katastrophe zu verhindern. Für nur 1 Milliarde US-Dollar könnten wir ein Infrarot-Weltraumteleskop bauen, das alle Asteroiden findet, die die Erde bedrohen, und dann eine Mission aussenden, um unsere Fähigkeit zu demonstrieren, sie zu reflektieren. Tatsächlich könnte die NASA eine solche Mission in den nächsten fünf Jahren mit nur 1% ihres Jahresbudgets finanzieren. Wie sich herausstellt, sind die Kosten für die Sicherung des Planeten nicht allzu hoch.
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Die NASA und die breite Öffentlichkeit haben jedoch andere Prioritäten, sagt Apollo 9-Astronaut Rusty Schweikart: „Das Thema Überleben, das anscheinend die höchste Priorität unter den Menschen haben sollte, steht nicht nur ganz oben auf der Prioritätenliste, sondern auch nicht in Ende, sagt er. "Es ist eine interessante philosophische Frage, wenn Sie eine Minute darüber nachdenken."
Keine Teleskope
Letztes Jahr reisten Schweikart und Ed Lu, ein weiterer Astronaut, nach Houston, um bei einem MIT-Alumni-Treffen über die Asteroiden-Bedrohung zu diskutieren. Schweikart war selbst Absolvent. Sie planten auch, das Raumfahrtzentrum zu besuchen. Johnson am nächsten Morgen im Rahmen einer langwierigen Studie über Astronauten.
Lou und Schweikart gehörten vor über 14 Jahren zu den Gründern der B612 Foundation. Ihr einfaches Ziel war es, die Erde vor Kollisionen mit Asteroiden zu schützen. Bisher hat sich noch niemand mit diesem Problem befasst. Die NASA hat keine Mission, mit Bedrohungen umzugehen, daher war die NASA nicht an der Erfassung von Asteroiden beteiligt.
Zunächst wurde die Aufgabe der Gruppe begrüßt - 2005 verabschiedete der Kongress ein Gesetz, wonach die NASA 90% der Asteroiden ab 140 Metern identifizieren muss, die bis 2020 eine Bedrohung für die Erde darstellen könnten. Aber die NASA hat dafür kein Geld bereitgestellt. Alles ging an das Constellation-Programm, das 2010 abgeschlossen wurde und mehr als 9 Milliarden US-Dollar dafür ausgab. Inzwischen fand die NASA nur 10% der Asteroiden, die hätten sein sollen.
Frustriert darüber kündigte die B612 Foundation 2012 Pläne an, ein eigenes Weltraumteleskop - den Sentinel - zu bauen, um nach Asteroiden zu suchen, die die Erde bedrohen könnten. Es würde bei 450 Millionen Dollar herauskommen. Aber sie haben es nicht geschafft, so viel Geld zu sammeln. Es stellte sich heraus, dass dies zu viel ist. Ende 2015 brach die NASA eine Vereinbarung mit der Stiftung ab, dass das Weltraumteleskop das Fernkommunikationsnetz der Agentur nutzen würde. Die NASA sagte, der Fonds habe wichtige Meilensteine nicht überschritten.
Es stellte sich heraus, dass Lou und Schweikart nach der Entscheidung der NASA nicht besonders verärgert waren. Sie waren mehr oder weniger zufrieden mit den Fortschritten in diesem Bereich. Während der Sentinel in einer dazwischen liegenden Position festsitzt, sollten sich andere Anstrengungen im nächsten Jahrzehnt auszahlen.
Sprechen wir nicht über die Chancen
Die Realität ist, dass wir uns nur dann Sorgen um Asteroiden machen sollten, wenn wir extrem unglücklich sind. Höchstwahrscheinlich werden die Menschen 10, 100 oder 10.000 Jahre warten, um sich einer echten Bedrohung zu stellen. Im Laufe der Geschichte gab es keinen einzigen Tod, der durch einen Asteroideneinschlag verursacht wurde. Stürze großer Asteroiden sind unwahrscheinlich.
Weltraummüll fällt jeden Tag auf die Erde. Dutzende Tonnen winziger Staubpartikel und Kieselsteine fliegen 10-100-mal schneller durch die obere Atmosphäre als eine Gewehrkugel. Diese Meteoriten kollidieren mit der Atmosphäre und erhitzen sich, glühen und verdampfen. Es lohnt sich natürlich, sich über große Objekte Gedanken zu machen. Der berühmteste Meteorit in der Geschichte der Erde ist der Tunguska-Meteorit, der etwa 10 Megatonnen TNT-Äquivalent freisetzte und 5 Kilometer über der Erde explodierte. Wenn ein solcher Streik in einem besiedelten Gebiet stattfinden würde, könnte dies eine große Metropolregion zerstören.
Laut Wissenschaftlern treten solche Ereignisse alle paar hundert Jahre auf. Asteroiden mit einer Größe von 100 oder mehr Metern sind am besorgniserregendsten. Die Auswirkungen entsprechen Explosionen von 100 Megatonnen. Sie können auf nationaler Ebene zur absoluten Zerstörung führen. Sie fallen ungefähr alle 10.000 Jahre. Mit anderen Worten, es besteht eine Wahrscheinlichkeit von 1%, dass ein solcher Rückgang im nächsten Jahrhundert eintreten wird.
Dies ist keine Nullwahrscheinlichkeit mehr, aber auch keine ernsthafte Gefahr. Der Chicxulub-Krater, der von einem etwa 10 Kilometer breiten Asteroiden gebildet wurde, erschien vor 65 Millionen Jahren in Mexiko. Wäre ein solches Ereignis jetzt passiert, hätte es die menschliche Zivilisation zerstört. Und Chicxulub soll tatsächlich für den Tod flugunfähiger Dinosaurier verantwortlich sein.
Die Energie eines solchen Asteroiden ist so groß, dass sie den Geist verwirrt. Der Mount Pinatubo auf den Philippinen, auf dem 1991 der zweitgrößte Vulkanausbruch des 20. Jahrhunderts stattfand, hat schätzungsweise 5 Kubikkilometer Staub und Gestein in die Atmosphäre befördert.
Im Gegensatz zu diesem Vulkan ist der Chicxulub-Krater mehr als 100 Kilometer breit und durchschnittlich 20 Kilometer tiefer. Es sollte etwa 500.000 Kubikkilometer Stein in die Atmosphäre heben. Millionen von Steinen würden wieder in die Atmosphäre gelangen, den Himmel verdunkeln und die Oberflächentemperaturen kochen. Es wird angenommen, dass während des Aufpralls etwa ein Meter der Weltmeere gekocht wurde. Stellen Sie sich die Thermodynamik all dessen vor.
Dies ist heute oder morgen oder sogar in diesem Jahrtausend unwahrscheinlich. Die eigentliche Frage ist, wie lange die vermeintlich rationalen Arten mit dem Schicksal würfeln werden.
Grund zum Optimismus
Lou und Schweikart sind aus mehreren Gründen optimistisch. Erstens schreitet das von der National Science Foundation unterstützte Projekt Large Synoptic Survey Telescope (LSST) in Chile voran. Der Grundstein für ein 8,4-Meter-optisches Teleskop wurde bereits gelegt, mit dem zweimal pro Woche der gesamte sichtbare Himmel erfasst werden kann.
Diese Fähigkeit des schnellen Scannens in Kombination mit einem leistungsstarken Datenanalysesystem ermöglicht es dem neuen Teleskop, kleine Helligkeitsänderungen zu erkennen und alles von entfernten Galaxienhaufen bis hin zu erdnahen Asteroiden aufzudecken. "Dieses Teleskop muss eine große Anzahl von Asteroiden finden, viel mehr als jedes andere Teleskop, das derzeit auf der Erde ist", sagt Lu.
Der zweite Grund für Optimismus ist, dass die NASA endlich in das Weltraumteleskop eingestiegen ist, das die meisten Asteroiden in der Nähe der Erde durchsuchen und katalogisieren wird, die eines Tages den Planeten treffen könnten. Im vergangenen Jahr wählte die Weltraumagentur NEOCam, das Weltraum-Infrarot-Teleskop, als einen von fünf Finalisten für die vollständige Finanzierung im Rahmen des Discovery-Programms aus. Die NASA wird diesen September ein oder zwei Vorschläge auswählen, um fortzufahren.
Nach der Genehmigung könnte NEOCam bereits 2021 seine Arbeit aufnehmen, sagt Amy Mainzer, die Chefermittlerin der Mission. Durch Erreichen des Beobachtungspunkts L1, eines schwerkraftstabilen Ortes zwischen Erde und Sonne, kann NEOCam in fünf Jahren zwei Drittel der Asteroiden in einer Entfernung von 140 Metern oder mehr finden, die möglicherweise die Erde bedrohen könnten. „Dadurch werden bodengestützte Teleskope mit großen Datenmengen versorgt“, sagt Mainzer.
Sie fügt hinzu, dass diese Mission die WISE-Mission der NASA fortsetzt und den gesamten Himmel im Infrarotbereich erforscht. Asteroiden in der Nähe der Erde sind tatsächlich ziemlich warm, etwa 30 Grad Celsius, und geben Sonnenenergie im 10-Mikron-Spektralbereich wieder ab. Während WISE darauf eingestellt war, kältere Asteroiden im Asteroidengürtel zu finden, wird sich NEOCam darauf spezialisieren, Asteroiden in der Region zwischen Erde und Sonne zu finden.
Und doch reicht dies nicht aus, um die Asteroiden zu finden, die uns bedrohen. Alle entdeckten großen Asteroiden, die die Erde mit einer Kollision bedrohen, müssen zurückgeschlagen werden. Eine Idee, die Lou und ein anderer Astronaut, Stan Love, vorgeschlagen haben, besteht darin, ein Raumschiff auf einen gefährlichen Asteroiden zu richten und ihn wegzuziehen. Dieser "Schwerkraftschlepper" erfordert mehrere Jahre Arbeit.
Eine weitere Option ist ein kinetischer Impaktor, der den auf uns zufliegenden Asteroiden widerspiegelt. Die Europäische Weltraumorganisation schlug ein solches Konzept vor: die Mission Asteroid Impact & Deflection Assessment, die vorfinanziert wurde. Gemäß dem Missionsplan wird Europa 2020 ein beobachtendes Raumschiff starten, das Didymos erreichen wird, einen binären Asteroiden, der nicht den Weg der Erde passiert. Das europäische Raumschiff wird im Orbit schweben und einen großen Asteroiden mit einem Durchmesser von etwa 800 Metern untersuchen. Dann wird ein NASA-Raumschiff eintreffen und einen kleinen Asteroiden mit einer Breite von 150 Metern und einer Nutzlast von 300 Kilogramm bei einer Geschwindigkeit von 6,25 km / s treffen. Das europäische Raumschiff wird die Kraft der Kollision und die nachfolgenden Auswirkungen messen.
Rolle der NASA
Achtung, die Frage ist: Wie passt die NASA dazu? Wird die Agentur eine Asteroiden-Abfangmission senden? Und wo sind die 90% der großen, erdbedrohlichen Asteroiden, die dem Kongress versprochen wurden? Um die Antwort auf diese Frage zu finden, wandte sich der Korrespondent von Ars Technica an Lindley Johnson, den US-amerikanischen Minister für Planetenverteidigung (hört sich so an, nicht wahr?).
Das erste, was Johnson sagte, war, dass sich die Weltraumbehörde wirklich um den Planeten kümmert und die Asteroiden im Auge behält. Dies ist eine sehr wichtige Aufgabe für die Agentur. Aus diesem Grund hat die NASA im Januar offiziell das Planetary Defense Coordination Bureau eingerichtet.
Das neue Planetary Defense Bureau sollte auf frühere Kritik an den Bemühungen der NASA zum Umgang mit Asteroiden reagieren. Im Jahr 2014 legte der Generalinspekteur der NASA, Paul Martin, einen Bericht vor, in dem er die Maßnahmen der NASA zur Identifizierung und Minderung erdnaher Bedrohungen kritisierte. "Wir glauben, dass das Asteroidenprogramm effizienter und transparenter sein könnte, wenn es gemäß den üblichen Anforderungen für NASA-Forschungsprogramme organisiert und durchgeführt würde", schrieb er.
Unter Johnsons Leitung wird das planetare Verteidigungsprogramm die Führung bei der Erkennung und Verfolgung potenziell gefährlicher Asteroiden übernehmen. Die Ausgaben der NASA für die Planetenverteidigung in diesem Jahr, 50 Millionen US-Dollar, haben sich seit dem Amtsantritt von Präsident Obama verzehnfacht.
Aus Lous Sicht ist es gut, dass die NASA mehr Ressourcen in die Suche nach Asteroiden und Methoden zu deren Ablenkung investiert. Aber vieles wird davon abhängen, wie genau die NASA ihre Arbeit ausführen wird, um den Plan zu erfüllen.
Laut Johnson unternimmt die NASA alles, um gefährliche Asteroiden mit den Instrumenten der Agentur zu identifizieren, und räumt ein, dass die NASA die Kongressfrist bis 2020 nicht einhalten wird. Es wird 30-40 Jahre dauern, bis alle gefährlichen Asteroiden mit der aktuellen Rate identifiziert sind. LSST könnte den Prozess beschleunigen, genau wie NEOCam.
In der B612 Foundation würdigt Johnson Lou und Schweikart für die Sensibilisierung für die Bedrohung der Erde durch Asteroiden. Aber er fügt hinzu, dass sich der Fonds leicht verlangsamte, als er beschloss, die Sentinel-Mission durch privates Fundraising zu finanzieren.
Zukunft B612
Das Sentinel-Projekt ist nicht tot, wird jedoch bis zur endgültigen Entscheidung der NASA über NEOCam ausgesetzt. Was ist der Zweck des B612? "Es liegt noch viel Arbeit vor uns", sagt Lou. Angenommen, die LSST wird auch ohne NEOCam gebaut, wird die NASA Daten buchstäblich überfluten. Es gibt jetzt mehrere hundert Objekte auf der NASA-Risikoliste. Die meisten von ihnen sind relativ klein, und die Umlaufbahnen sind nicht bekannt genug, um das Ausmaß der Bedrohung der Erde zu bestimmen. Im Laufe der Zeit werden jedoch Asteroiden aus der Risikogruppe entfernt und hinzugefügt. Wenn LSST in den nächsten fünf Jahren online geht, wird die Liste schnell wachsen und voraussichtlich 50-mal wachsen.
"Wenn Sie sich fragen, was wir auf dieser Liste sehen werden, ist die Antwort eine Menge Asteroiden mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit, mit der Erde zu kollidieren", sagt Lu. "Es wird eine hohe Wahrscheinlichkeit geben, wenn sie näher kommen."
Gleichzeitig kann Angst in die Öffentlichkeit gesät werden. Lou und Schweikart gingen davon aus, dass die B612-Daten offen und transparent sein würden. „Wenn Wissenschaftler aus aller Welt die Rohdaten betrachten möchten, können sie dies tun“, sagt Lu.
Die Gründer glauben, dass die oberste Priorität von B612 weiterhin der Schutz der Planeten und das Sammeln von Spenden sein wird. Die Luft- und Raumfahrtindustrie sollte sich eher auf langfristige Projekte wie das Orion-Raumschiff und das Space Launch System konzentrieren. Bevor beispielsweise Menschen in Orion fliegen, wird die NASA über 20 Jahre mehr als 20 Milliarden US-Dollar für eine Kapsel ausgeben, die zum Mond und zurück fliegen kann. Das meiste Geld geht an Lockheed Martin und andere Auftragnehmer.
"Die Luft- und Raumfahrtindustrie macht eher Orion als so etwas", sagt Schweikart. Aber denken Sie darüber nach: Die NASA könnte 4,5 Prozent der Kosten für die Entwicklung von Orion finanzieren oder den Planeten für die nächsten 5 bis 10 Jahre vollständig vor einer globalen Katastrophe schützen. Was soll die NASA tun?
Wann haben sich die Leute jedoch darum gekümmert? US-Bürger gaben 2,1 Milliarden US-Dollar für Süßigkeiten aus, um das letzte Halloween zu feiern - mehr als genug, um den Planeten zu retten und die Orion-Kapsel weiter zu bauen.
Basierend auf Materialien von Ars Technica
