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Software soll gefährliche Asteroiden in Archivbildern aufspüren

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Von: Tanja Banner

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Eine neue Software soll Asteroiden in Archivdaten aufspüren. Später könnte sie auch erdnahe gefährliche Asteroiden in aktuellen Teleskopdaten finden. (Symbolbild)
Eine neue Software soll Asteroiden in Archivdaten aufspüren. Später könnte sie auch erdnahe gefährliche Asteroiden in aktuellen Teleskopdaten finden. (Symbolbild) © imago/Science Photo Library

Die Suche nach gefährlichen erdnahen Asteroiden könnte mit einer neuen Software an Fahrt aufnehmen. Forschende melden einen ersten Erfolg.

Washington, D.C. – Das Weltall ist ein gefährlicher Ort: Sonnenstürme können die Erde gefährden, genau wie Asteroiden. Die ziehen ihre Kreise im Weltraum und können – sollte einer von ihnen die Erde treffen – große Zerstörung anrichten. 2005 erhielt die US-Raumfahrtorganisation Nasa vom US-Kongress den Auftrag, bis 2020 neunzig Prozent der erdnahen Asteroiden mit einer Größe von mindestens 140 Metern zu ermitteln. Doch die Nasa erhielt nie genug Geld für diesen Auftrag, 2020 war nicht einmal die Hälfte der Asteroiden, die in das Raster passen, gefunden. Bis heute wurden nur etwa 40 Prozent der geschätzt 25.000 erdnahen Asteroiden dieser Größenordnung aufgespürt.

Doch nun bekommt die Nasa Hilfe von einer Organisation, die 2001 von einem Astrophysiker und einem ehemaligen Nasa-Astronauten gegründet wurde, um erdnahe Objekte zu erforschen, die Erde vor einem Asteroiden-Einschlag zu schützen und eine mögliche Asteroidenabwehr aufzubauen: die B612 Foundation, eine Nonprofit-Organisation in den USA. Diese Organisation hat kürzlich die Entdeckung von mehr als 100 Asteroiden gemeldet – an sich keine ungewöhnliche Sache, denn ständig werden Asteroiden entdeckt. Ungewöhnlich ist eher, wie und wo die Fachleute die Himmelskörper gefunden haben: in Archivaufnahmen von Teleskopen – und zwar mithilfe einer eigens entwickelten Software.

B612 Foundation findet Asteroiden mit neuer Software

Die B612 Foundation hatte zuvor Fachleute damit beauftragt, eine Software zu entwickeln, die die alten Aufnahmen nach Asteroiden durchsuchen kann. Im ersten Schritt haben die Forschenden um den Doktoranden Joachim Moeyens und den Astronomie-Professor Mario Juric von der University of Washington ein Achtel der Bilder eines einzigen Monats aus dem digitalen Archiv des National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab) ausgewertet. Die Software namens THOR hat dabei 1354 mögliche Asteroiden ausgespuckt, von denen einige bereits bekannt waren und im Katalog des Minor Planet Center der Internationalen Astronomischen Union (IAU) aufgeführt sind. Andere Asteroiden wurden zwar zuvor bereits beobachtet, jedoch nur innerhalb einer Nacht und es gab nicht genug Daten, um ihren Orbit sicher zu bestimmen. Bisher wurden 104 Asteroiden vom Minor Planet Center als neue Entdeckungen bestätigt – und zahlreiche weitere dürften folgen, schließlich beinhaltet das Archiv des NOIRlab Aufnahmen aus sieben Jahren.

„Ich finde, das ist unglaublich“, zitiert die New York Times den Direktor des Minor Planet Center, Mathew Payne. Er war an der Entwicklung der THOR-Software nicht beteiligt, ist jedoch begeistert. „Ich denke, das ist sehr interessant und es erlaubt uns, aus den bereits bestehenden Archivdaten einen Nutzen zu ziehen.“ Auch Ed Lu ist begeistert: „Das ist der moderne Weg, Astronomie zu machen“, freut er sich gegenüber der New Yorker Zeitung. Lu, einer der Gründer der B612 Foundation, hat einen Doktortitel in angewandter Physik und war einst für die Nasa als Astronaut tätig.

Suche nach gefährlichen Asteroiden: Software könnte auch erdnahe Himmelskörper finden

Die Software THOR ist darauf ausgelegt, in astronomischen Aufnahmen, die eigentlich nicht der Asteroiden-Suche dienen sollten, Asteroiden aufzuspüren. Die Bilder, in denen die Software die mehr als hundert Asteroiden entdeckt hat, stammen von einem Teleskop, das ein Achtel des Himmels fotografiert hat, um die Verteilung von Galaxien im Universum zu untersuchen. Die Lichtpunkte, die Asteroiden darstellen, „sind nur zufällige Daten in zufälligen Bildern des Himmels“, erklärt Lu. Erst die THOR-Software schafft es, in den Lichtpunkten einen möglichen Asteroiden zu erkennen und eine potenzielle Umlaufbahn zu berechnen. Ein Algorithmus sucht dann nach weiteren Lichtpunkten in früheren und späteren Aufnahmen – und kann so vielversprechende Asteroiden-Kandidaten aus Archivaufnahmen fischen.

Bisher ist der Algorithmus so konfiguriert, dass er Asteroiden aus dem Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter entdeckt. Erdnahe Asteroiden – die Himmelskörper, die der Erde gefährlich werden können und von denen die Nasa möglichst viele finden soll – sind schwieriger zu finden. Sie bewegen sich schneller und die Software muss mehr rechnen, um mehrere Aufnahmen eines Asteroiden miteinander in Zusammenhang zu bringen. „Es wird definitiv funktionieren“, betont der Entwickler Moeyens. „Es gibt keinen Grund, warum es das nicht sollte. Ich hatte bisher nur einfach noch keine Chance bekommen, es auszuprobieren.“

Asteroiden-Software soll in aktuellen Teleskopdaten suchen

THOR könnte nicht nur in astronomischen Archivdaten zum Einsatz kommen, sondern auch in aktuellen Teleskopdaten, beispielsweise vom Vera C. Rubin-Observatorium, das derzeit in Chile errichtet wird. Das Teleskop soll dauerhaft den Nachthimmel beobachten, um herauszufinden, wie er sich im Laufe der Zeit verändert. Die Software könnte hier zum Einsatz kommen und die Aufnahmen, die das Teleskop macht, zeitnah nach Asteroiden durchforsten. „Das könnte im Prinzip revolutionär oder zumindest sehr wichtig sein“, erklärt Zeljko Ivezic, der Direktor des Teleskops, gegenüber der New York Times. „Das Ökosystem der Wissenschaft verändert sich, weil Software jetzt Dinge tun kann, von denen man vor 20, 30 Jahren nicht einmal träumen konnte, an die man nicht einmal dachte.“ (tab)

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