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Nasa-Sonde „DART“ rammt Asteroiden – Weltraumteleskope „Hubble“ und „Webb“ sehen die Folgen

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Von: Tanja Banner

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Was tun, wenn ein Asteroid die Erde bedroht? Die Nasa testet eine Theorie und lässt eine Raumsonde auf einen Asteroiden stürzen. Nun gibt es Bilder.

+++ 15.30 Uhr: Derzeit dürfte kaum ein Himmelskörper so sehr im Fokus stehen wie das Asteroiden-System, das die Nasa-Raumsonde „Dart“ im Visier hatte. Ein Satellit der „Dart“-Mission, aber auch zahlreiche Teleskope auf der Erde beobachteten und beobachten die Asteroiden „Dimorphos“ und „Didymos“, um herauszufinden, was der Einschlag der Sonde bewirkt hat. Und auch zwei prominente Weltraumteleskope sind an der Beobachtungskampagne beteiligt: „James Webb“ und „Hubble“. Beide Teleskope haben den Asteroiden vor und nach dem Einschlag beobachtet und werden ihn auch in Zukunft immer wieder beobachten.

Drei Aufnahmen, die das „Hubble“-Weltraumteleskop von Asteroid „Dimorphos“ gemacht hat. Sie entstanden 22 Minuten, fünf Stunden und gute acht Stunden nach dem Einschlag der Nasa-Sonde „Dart“ – zu sehen ist, wie sich die Wolke aus Material nach dem Einschlag um den Asteroiden verteilt.
Drei Aufnahmen, die das „Hubble“-Weltraumteleskop von Asteroid „Dimorphos“ gemacht hat. Sie entstanden 22 Minuten, fünf Stunden und gute acht Stunden nach dem Einschlag der Nasa-Sonde „Dart“ – zu sehen ist, wie sich die Wolke aus Material nach dem Einschlag um den Asteroiden verteilt. © NASA, ESA, and STScI

Nun wurden die ersten Bilder der beiden Weltraumteleskope veröffentlicht – es ist das erste Mal, dass sie zusammenarbeiten, um einen Himmelskörper zu beobachten. Mithilfe der Beobachtungen von „Hubble“ und „Webb“ sollen Forschende nun mehr herausfinden können über die Oberflächenbeschaffenheit des gerammten Asteroiden. Außerdem interessieren sie sich dafür, wie viel Material durch die Kollision herausgeschleudert wurde und wie schnell es den Asteroiden verlassen hat.

Das „James Webb“-Weltraumteleskop hat den Doppel-Asteroiden „Didymos“ etwa vier Stunden nach dem Einschlag der Nasa-Raumsonde „Dart“ beobachtet. Gut zu erkennen: Das Material, das bei dem Einschlag aus dem Asteroiden herausgelöst wurde, bewegt sich in Strängen vom Asteroiden weg. In den kommenden Monaten soll „Webb“ den Asteroiden noch mehrmals beobachten.
Das „James Webb“-Weltraumteleskop hat den Doppel-Asteroiden „Didymos“ etwa vier Stunden nach dem Einschlag der Nasa-Raumsonde „Dart“ beobachtet. Gut zu erkennen: Das Material, das bei dem Einschlag aus dem Asteroiden herausgelöst wurde, bewegt sich in Strängen vom Asteroiden weg. In den kommenden Monaten soll „Webb“ den Asteroiden noch mehrmals beobachten. © NASA, ESA, CSA, and STScI

Die Beobachtung in verschiedenen Wellenlängen soll außerdem die Verteilung von Partikelgrößen in der Staubwolke aufklären. „Die Kombination dieser Informationen wird den Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie effektiv ein kinetischer Einschlag die Umlaufbahn eines Asteroiden verändern kann“, heißt es bei der beteiligten europäischen Raumfahrtorganisation Esa.

Nasa-Mission „Dart“ rammte Asteroiden – „Wolke so groß wie die Erde“

Update vom Donnerstag, 29. September, 14.00 Uhr: Die Kollision der Nasa-Raumsonde „Dart“ mit dem Asteroiden „Dimorphos“ hat offenbar eine große Wirkung entfaltet. „Wir haben bei Dimorphos einen Schaden angerichtet“, erklärt Patrick Michel von der europäischen Weltraumorganisation Esa. Das Volumen des „hinausgeschleuderten Materials“ sei „ziemlich unglaublich“. Nun soll die Staubwolke analysiert werden, um Schätzungen zur Dichte des Asteroiden anzustellen.

Durch den Aufprall habe die „Dart“-Sonde eine „sehr, sehr große“ Staubwolke erzeugt, betont Larry Denneau vom Asteroiden-Warnsystem Atlas. Die Wolke habe einen Durchmesser von mehreren tausend Kilometern gehabt. John Tonry, der ebenfalls für das Atlas-Teleskop arbeitet, war einem New-York-Times-Bericht zufolge von der Größe der Trümmer überrascht: „Innerhalb einer Stunde war die Wolke so groß wie die Erde“.

Der italienische Satellit „LICIACube“ hat den Einschlag der Nasa-Raumsonde „Dart“ auf dem Asteroiden „Dimorphos“ beobachtet. Auf dieser Aufnahme ist zu sehen, wie sich Material, das durch den Aufprall aufgewirbelt wurde, vom Asteroiden entfernt.
Der italienische Satellit „LICIACube“ hat den Einschlag der Nasa-Raumsonde „Dart“ auf dem Asteroiden „Dimorphos“ beobachtet. Auf dieser Aufnahme ist zu sehen, wie sich Material, das durch den Aufprall aufgewirbelt wurde, vom Asteroiden entfernt. © ASI/Nasa

Nicht nur auf der Erde wurden Teleskope auf den Asteroiden „Dimorphos“ gerichtet – auch die beiden Weltraumteleskope „Hubble“ und „James Webb“ sollten den Einschlag beobachten. Eine Veröffentlichung der Bilder wird in Kürze erwartet.

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Nasa-Sonde „Dart“: Erste Bilder der Asteroiden-Kollision veröffentlicht

Update vom Mittwoch, 28. September, 10.35 Uhr: Nachdem die Nasa-Raumsonde „Dart“ erfolgreich den Asteroiden „Dimorphos“ gerammt hat, hat die italienische Raumfahrtagentur ASI Bilder des Satelliten „LICIACube“ veröffentlicht. Der Cubesat war nur Minuten nach dem Aufprall vor Ort und konnte das Geschehen fotografieren. Auf den Bildern ist deutlich zu sehen, dass sich eine große Menge Material vom Asteroiden wegbewegt – dabei handelt es sich um Material, das durch den Aufprall der Raumsonde freigesetzt wurde.

Auch erdgebundene Teleskope haben den Aufprall der Raumsonde auf dem Asteroiden verfolgt und haben mittlerweile atemberaubende Aufnahmen davon veröffentlicht. Gut zu sehen ist, dass der Asteroid (von der Erde aus gesehen erscheint das Doppel-Asteroiden-System als ein Asteroid) größer und heller zu werden scheint, dann löst sich das aufgewirbelte Material.

Nasa-Raumsonde „DART“ trifft Asteroiden – wurde die Umlaufbahn verändert?

Update vom Dienstag, 27. September, 15 Uhr: Ob es durch den Einschlag der Nasa-Sonde „DART“ gelungen ist, die Umlaufbahn des Asteroiden zu verändern, werden Forschende nun ermitteln. Dazu wird der Asteroid von der Erde aus beobachtet. Genauer: Die Forschenden schauen sich an, wie lange es dauert, bis der kleinere Asteroid „Dimorphos“ (er wurde von der Sonde gerammt) hinter dem größeren Asteroiden „Didymos“ hervorkommt. Hat sich die Zeit verändert, deutet es darauf hin, dass sich die Umlaufbahn verändert hat. Forschende gehen davon aus, dass die Umlaufzeit bis zu zehn Minuten kürzer geworden sein könnte – das wäre ein großer Erfolg.

Asteroid im Visier: Nasa-Raumsonde „DART“ hat den Asteroiden erfolgreich gerammt

Update vom Dienstag, 27. September, 5 Uhr: Die Nasa hat erstmals absichtlich ein Raumfahrzeug in einen Asteroiden fliegen lassen, um dessen Flugbahn zu verändern. Die Nasa-Sonde Dart raste bei dem spektakulären Experiment in der Nacht zum Dienstag (27. September) mit mehr als 20.000 km/h in den Asteroidenmond Dimorphos, wie auf Live-Bildern zu sehen war. „Aufprall bestätigt für die weltweit erste Testmission zur planetaren Verteidigung“, verkündete die Nasa.

Die Mission habe Geschichte geschrieben, sagte Nasa-Managerin Lori Glaze. „Wir brechen jetzt in eine neue Ära der Menschheit auf, in der wir die Möglichkeit haben könnten, uns gegen den Einschlag eines Asteroiden zu schützen.“  Nach dem erfolgreichen Aufprall beginne nun die eigentliche wissenschaftliche Arbeit, sagte Glaze. Die Forscher müssen nun untersuchen, ob sich die rund zwölfstündige Umlaufbahn des Dimorphos durch den Einschlag der Sonde verändert hat – und wenn ja, inwiefern sie sich verändert hat. 2024 soll zur noch genaueren Erforschung dieser Frage die Mission „Hera“ der Europäischen Raumfahrtagentur Esa starten.

Ein Videostandbild aus einem NASA-Livestream zeigt, wie die Raumsonde Dart auf den Asteroiden Dimorphos aufprallt.
Ein Videostandbild aus einem NASA-Livestream zeigt, wie die Raumsonde Dart auf den Asteroiden Dimorphos aufprallt. © ASI/NASA/dpa

Nasa-Raumsonde „DART“ soll Asteroiden rammen und aus der Umlaufbahn „schubsen“

Update vom Freitag, 23. September: In der Nacht von Montag (26. September) auf Dienstag (27. September) wird die Nasa-Raumsonde „DART“ einen Asteroiden rammen und versuchen, ihn aus seiner Umlaufbahn zu „schubsen“. Auf das große Ereignis – den ersten Praxistest einer planetaren Verteidigung – wartet die Fachwelt bereits seit vielen Jahren. Entsprechend wird das Geschehen auch beobachtet werden: Neben der kleinen italienischen Sonde „LICIACube“, die mit „DART“ gemeinsam unterwegs war, sollen drei große Nasa-Missionen versuchen, das Ereignis zu beobachten

Geplant ist, dass das „James Webb“-Weltraumteleskop, das „Hubble“-Weltraumteleskop sowie die Nasa-Asteroiden-Mission „Lucy“ den Blick auf das Asteroidensystem Didymos richten sollen, um das einmalige Geschehen einzufangen. „Das ist eine einmalige Gelegenheit und ein einzigartiger Moment, sodass wir alle Ressourcen nutzen, um zu maximieren, was wir lernen“, betonte die „DART“-Koordinatorin Nancy Chabot auf einer Pressekonferenz zur Mission.

Nasa-Mission zum Asteroiden-System Didymos/Dimorphos: Weltraumteleskope schauen zu

Ob die Beobachtungen funktionieren und den Forschenden wertvolle Daten liefern, ist jedoch unklar: „Das ist nicht das, wozu ‚James Webb‘ entwickelt wurde, das ist eine herausfordernde Messung für das Teleskop“, erklärt Chabot deshalb auch. Die beiden Asteroiden, Didymos und sein kleiner Begleiter Dimorphos, sind viel näher an den beiden Weltraumteleskopen als die Objekte, die sie normalerweise ins Visier nehmen. Außerdem bewegen sie sich schneller. Die Teleskope würden „hinschauen, wir werden sehen, was sie einfangen“, so Chabot.

Natürlich verlassen sich die Forschenden nicht auf die Weltraumteleskope allein, sondern setzen in erster Linie auf „LICIACube“. Die kleine Raumsonde soll den Einschlagsort etwa drei Minuten nach der Kollision beobachten und Daten zur Erde schicken. Im Jahr 2026 soll außerdem die europäische Sonde „Hera“ das Asteroidensystem erreichen und dort weiter erforschen, was bei dem Einschlag geschehen ist.

Die „DART“-Raumsonde der Nasa soll den Asteroiden Dimorphos rammen, der um den größeren Asteroiden Didymos kreist. Das Ziel: Der kleinere Asteroid soll seine Umlaufbahn verlassen – ein praktischer Asteroiden-Abwehr-Test. (Symbolbild)
Die „DART“-Raumsonde der Nasa soll den Asteroiden Dimorphos rammen, der um den größeren Asteroiden Didymos kreist. Das Ziel: Der kleinere Asteroid soll seine Umlaufbahn verlassen – ein praktischer Asteroiden-Abwehr-Test. (Symbolbild) © dpa/NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab/Gribbsp1

Asteroiden-Einschlag geplant: Nasa startet Asteroiden-Abwehr-Test

Update vom Donnerstag, 22. September: Nur noch wenige Tage, dann wird der erste praktische Asteroiden-Abwehr-Test stattfinden. Um für den großen Tag gewappnet zu sein, nutzt das Nasa-Team jede Möglichkeit, um zu üben. So hat ein Team, das die Kamera „DRACO“ an Bord betreut, den Planeten Jupiter und seinen Mond Europa anvisiert. Die Kamera beobachtete den Mond genau in dem Moment, als er neben Jupiter auftauchte – eine Situation, die der Situation in wenigen Tagen ähnelt: Dann wird „DRACO“ die beiden Asteroiden beobachten und letztendlich die Raumsonde auf ihrem Weg zur Kollision mit dem kleineren der beiden Asteroiden lotsen.

Natürlich kollidierte „DART“ nicht mit Jupiter oder einem seiner Monde – doch das Team hatte so die Möglichkeit, wertvolle Praxisdaten zu sammeln. Bisher war die Navigation nur mithilfe von Simulationen auf der Erde geprobt worden.

Nasa-Raumsonde „DART“ visiert Asteroiden an – und soll ihn rammen

Erstmeldung vom Mittwoch, 14. September: Washington – Wenn es um Asteroiden geht, die im Weltall mit Raumsonden zusammentreffen, dann handelt es sich meist um Science Fiction. Doch noch im September soll es erstmals Realität werden: Dann soll eine Nasa-Raumsonde einen Asteroiden im Weltall rammen. Bereits im vergangenen Jahr ist die Raumsonde „DART“ („Double Asteroid Redirection Test“) der US-Raumfahrtorganisation Nasa ins Weltall gestartet. In den vergangenen Wochen ist sie ihrem Ziel immer näher gekommen: dem Doppelasteroiden-System „Didymos“. Am 27. September soll die Nasa-Raumsonde in den kleineren der beiden Asteroiden einschlagen und ihn so aus seiner Umlaufbahn „schubsen“.

„DART“ ist die erste planetare Verteidigungsmission der Raumfahrtgeschichte. Angedacht ist, dass die Raumsonde dabei zerstört wird, ihre Aktion jedoch wertvolle Daten liefert. Daten, die Forschende auf der Erde für den Fall gebrauchen können, dass eines Tages ein Asteroid auf Kollisionskurs mit der Erde entdeckt wird. „Diese Objekte rasen durchs Weltall und haben dem Mond Narben zugefügt und auch die Erde hatte große Einschläge, die unsere Geschichte beeinflusst haben“, erklärte der Nasa-Wissenschaftsdirektor Thomas Zurbuchen bei einer Pressekonferenz der Nasa. „‚DART‘ ist ein erster Versuch, ein bedrohliches Objekt in einem direkten Experiment wirklich aus dem Weg zu räumen“, so Zurbuchen weiter.

Asteroiden als Gefahr: „Planetare Verteidigung“ will auf den Ernstfall vorbereitet sein

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kennen die Umlaufbahnen von fast 30.000 Asteroiden, die sich in der Nachbarschaft der Erde aufhalten. Diese Asteroiden sind entweder so klein, dass sie in der Erdatmosphäre verglühen und keinen Schaden anrichten würden oder sie kreuzen nie den Pfad der Erde. Doch das bedeutet nicht, dass es im Sonnensystem keinen Asteroiden gibt, der der Erde gefährlich werden könnte. Fachleute aus dem Bereich der planetaren Verteidigung wollen auf den Ernstfall vorbereitet sein, der jederzeit eintreffen könnte. Dazu soll die Nasa-Mission „DART“ beitragen.

DART-Mission der Nasa
Name:Double Asteroid Redirection Test (DART)
Start:24. November 2021 mit einer Falcon 9-Rakete von SpaceX
Aufprall:27. September 2022, 1.14 Uhr (MESZ)
Gewicht beim Aufprall:550 kg
Größe:1,0 Meter x 1,3 Meter x 1,3 Meter

Das Asteroiden-System, das die Raumsonde ansteuert, besteht aus zwei Asteroiden: der große Asteroid Didymos (Durchmesser: etwa 780 Meter) wird von dem kleineren Asteroiden Dimorphos (Durchmesser: etwa 160 Meter) umkreist. Keiner der beiden Asteroiden stellt eine Gefahr für die Erde dar und das soll sich Nasa-Angaben zufolge auch nicht ändern. Die „DART“-Raumsonde soll den kleinen Asteroiden Dimorphos treffen und dabei seine Umlaufbahn minimal verändern. Derzeit benötigt der kleinere Asteroid 11 Stunden und 55 Minuten, um den großen Asteroiden zu umrunden. Nach dem Aufschlag der Raumsonde soll die Umlaufzeit etwa zehn Minuten weniger betragen.

Nasa-Mission wird von italienischem „LICIACube“ beobachtet und dokumentiert

Den Einschlag aus nächster Nähe beobachten soll der kleine italienische CubeSat „LICIACube“ der italienischen Raumfahrtbehörde ASI. Dieser ist mit der „DART“-Raumsonde gemeinsam ins All gestartet und sollte sich etwa zwei Wochen vor dem geplanten Einschlag von ihr trennen. Die kleine italienische Sonde soll etwa drei Minuten nach dem Aufprall die Einschlagstelle beobachten und drei Tage nach dem Einschlag in einer Höhe von 55 Kilometer darüber hinwegfliegen. Die Daten, die die italienische Sonde liefert, sollen den Forschenden auf der Erde helfen, genau zu berechnen, wie sich die Umlaufbahn verändert hat und inwieweit das mit ihren Vorhersagen und Modellen übereinstimmt.

So wollen die Forschenden ihr Wissen darüber verfeinern, wie Asteroiden auf Einschläge reagieren. „Wir wollen wissen, was mit Dimorphos passiert ist, aber wichtiger ist zu verstehen, was es bedeutet, diese Technologie in Zukunft möglicherweise anzuwenden“, betont Nancy Chabot vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, das die Mission für die Nasa leitet.

Was passiert, wenn die Nasa-Sonde „DART“ den Asteroiden verfehlt?

„Das ist unglaublich herausfordernd“, sagt Evan Smith vom „DART“-Team. Die Herausforderung: die Raumsonde kann den kleinen Asteroiden erst eineinhalb Stunden vor dem Einschlag sehen und muss ihn mithilfe von Kameras autonom ansteuern und den Einschlag durchführen. Trotzdem sind die Forschenden optimistisch. „Dass ‚DART‘ mit Dimorphos kollidiert und man keine Veränderung der Umlaufbahn sieht, das wäre außergewöhnlich überraschend“, erklärt Chabot. „Alleine der Schwung, den ‚DART‘ durch sein Gewicht beim Aufschlag mitbringt, reicht aus, um die Umlaufbahn von Dimorphos messbar zu verändern.“

Doch was passiert, wenn die Raumsonde den kleinen Asteroiden verfehlt? Dann liefert die Mission den Nasa-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftlern trotzdem zahlreiche Daten – denn auch ein Fehlschlag hätte für eine künftige Asteroiden-Abwehrmission Aussagekraft. „Wenn die Raumsonde ihn verfehlt, erhalten wir trotzdem viele Daten. Das ist eine Testmission. Deshalb testen wir: Wir wollen es jetzt tun anstatt dann, wenn man es wirklich benötigt“, betont Andrea Riley vom Planetary Defense Coordination Office der Nasa.

Der Einschlag der Nasa-Raumsonde „DART“ ist für den 27. September 2022 um 1.14 Uhr (MESZ) geplant. Zahlreiche erdgebundene Teleskope werden dann auf den Asteroiden gerichtet sein, um mögliche Ergebnisse direkt festzuhalten. Im Jahr 2024 soll die Raumsonde „Hera“ der europäischen Raumfahrtorganisation Esa ebenfalls zum Asteroiden-System Didymos aufbrechen und die Auswirkungen des Aufpralls weiter untersuchen. (tab)

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