Apophis: Raumsondenflotte wird Asteroiden Apophis erkunden

• August 4, 2026
• science  

Der erdnahe Asteroid Apophis, der im Jahr 2004 entdeckt wurde, als er sich auf einem alarmierenden potenziellen Kollisionskurs mit unserem Planeten befand, gilt heute als das bislang beste Beispiel dafür, wie unsere Welt einer kosmischen Bedrohung entgangen ist.

Erste Berechnungen deuteten darauf hin, dass der etwa 340 Meter große Felsbrocken eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 37 hatte, im Jahr 2029 auf die Erde zu stürzen. Durch die fortgesetzte Beobachtung des Asteroiden und seiner Bahn sank diese Wahrscheinlichkeit jedoch in der Folge auf null. Dennoch bietet die nahe Annäherung von Apophis im Jahr 2029 »ein einmaliges natürliches Experiment, wie es nur einmal pro Jahrtausend vorkommt«, sagte der Planetenforscher Richard Binzel vom Massachusetts Institute of Technology im Juni 2026 auf einem Workshop. Nach Jahren der Ungewissheit darüber, wie sich eine Beinahe-Kollision mit einem erdnahen Asteroiden tatsächlich abspielt, sind die großen Weltraumagenturen nun bereit, das Ereignis im Rahmen mehrerer Missionen zu beobachten, zu erfassen und daraus zu lernen.

Apophis soll am 13. April 2029 in einer Entfernung von 32 000 Kilometern an der Erde vorbeifliegen und dabei die Höhe der Umlaufbahn geostationärer Satelliten unterschreiten. Noch im Jahr 2020, beim ersten Workshop zu dieser Begegnung, gab es keine offiziellen Pläne, Apophis während dieses Vorbeiflugs zu untersuchen. »Es ist erstaunlich«, sagte Binzel bei der dritten Auflage des Workshops, der im Juni in Padua, Italien, stattfand. »Es sah so aus, als würde nichts passieren … Jetzt denken wir über eine ›Flugsicherung‹ für Apophis nach.«

Drei große Missionen sollen Apophis aus nächster Nähe untersuchen – eine der NASA, eine weitere der Europäischen Weltraumagentur ESA und eine dritte der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. Die drei Missionen, die aufeinander abgestimmt sind und sich gegenseitig ergänzen, werden eine internationale Schar am Asteroiden bilden – und zu ihnen könnte sich auch eine kleinere, von Studenten geleitete chinesische CubeSat-Mission gesellen, die ebenfalls auf dem Weg zu Apophis ist.

Das Raumfahrzeug DESTINY+ der JAXA hat die Hauptaufgabe, am aktiven Asteroiden Phaethon, dem Mutterkörper des Geminiden-Meteorschauers, vorbeizufliegen. Ursprünglich war der Start von DESTINY+ für das Jahr 2025 vorgesehen. Man hat ihn jedoch auf frühestens April 2028 verschoben, nachdem Probleme mit der ursprünglich geplanten Trägerrakete, der Epsilon S, einen Wechsel zu einem anderen Träger erzwangen. Nun wird das Raumfahrzeug mit der wesentlich größeren Flaggschiff-Rakete H3 starten, die ihm den nötigen Schub verleihen kann, um den herannahenden Apophis rechtzeitig zu erreichen. DESTINY+ soll Wochen vor der nahen Begegnung mit der Erde erstmals den Asteroiden anfliegen und ihn mit einer relativen Geschwindigkeit von 1,5 Kilometern pro Sekunde (5400 Kilometern pro Stunde) passieren. Die vorläufigen Erkundungsdaten werden dem nächsten Besucher, der Rapid Apophis Mission for Space Safety (RAMSES) der ESA, als Grundlage dienen; anschließend wird DESTINY+ seine Reise zum Asteroiden Phaethon fortsetzen.

Die ESA-Mission RAMSES wird tatsächlich denselben Flug ins All wie DESTINY+ nutzen; dank eines im Mai unterzeichneten Kooperationsabkommens zwischen JAXA und ESA kommen die beiden Raumfahrzeuge auf der gleichen H3-Rakete unter. Angesichts des engen Startzeitraums, der durch das Missionsprofil von DESTINY+ vorgegeben ist, begannen die Wissenschaftler der RAMSES-Mission bereits mit der Arbeit, noch bevor die vollständige Finanzierung durch die ESA gesichert war, erklärte Paolo Martino, der Projektleiter der Mission, auf dem Workshop im Juni. Abgesehen von den Solarpaneelen, die die JAXA bereitstellt, ist das Raumfahrzeug eine nahezu exakte Nachbildung von Hera, dem Vorgänger der ESA zur Erforschung von Asteroiden, der im November bei Didymos eintreffen soll – jenem Weltraumgestein, auf das die NASA-Mission DART (Double Asteroid Redirection Test) im Jahr 2022 prallte.

RAMSES ist mit Tele- und Weitwinkelkameras, einer hochauflösenden Kamera, hyperspektralen und thermischen Infrarotkameras, einem Plasmaspektrometer und einem Laserhöhenmesser ausgestattet. Er soll sich Apophis bis auf einen Kilometer nähern. Außerdem wird die Sonde zwei schuhkartongroße CubeSats namens Don Quijote und Farinella mitführen. Der in Spanien gebaute Don Quijote verfügt über ein Seismometer und wird einige Tage vor der größten Annäherung ausgesetzt, um auf Apophis zu landen. Dort wird er die Gezeitenkräfte überwachen, die während der interplanetaren Begegnung durch das Gravitationsfeld der Erde auf Apophis einwirken, und den Forschern so einen beispiellosen Einblick in das Innere eines Asteroiden ermöglichen. Laut Naomi Murdoch vom Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace (ISAE) in Toulouse, Frankreich, könnten diese Erkenntnisse für künftige Maßnahmen zur Planetenabwehr von entscheidender Bedeutung sein. Denn sie liefern wichtige Anhaltspunkte für Wissenschaftler, die nach Möglichkeiten suchen, bedrohliche Weltraumgesteine abzulenken oder zu zerstören.

Apophis ist, wie viele Asteroiden, im Wesentlichen ein Geröllhaufen – doch niemand weiß wirklich, was unter der Oberfläche solcher Objekte liegt. Sein Inneres besteht womöglich aus losen Gesteinsansammlungen, die allein durch die Schwerkraft zusammengehalten werden, oder es enthält eine große, zusammenhängende Masse im Kern, erklärte Joe DeMartini, Postdoc an der Universität Helsinki, auf einem Workshop in Padua. »Die Erde bietet uns das Experiment … Wir müssen dort lediglich ein Instrument platzieren«, sagte DeMartini. Der andere von RAMSES mitgeführte CubeSat, Farinella, wird in den Tagen nach der Ankunft bei Apophis ausgesetzt und um den Asteroiden herum operieren, wo er mithilfe eines Niederfrequenzradars weitere Informationen über die innere Struktur des Objekts sammeln wird.

Etwa zu diesem Zeitpunkt der Annäherung des Asteroiden dürfte eine kleine, von Studenten geleitete Mission der chinesischen Tsinghua-Universität aus einer nahezu geostationären Umlaufbahn starten, um Apophis abzufangen und an ihm vorbeizufliegen. Wenn alles gut geht – was bei einer kostengünstigen CubeSat-Mission nie sicher ist –, wird START (Student-Led Threatening Asteroid Reconnaissance of Tsinghua) in einem Abstand von rund sieben Kilometern an Apophis vorbeifliegen, bei einer Relativgeschwindigkeit von circa 8,7 Kilometern pro Sekunde (31 300 Kilometern pro Stunde). Während dieser Begegnung erfasst das kleine Raumfahrzeug mit einer Reihe von Kameras Veränderungen an der Oberfläche des Asteroiden, während dieser an der Erde vorbeirast. Die von der chinesischen Weltraumbehörde (CNSA) genehmigte Mission soll Anfang 2028 auf einer Landspace-Zhuque-3-Rakete mitfliegen. Eine Abstimmung mit den anderen Missionen ist erforderlich, um das Risiko von Pannen im Weltraum zu minimieren, und erfolgt voraussichtlich über eine bereits bestehende Expertenarbeitsgruppe unter der Schirmherrschaft der Vereinten Nationen.

Während sich dieses komplexe Staffelrennen in der Umlaufbahn abspielt, finden auch am Boden zahlreiche Beobachtungen statt. Marina Brozovic vom Jet Propulsion Laboratory der NASA koordiniert die für das Sonnensystemradar in Goldstone in Kalifornien geplanten Beobachtungen; deren Zeitplanung muss angepasst werden, um Störungen mit den Übertragungen zu und von der Mission RAMSES zu vermeiden.

Die Annäherung von Apophis an die Erde ist für die große Mehrheit der Menschen auf der Erde möglicherweise auch als schnell vorbeiziehender Lichtpunkt sichtbar, sagten der Kartograf Michael Zeiler und der Astronom Richard Fienberg auf dem Workshop im Juni. Der Asteroid wird nachts über Westasien, Afrika und Europa hinwegfliegen, wobei bewölktes Wetter für viele Beobachter ein einschränkender Faktor sein könnte. Diese gut sichtbare Annäherung des ehemals bedrohlichen Asteroiden ist jedoch nicht das Ende des Spektakels.

Während RAMSES seinen Betrieb noch einige Monate fortsetzen wird, soll die OSIRIS-APEX-Mission der NASA – so lautet der Name für die Fortsetzungsmission der Raumsonde OSIRIS-REx, die Proben vom Asteroiden Bennu entnommen hat – ins Geschehen eingreifen, nachdem Apophis an der Erde vorbeigeflogen ist. APEX soll am 5. Juni 2029 eintreffen und eine 18-monatige Kampagne zur Erforschung des Asteroiden beginnen. Im Rahmen des Experiments Spacecraft Thruster Investigation of Regolith (STIR) wird das Raumschiff unter anderem nahe an Apophis herankommen und seine Triebwerke zünden, um Material von der Oberfläche aufzuwirbeln. Dies liefert einzigartige Einblicke in Verwitterungsprozesse und die Kohäsivität von Gesteinsasteroiden.

Das vor einem Jahrzehnt gestartete Raumschiff verfügt noch über reichlich Treibstoffreserven für diesen Nebenauftrag im Weltraum, erklärte Michael Nolan, der stellvertretende Leiter der Mission, auf dem Workshop in Padua. Die Umnutzung des Raumschiffs birgt jedoch nach wie vor Herausforderungen. OSIRIS-REx war mit Kameras ausgestattet, welche für die Untersuchung von Bennu konzipiert waren – einem Asteroiden vom Typ B, der laut Nolan »buchstäblich so dunkel wie Holzkohle« ist. Apophis hingegen ist ein wesentlich hellerer Asteroid vom Typ S. Aus diesem Grund müssen Aufnahmen bei höheren Sonnenwinkeln gemacht werden, um eine Überbelichtung zu vermeiden.

Das Internationale Jahr der Vereinten Nationen für Asteroidenbewusstsein und planetare Verteidigung findet im Jahr 2029 statt. Dabei bietet Apophis eine äußerst seltene Gelegenheit, die potenziell existenziellen Bedrohungen hervorzuheben, die am Himmel lauern. »Apophis wird die Erde sicher passieren«, betonte Binzel wiederholt in seinen Ausführungen während des Workshops. Der Asteroid, der seinen Namen von der ägyptischen Gottheit des Chaos hat, wird zwar zu sehen und zu beobachten sein, doch die einzigen Auswirkungen beschränken sich auf die Wissenschaft und die planetare Verteidigung.