China will einen erdnahen Asteroiden aus der Bahn werfen
Planetare Verteidigung
China will einen erdnahen Asteroiden aus der Bahn werfen
Bis 2030 soll eine Raumsonde mit bis zu zehn Kilometern pro Sekunde einschlagen und die Bahn des Brockens 2015 XF261 verändern. Der Plan ist noch in der Prüfphase
Thomas Bergmayr
Am 26. September 2022 endete eine Reise von zehn Monaten mit einem geplanten Zusammenstoß. Die rund zwei Meter durchmessende, fast 600 Kilogramm schwere Nasa-Sonde DART (für "Double Asteroid Redirection Test") steuerte in den letzten Minuten autonom auf ihr Ziel zu und schlug mit rund 6,1 Kilometern pro Sekunde in den Himmelskörper Dimorphos ein. Der etwa 160 Meter große Brocken ist der kleine Begleiter des größeren Asteroiden Didymos, den er in knapp zwölf Stunden umkreist. Das Ziel wurde ausgewählt, weil sich das Doppelsystem von der Erde aus als regelmäßig schwankender Lichtpunkt vermessen lässt und jede Änderung der Umlaufzeit verrät, wie stark sich die Kollision ausgewirkt hat.
Das Ergebnis übertraf die Erwartungen: Vor dem Einschlag brauchte Dimorphos 11 Stunden und 55 Minuten für eine Runde um Didymos, danach nur noch 11 Stunden und 23 Minuten – eine Verkürzung um 32 Minuten. Ein Großteil dieses Effekts stammte nicht vom Aufprall selbst, sondern vom ausgeworfenen Gestein: Der Rückstoß der Trümmer verstärkte den Impuls um ein Vielfaches. Spätere Auswertungen ergaben zudem, dass der Einschlag den lockeren Schutthaufen umformte und leicht in die Länge zog. DART war als Machbarkeitsnachweis angelegt, und als solcher war das Experiment ein voller Erfolg.
Geplante Bahnveränderung
China plant nun eine ähnliche Mission zur planetaren Verteidigung, doch sie weicht in einem entscheidenden Punkt von der DART-Mission ab. Zwar beruht auch sie auf einem kinetischen Impaktor, also einem Raumfahrzeug, das seine Wirkung allein aus der Wucht des Aufpralls bezieht. Während DART jedoch die Bahn eines Objektes um einen Mutterasteroiden verschob, zielt der chinesische Plan darauf ab, die Sonnenumlaufbahn eines einzelnen Asteroiden zu verändern.
"DART hat als Erstes die Ablenkung eines Asteroiden durch kinetischen Einschlag im Weltraum demonstriert, aber sie hat die Umlaufbahn eines Asteroiden um die Sonne im Verhältnis zur Erde nicht direkt verändert", schreibt das Team um Li Mingtao, Chefwissenschafter für planetare Verteidigung bei der chinesischen Raumfahrtbehörde CNSA. Darin unterscheide sich DART von einem realen Verteidigungsszenario.
Unbekanntes Zielobjekt
Das Vorhaben, das ein noch nicht abschließend begutachtetes Paper im chinesischen Journal of Deep Space Exploration umreißt, ruht auf vier Zielen: den Asteroiden präzise zu treffen, seine Bahn messbar abzulenken, das Ergebnis exakt zu erfassen und nachzuweisen, dass die Erde bei der Aktion unversehrt bleibt. Der letzte Punkt ist mehr als eine Formalität. Eine Ablenkung, die einen Körper erst recht auf eine gefährliche Bahn schöbe, wäre kein Erfolg.
Im Visier haben die Forschenden laut dem Paper den erdnahen Asteroiden 2015 XF261, aber auch 2016 WP8 käme laut eines Konferenzberichts vom vergangenen März in Frage. Der Durchmesser von 2015 XF261 wird auf unter 30 Meter geschätzt, doch schon diese Angabe ist unsicher. Damit ist er nicht nur deutlich kleiner als Dimorphos, sondern vermutlich auch anders aufgebaut. DART traf einen lockeren "Rubble Pile", einen von der eigenen Schwerkraft zusammengehaltenen Haufen aus Geröll und Staub. Bei 2015 XF261 könnte es sich dagegen um festes Gestein handeln, doch auch das ist nicht gesichert. Rotation und Zusammensetzung sind unbekannt, und die Vermutung stützt sich bislang nicht auf eine direkte Messung.
Beobachtungen aus der Nähe
Der Plan sieht vor, zwei Raumfahrzeuge gemeinsam zu starten und kurz nach dem Verlassen der Erde zu trennen. Der Impaktor nimmt den direkten Weg zum Asteroiden. Das zweite Objekt, eine Beobachtungssonde, schlägt einen Umweg ein und holt bei einem Vorbeiflug an der Venus Schwung, was Treibstoff sparen hilft. Kurz vor der Kollision setzt sie eine kleinere Sonde aus, die den Einschlag aus der Nähe verfolgt. Danach beobachtet sie über längere Zeit, wie sich Bahn, Form, Oberfläche und das Auswurfmaterial des Asteroiden verändern. Vom Boden aus schalten sich Teleskope hinzu.
Auch dass all dies in einer einzigen Mission geschieht, unterscheidet das Vorhaben von DART, bei der die europäische Sonde Hera erst Jahre nach dem DART-Einschlag zum Ort des Geschehens aufbrach.
Die chinesische Mission hat einige Hürden zu überwinden, die größte davon wird laut den Forschenden sein, den Asteroiden überhaupt zu finden. 2015 XF261 ist extrem lichtschwach und wurde seit seiner Entdeckung erst 74-mal beobachtet. Verlässliche Angaben zu Größe, Form und Rotation erwarten die Wissenschafter erst in den letzten Monaten vor dem Einschlag.
Aufprall mit neun bis zehn km/s
Auch der Treffer selbst verlangt der Mission einiges ab. Weil Funksignale von der Erde zu lange unterwegs wären, um die Sonde in der Schlussphase des Anflugs zu steuern, muss der Impaktor das kleine Ziel autonom erfassen und ansteuern. Die Sonde erkennt den Asteroiden also selbst und korrigiert ihren Kurs eigenständig bis zum Aufprall. Treffen soll sie ihn mit über neun bis zehn Kilometern pro Sekunde, fast dem 30-Fachen der Schallgeschwindigkeit und damit wesentlich schneller als DART. Geplant ist der Einschlag in den Jahren 2029 oder 2030 während eines nahen Vorbeiflugs des Asteroiden an der Erde in rund sieben Millionen Kilometern Entfernung.
Der Einschlag soll die Bahn des Asteroiden verändern, könnte aber auch "seine Struktur zerstören", wie die Forschenden schreiben. Ob ein kompakter Körper dieser Größe unter einem einzelnen Stoß zerbricht, gehört freilich zu den Fragen der planetaren Verteidigung, auf die es bisher keine Antwort gibt. (Thomas Bergmayr, 27.7.2026)
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