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Die Gefahr von Asteroiden- und Kometen-Einschlägen

Panorama des Barringer Kraters (Meteor Crater) in der Nähe von Winslow, im US-Bundestaat Arizona. Der Krater, der einen Durchmesser von 1.2 km und eine Tiefe von 180 m hat, wurde bei einem Einschlag vor 50.000 Jahren von einem etwa 50m großen metallischen Asteroiden gebildet. © Alan Harris, DLR, Juni 2009.

Die meisten Asteroiden befinden sich im sog. Asteroiden(haupt)gürtel zwischen den Bahnen der Planeten Mars und Jupiter. Als Folge sehr schwacher thermischer Effekte, in Kombination mit dem Einfluss des starken Gravitationsfeldes Jupiters können kleine Asteroiden in gewisse Zonen im Asteroidengürtel wandern von wo sie unter dem Einfluss des Jupiters ins innere Sonnensystem gelangen. Aus diesem Grund gibt es eine Gruppe von Asteroiden, die sog. „erdnahen Asteroiden“ (“near-Earth asteroids” (NEAs) auf Englisch), welche eine zwar sehr kleine aber reale Gefahr für die Zivilisation (auf der Erde) darstellen.

Künsterlische Darstellung eines Asteroideneinschlages auf der Nachtseite der Erde. Quelle: David Hardy

Erdnahe Asteroiden bewegen sich auf Bahnen um die Sonne, die die Erdbahn kreuzen können. Kollisionen von Asteroiden mit der Erde haben sich in der Vergangenheit recht oft ereignet, gesehen über geologische Zeiträume. Kometen können ebenfalls mit der Erde kollidieren, aber das Risiko eines solchen Einschlages wird als sehr viel kleiner eingeschätzt als das mit einem NEA. Die Wirkung eines Kometeneinschlages wäre, wegen der meist viel höheren Einschlagsgeschwindigkeit, aber sehr viel verheerender.

Kollisionen waren aber der fundamentale Prozess in der Frühgeschichte unseres Sonnensystems, den sie spielten die Hauptrolle bei der Entstehung aller Planeten die wir heute beobachten. Es ist eine ohne jeden Zweifel wissenschaftlich belegte Tatsache dass auch in Zukunft unser Planet größere Kollisionen mit Asteroiden und Kometen erleben wird, in unregelmäßigen, und vor allem unvorhersagbaren Zeitintervallen.

Wasserdichte , 20 Sekunden nach dem Einschlag eines Asteroiden von 1 km Durchmesser in einem 5.5 km tiefen Ozean. Die Ergebnisse dieser Modellierung zeigen das Ausmass der vorübergehenden Wasser-verdrängung, und die schwammförmige chaotische Struktur innerhalb der sich die Reste des Projektils befinden. Achsenskalierung in km. Nach D. de Niem, DLR.

Die große Frage ist daher: Können wir unsere Zivilisation vor der nächsten großen Einschlagskatastrophe schützen? Raumfahrtbehörden, wie die ESA and NASA, und Forschergruppen auf der ganzen Welt unternehmen Anstrengungen um potentiell gefährlichen Impaktoren zu finden, deren physikalischen Eigenschaften zu eruieren, und Strategien zu entwickeln um etwaige Einschläge abzuwehren. Die Abteilung Asteroiden und Kometen des Institutes für Planetenforschung des DLR beteiligt sich dabei mit einer Reihe von Programmen:

• Beiträge zum Design, der Entwicklung und Durchführung von relevanten Raumfahrt-Missionen, wie etwa Rosetta, Dawn, AsteroidFinder, Don Quijote, ASTEX.
• Beobachtungen von erdnahen Asteroiden mit sowohl Satelliten im Weltraum, als auch astronomischen Teleskopen auf der Erde, darunter das „Spitzer Space Telescope“ und das „NASA Infrared Telescope“ auf Hawaii, mit dem Ziel die physikalischen Charakteristika dieser Objekte herauszufinden.
• Aufbau und Unterhalt einer Datenbank über die physikalischen Eigenschaften (Größe, Form, Rotationsverhalten, Oberflächenmaterial, chemischen Zusammensetzung und innere Struktur, usw.) von NEAs (EARN).
• Die Entwicklung von Modellen, z.B. thermischen Modelle, von Asteroiden und Kometen, um die Interpretation der Beobachtungsdaten zu erleichtern.
• Studien und Modellierung der Wirkung von Einschlägen auf der Erde.

Bei der vorgeschlagenen Don Quijote Mission der ESA soll die Sancho Sonde den Asteroiden umkreisen und die Auswirkungen des Einschlages der zweiten Sonde Hidalgo beobachten. Don Quijote wurde vom ESA Near-Earth Object Mission Advisory Panel als ein mögliches Konzept ausgewählt um die Machbarkeit einer Ablenkung eines NEO durch einen kinetischen Impaktor zu testen. Quelle: ESA.

• Mitglieder unserer Abteilung sind in einflussreichen Kommissionen und Arbeitsgruppen von Weltraumagenturen und anderen Organisationen tätig, darunter das Beratergremium für Missionen zu erdnahen Objekten der ESA, die Aktionsgruppe für NEOs des Komitee für die friedliche Nutzung des Weltraums bei den Vereinten Nationen, und dem Technischen Komitee für NEOs bei der Internationalen Astronautischen Föderation.
• Betreuung von Doktoranden die in verschiedenen relevanten Forschungsbereichen arbeiten.
• Öffentlichkeitsarbeit: Beiträge für entsprechende TV- und Radiogrogramme, sowie Presseberichte zu aktuellen Themen innerhalb des Forschungsgebietes; Vorlesungen an Universitäten und öffentliche Vorträge an Schulen und für andere interessierte Gruppen.