Das Konzept der AIDA Mission

Ein Felsbrocken von mehreren hundert Metern Durchmesser rast auf unseren Planeten zu. Der letzte Versuch, eine Katastrophe zu verhindern und ihn mit einer noch nie getesteten Mission vom Kurs abzulenken schlägt fehl. Diese fiktionale Szene aus Filmen und Romanen könnte eines Tages durchaus Realität werden. Was aber können Raumfahrtorganisationen tun, damit eine solche Mission gelingt?

Die ESA sucht in diesem Zusammenhang nach wissenschaftlichen Ideen, um die Entwicklung einer US-europäischen Mission zur Abwehr von Asteroiden zu unterstützen. Die Ausschreibung richtet sich an Konzepte für boden- und weltraumgestützte Untersuchungen, von denen man sich ein besseres Verständnis für die Physik von Kollisionen verspricht. Diese können sowohl vom Menschen gemachte, als auch natürliche Weltraumobjekte sein.

AIDA: Doppelmission zu einem Doppelasteroid

In diesem Rahmen will die ESA künftige Studien unterstützen, die im Zusammenhang mit der Asteroid Impact and Deflection Mission (AIDA) stehen. Die transatlantische Partnerschaft zeichnet sich durch einen sehr innovativen Charakter aus, verfügt jedoch nur über ein geringes Budget. Sie umfasst den gemeinsamen Betrieb zweier kleiner Raumsonden, die einen binären Asteroiden abfangen sollen.

Design des Asteroid Impact Monitor

Die erste Raumsonde des Double Asteroid Redirection Test Programms (DART) aus dem US-amerikanischen Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins Universität wird mit dem kleineren der beiden Asteroiden kollidieren. Gleichzeitig wird die ESA-Sonde Asteroid Impact Monitor (AIM) diese Objekte eingehend beobachten, sowohl vor als auch nach der Kollision. Der Einschlag soll die Geschwindigkeit ändern, mit der die beiden Objekte umeinander kreisen. Dies wird von der Erde aus zu beobachten sein. Die Nahaufnahmen der AIM werden diese Beobachtungen in Form von Bodendaten zur Verfügung stellen.

„Der Vorteil ist, dass die Sonden einfach aufgebaut sind und unabhängig agieren“, sagt Andy Cheng von der Johns Hopkins Universität und AIDA-Projektleiter auf US-amerikanischen Seite. „Beide können ihr primäres Untersuchungsziel ohne den anderen erfüllen.“ Da sie aber im Tandem arbeiten, werden sich Qualität und Quantität der Ergebnisse stark verbessern, erklärt Andrés Gálvez von der ESA und Leiter der AIDA-Studie seitens Europa: „Beide Missionen profitieren vom Zusammenlegen und bringen so mehr Ertrag aus der gesamten Investition. Die riesigen Datenmengen, die bei der gemeinsamen Mission gesammelt werden, sollten dazu beitragen, verschiedene Theorien zu überprüfen, wie zum Beispiel unser Einschlagsmodell.“

Den Himmel beobachten

Dreifarbige Ansicht des Asteroiden Apophis

Letzte Woche flog der 325 Meter große Asteroid Apophis nahe an der Erde vorbei, Mitte Februar wird uns der vor kurzem entdeckte Brocken 2012 DA14 näher als einige Satelliten passieren - Die Einschlaggefahr von diesen erdnahen Objekten (NEO) bewertet die ESA mittels des Space Situational Awareness Programm (SSA). „AIDA bietet eine vielversprechende Plattform für das Testen und die Demonstration von verschiedenen Abwehrmethoden“, fügt Detlef Koschny, NEO-Bereichsleiter im SSA-Programm hinzu. „Es ist deshalb wichtig, die Nutzer frühzeitig zu fragen, was sie mit einer solchen Mission erreichen wollen.“

Die Wissenschaft der Hochgeschwindigkeit

Seit geraumer Zeit studieren ESA und ihre internationalen Partner mögliche Missionen, um Techniken zur Abwehr von Asteroiden zu entwickeln. Beim populärsten Konzept geht es um einen Hochgeschwindigkeitseinschlag – eine Kollision mit vielen Kilometern pro Sekunde. Bei so hohen Geschwindigkeiten wird Material nicht bloß wie bei einem Autounfall zerschmettert, sondern verdampft größtenteils. Während des Vorgangs verwandeln sich Metall und festes Gestein in eine heiße Flüssigkeit aus geladenen Partikeln, die Plasma genannt wird.

Hochgeschwindigkeits- einschlag

Solche Einschlagtests würden bei der Einschätzung helfen, ob eine Asteroidenabwehr durchgeführt werden könnte. Darüber hinaus kann das erweiterte Wissen über die Hochgeschwindigkeitseinschläge noch weitere Nutzen mit sich bringen: Planetenforscher könnten einen neuen Einblick in die turbulente Frühgeschichte unseres Sonnensystems gewinnen, einschließlich Hinweisen über den Ursprung des Lebens und die Ausmaße von Massenaussterben. In der konkreten Praxis bedeutet das, dass der zunehmende Weltraummüll das Risiko von hochzerstörerischen Kollisionen mit wichtigen Satellitenlaufbahnen oder im All arbeitenden Menschen erhöht. Die Untersuchung dieser Art von Kollisionen wird dazu beitragen, die Gefahren einzuschätzen und Schutztechniken zu entwickeln.

Die AIDA-Ausschreibung für Experimentideen wird am 1. Februar unter http://www.esa.int/neo freigegeben. Weitere Informationen finden Sie unter http://www.esa.int/Our_Activities/Technology/NEO/High_impact_factor_space_R_D_AIDA_Call_For_Experiment_Ideas.