Europa und Japan bereiten Mission zum Apophis vor, Asteroid nähert sich der Erde historisch

Eine außergewöhnliche kosmische Begegnung, auf die die ganze Welt wartet

In knapp drei Jahren wird etwas geschehen, das Astronomen noch nie aus nächster Nähe beobachten konnten. Der Asteroid Apophis wird an der Erde in einem Abstand vorbeifliegen, der alles bisher Gemessene übertrifft. Und diesmal werden Wissenschaftler mit einer vorbereiteten Sonde direkt vor Ort sein.

Die Europäische Weltraumorganisation ESA gemeinsam mit der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA befindet sich in der Endphase der Vorbereitung einer Mission namens Ramses. Das Ziel ist es, Apophis kurz vor seinem historischen Vorbeiflug an unserem Planeten im Jahr 2029 zu erreichen. Wissenschaftler hoffen, dass die gewonnenen Daten die Fähigkeit der Menschheit, sich vor Bedrohungen aus dem All zu schützen, grundlegend stärken werden.

Ein Asteroid, der tiefer fliegt als ein Teil der Satelliten

Das Datum, das sich Astronomen dick im Kalender markiert haben, ist der 13. April 2029. An diesem Tag wird Apophis die Erde in einem Abstand von lediglich etwa 31.600 Kilometern passieren. Zum Vergleich: Viele Telekommunikations- und Wettersatelliten kreisen in größeren Höhen, als dieser kosmische Brocken vorbeifliegen wird.

In weiten Teilen Europas und Afrikas wird Apophis mit bloßem Auge als langsam wandernder heller Punkt am Nachthimmel sichtbar sein. Nicht nur professionelle Observatorien werden ihn verfolgen, sondern auch jeder Hobbyastronom mit einem Fernglas im Garten.

Die Gravitationswirkung der Erde bei einem so engen Vorbeiflug wird unweigerlich die Bahn des Asteroiden und wahrscheinlich auch seine Rotationsweise verändern. Genau diese unmittelbaren Veränderungen soll die Sonde Ramses in Echtzeit festhalten – während der gesamten kritischen Vorbeiflugphase.

Ein Koloss in der Größe des Eiffelturms und seine zerstörerische Kraft

Was Apophis zu einem Objekt von besonderem Interesse macht, ist vor allem seine Größe. Der Durchmesser des Asteroiden wird auf etwa 330 Meter geschätzt – ungefähr so viel, wie der Pariser Eiffelturm hoch ist. Die Gesamtmasse liegt zwischen 40 und 50 Millionen Tonnen.

Hinzu kommt eine Bewegungsgeschwindigkeit von rund 12 Kilometern pro Sekunde. Würde ein Objekt mit solchen Eigenschaften tatsächlich auf der Erde einschlagen, wären die Folgen auf regionaler Ebene katastrophal.

Computersimulationen deuten auf die Entstehung eines Kraters hin, der 8- bis 10-mal größer als der eigentliche Durchmesser des Körpers ist – in der Praxis eine Vertiefung von 2 bis 3 Kilometern Breite, begleitet von einer gewaltigen Druckwelle und ausgedehnten Bränden. Ein Einschlag im Ozean würde realistischerweise einen Tsunami auslösen, dessen Wellen Hunderte Kilometer Küstenlinie verwüsten würden.

• Krater mit einem Durchmesser von etwa 2,6 bis 3,3 Kilometern
• Druckwelle vergleichbar mit dem Ausbruch einer Atomwaffe
• Sekundärbrände im Umkreis von Dutzenden Kilometern um den Einschlagort
• Tsunami mit Wellen von Dutzenden Metern Höhe bei einem Einschlag im Meer
• Regionale Katastrophe mit Auswirkungen auf Millionen von Menschen
• Vollständige Zerstörung aller Infrastrukturen im betroffenen Gebiet

Ein Asteroid dieser Größenordnung wird den gesamten Planeten nicht auslöschen, aber er kann ein Desaster in einem Ausmaß verursachen, das die moderne Zivilisation noch nicht erlebt hat. Genau deshalb ist es für Wissenschaftler so entscheidend, den Aufbau und das Verhalten solcher Körper zu verstehen, bevor sie auf einen wirklich gefährlichen Kurs geraten.

Apophis von der Entdeckung bis heute – der Weg von der Furcht zur Neugier

Der Asteroid wurde erstmals im Jahr 2004 erfasst und sorgte von Anfang an für Aufsehen. Erste Berechnungen ließen eine nicht zu vernachlässigende Einschlagswahrscheinlichkeit auf der Erde in den kommenden Jahrzehnten zu. Nach und nach präzisierte Daten schlossen das Kollisionsrisiko zum Glück praktisch aus – dennoch steht Apophis weiterhin auf der Liste der potenziell gefährlichen Asteroiden.

Der Vorbeiflug im Jahr 2029 stellt für die wissenschaftliche Gemeinschaft eine Gelegenheit dar, wie sie bisher noch nie geboten wurde. Noch nie hatten Astronomen die Chance, einen Körper dieser Größe bei einem so nahen Vorbeiflug an unserem Planeten zu untersuchen – und diesmal sogar mit einer Sonde direkt dabei.

Ramses – wie die Missionsvorbereitung aussieht

Die Mission Ramses fällt unter das Weltraumsicherheitsprogramm der Europäischen Weltraumorganisation, das im Jahr 2019 gestartet wurde. Dieses Programm widmet sich systematisch der Beobachtung erdbedrohender Himmelskörper und der Erprobung von Methoden zu ihrer möglichen Ablenkung.

Die Partnerschaft mit der japanischen JAXA macht aus praktischer Sicht großen Sinn. Japan kann auf erfolgreiche Hayabusa-Sondenmissionen zurückblicken, die Proben direkt von der Oberfläche von Asteroiden entnehmen konnten. Europa wiederum verfügt über Erfahrungen aus Missionen wie Rosetta, die den Kometen 67P aus nächster Nähe erforschte.

Der Start der Sonde Ramses ist zwischen dem 20. April und dem 15. Mai 2028 vom japanischen Weltraumbahnhof auf der Insel Tanegashima geplant. Die Reise zum Asteroiden wird etwa zehn Monate dauern. Anschließend wird die Sonde in eine Apophis-nahe Umlaufbahn eintreten und ihn für rund sechs Monate begleiten.

Was die Sonde genau untersuchen wird

Die oberste Priorität des Forschungsteams ist es, die innere Struktur und die chemische Zusammensetzung von Apophis zu enthüllen. Ohne diese Daten lässt sich eine eventuelle Ablenkmission – also ein Versuch, ein gefährliches Objekt von seinem Kollisionskurs zu stoßen – nicht zuverlässig planen.

Die Sonde wird ihren Abstand zum Asteroiden schrittweise verändern und verschiedene Arten von Messungen durchführen, von Gesamtaufnahmen bis hin zu detaillierten Radar- und Spektroskopie-Scans der Oberfläche.

• Hochauflösende Kartierung der Form und Rotation des Asteroiden
• Analyse der Oberflächenzusammensetzung einschließlich möglicher wertvoller Metalle
• Bestimmung der inneren Struktur – ob es sich um einen massiven Block oder einen locker verbundenen „Schutthaufen“ handelt
• Beobachtung von Bahn- und Rotationsveränderungen unter dem Einfluss der Erdgravitation
• Erfassung möglicher Erdrutsche, Risse oder Materieauswürfe bei der Annäherung an die Erde
• Messung der Dichte und Massenverteilung im Inneren des Körpers
• Nachweis von Gasen, die von der Oberfläche entweichen
• Detaillierte Kartierung von Oberflächenstrukturen und Kratern

Der Höhepunkt der gesamten Mission wird der Moment sein, in dem Apophis seinen erdnächsten Punkt erreicht. Ramses wird dann in Echtzeit aufzeichnen, wie die Erdgravitation diesen kosmischen Körper buchstäblich „umformt“. Forscher gehen davon aus, dass die Gravitationskräfte auf dem Asteroiden kleine „Erdbeben“ auslösen oder seine Rotationsachse verändern könnten.

Warum dieser Vorbeiflug so große wissenschaftliche Bedeutung hat

Apophis ist aus wissenschaftlicher Sicht ein seltenes natürliches Labor. Er wird extrem nahe an einem massiven Körper – der Erde – vorbeifliegen, ohne mit ihr in Kontakt zu kommen. Das gibt Wissenschaftlern die einzigartige Möglichkeit, in der Praxis zu überprüfen, wie eine starke Gravitationswirkung die Bahn, die Form und die Struktur ähnlicher Objekte verändert.

Die Daten der Sonde Ramses werden einen direkten praktischen Nutzen haben. Weltraumagenturen auf der ganzen Welt arbeiten an Konzepten kinetischer Missionen, ähnlich dem amerikanischen DART-Test, der in einen kleinen Asteroiden einschlug und die Abweichung seiner Bahn maß. Die Wirksamkeit eines solchen Einschlags hängt jedoch stark davon ab, woraus das Zielobjekt im Inneren besteht.

Kompaktes Gestein reagiert auf einen kinetischen Aufprall völlig anders als ein lockeres Konglomerat aus Staub und Trümmern. Sollte sich Apophis als „Geröllhaufen“ herausstellen, der nur durch schwache Schwerkraft zusammengehalten wird, müsste die Ablenk-Strategie grundlegend anders aussehen als beim Umgang mit einem massiven Felsmonolithen. Ramses soll auf diese Frage eine Antwort liefern.

Planetenverteidigung – ein Thema, das aufgehört hat, Science-Fiction zu sein

Noch vor fünfzehn Jahren war das Thema planetare Verteidigung vor allem mit Katastrophenfilmen verbunden. Heute ist es ein vollwertiges Fachgebiet der Raumfahrttechnik mit eigenen Programmen, Budgets und klaren Zeitplänen.

Ramses ist Teil eines breiteren Mosaiks von Initiativen, das globale Netzwerke von Überwachungsteleskopen bis hin zu Missionen zur Erprobung von Methoden zur Ablenkung kleinerer Körper umfasst. Jedes Puzzlestück an Erkenntnissen, das solche Projekte liefern, könnte eines Tages über die Sicherheit ganzer Regionen entscheiden.

Es ist dabei erwähnenswert, dass die Bedrohung nicht ausschließlich Asteroiden von Apophis‘ Größe betrifft. Deutlich kleinere Körper – in der Größenordnung von Dutzenden Metern – können Energie freisetzen, die mit einer großen Atomwaffe vergleichbar ist. Im geologischen Maßstab sind solche Ereignisse keineswegs außergewöhnlich selten.

Für die meisten Menschen mag die Mission Ramses wie ein abstraktes Wissenschaftsprojekt wirken. In Wirklichkeit ist es eine zivilisatorische Versicherungspolice, die wir uns selbst ausstellen. Je früher wir die Dynamik von Objekten wie Apophis verstehen, desto mehr Zeit gewinnen wir für eine Reaktion, falls wir jemals etwas Größeres entdecken, das direkt auf uns zusteuert. Für eine solche Investition in die Zukunft lässt sich kaum ein vernünftigeres Argument finden.