DART-Mission war erfolgreicher als zunächst gedacht
26. September 2022 schlug die 570 Kilogramm schwere Sonde DART auf dem kleinen Mond Dimorphos ein – und änderte wie erhofft dessen Umlaufbahn um den Asteroiden Didymos. Und das stärker als erwartet. Doch der Erfolg der Mission war sogar noch größer, wie Beobachtungen eines internationalen Forschungsteams jetzt zeigen: Der Einschlag änderte auch die Umlaufbahn des Didymos-Dimorphos-Systems um die Sonne. Solche gezielten Einschläge seien also eine erfolgversprechende Strategie für die Ablenkung gefährlicher Himmelskörper, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Science Advances“.
Zwar sind Einschläge großer Asteroiden auf der Erde selten – aber ihre Folgen können gravierend sein. So verschwanden die großen Dinosaurier durch den Einschlag eines zehn Kilometer großen Himmelskörpers vor 65 Millionen Jahren von der Oberfläche der Erde. „Wir benötigen also effiziente und effektive Strategien, um die Bahn sich nähernder Asteroiden abzulenken“, schreiben Rahil Makadia von der University of Illinois in den USA und seine Kollegen. „Das ist keine einfache Herausforderung, aber jetzt haben wir zumindest ein wenig Erfahrung damit!“
Diese Erfahrung stammt von der Mission DART, dem „Double Asteroid Redirection Test“. Ziel der Raumsonde war der 780 Meter große Asteroid Didymos, der in der Nachbarschaft der Erdbahn um die Sonne kreist und deshalb leicht erreichbar ist. Wichtiger noch: Didymos besitzt mit Dimorphos einen 160 Meter großen Mond. Und die Umlaufbahn von Dimorphos um Didymos ließ sich sowohl vor als auch nach dem Einschlag von DART exakt vermessen.
Der Einschlag war überraschend effektiv darin, die Bahn von Dimorphos abzulenken. Er verkürzte seine knapp zwölfstündige Umlaufzeit um 33 Minuten. Erwartet hatten die Forscher selbst unter optimistischen Bedingungen eine Änderung von maximal zehn Minuten. Doch das war nicht alles, wie das Team um Makadia herausgefunden hat. Die Astronomen haben in den dreieinhalb Jahren seit dem Einschlag von DART über 6000 mal die genaue Position des Asteroiden-Paares am Himmel gemessen und so seine Umlaufbahn um die Sonne überwacht. Hinzu kamen Radar-Messungen der Entfernung, sowie in 22 Fällen exakte Messungen der Zeiten, zu denen Didymos vor einem fernen Stern vorüberzog.
Das Ergebnis: Die Geschwindigkeit der Asteroiden – genauer: des Schwerpunkts des Doppelsystems aus Didymos und Dimorphos – auf ihrer Bahn um die Sonne hat sich um etwa vier Zentimeter pro Stunde verringert. Das mag gering erscheinen, aber im Laufe eines Umlaufs um die Sonne kann sich dadurch die Position des Asteroiden-Paares bereits um knapp hundert Kilometer verändern. Im Falle eines Falles ließe sich die Erde also mit dem gezielten Einschlag eines massereicheren Körpers vor einer Katastrophe retten, folgern die Wissenschaftler.
Wie die Analysen von Makadia und seinen Kollegen zeigen, ist es neben dem eigentlich Einschlag von DART vor allem der Rückstoß durch das dabei ins Weltall geschleuderte Gestein, der für den starken Effekt verantwortlich ist. Dieser Rückstoß hat einerseits die Umlaufbahn des Mondes um Didymos stärker als erwartet verändert. Aber da das Gestein überwiegend ganz aus dem Doppelsystem herausgeworfen wurde, hat es auch die Bewegung des Schwerpunkts beeinflusst, also die Umlaufbahn des Systems um die Sonne.
Wie der Orbit von Didymos und Dimorphos um die Sonne künftig genau verläuft, ließe sich aus den Daten jedoch noch nicht genau ermitteln. Aufschluss darüber könnte aber schon bald die europäische Raumsonde HERA liefern, die sich im Oktober 2024 auf den Weg zu Didymos gemacht hat. Im Dezember soll HERA den Asteroiden und seinen Mond erreichen und vor Ort noch einmal die Folgen des DART-Einschlags untersuchen.
Bildquelle: NASA
