Europa und Japan bereiten Mission zum Asteroiden Apophis vor, der der Erde historisch nahekommen wird

Ein außergewöhnliches kosmisches Ereignis, auf das die Welt wartet

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

Die Europäische Weltraumorganisation ESA und die japanische Raumfahrtbehörde JAXA schließen gemeinsam die Vorbereitung der Mission namens Ramses ab. Das Ziel ist es, Apophis kurz vor seinem historischen Vorbeiflug an unserem Planeten im Jahr 2029 zu erreichen. Die Wissenschaftler erhoffen sich Daten, die die Fähigkeit der Menschheit, sich vor Bedrohungen aus dem Weltraum zu schützen, grundlegend stärken werden.

Ein Asteroid, der tiefer als manche Satelliten fliegen wird

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

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

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

Ein Koloss in der Größe des Eiffelturms und seine Zerstörungskraft

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

Dazu kommt eine Geschwindigkeit von rund 12 Kilometern pro Sekunde. Würde ein Objekt mit diesen 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 Durchmesser des Körpers selbst wäre – in der Praxis eine Vertiefung von 2 bis 3 Kilometern Breite, begleitet von einer massiven Druckwelle und ausgedehnten Feuern. Ein Einschlag im Ozean würde realistischerweise einen Tsunami mit Wellen auslösen, die Hunderte Kilometer Küstenlinie verwüsten würden.

• Krater mit einem Durchmesser von etwa 2,6 bis 3,3 Kilometern
• Druckwelle vergleichbar mit einer nuklearen Detonation
• Sekundäre Brände in einem Umkreis von Dutzenden Kilometern um den Einschlagsort
• Tsunami mit Wellen von Dutzenden Metern Höhe bei einem Einschlag ins Meer
• Regionale Katastrophe mit Auswirkungen auf Millionen von Menschen
• Vollständige Zerstörung der gesamten Infrastruktur im betroffenen Gebiet

Ein Asteroid dieser Größenordnung würde den gesamten Planeten nicht auslöschen, aber er könnte ein Ausmaß an Verwüstung anrichten, wie es die moderne Zivilisation noch nie erlebt hat. Genau deshalb ist es für die Wissenschaft 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 – vom Schrecken zur Neugier

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

Der Vorbeiflug im Jahr 2029 bietet der wissenschaftlichen Gemeinschaft eine Gelegenheit, die es bisher noch nie gegeben hat. Noch nie zuvor hatten Astronomen die Chance, einen Körper dieser Größe beim Vorbeiflug so nah an unserem Planeten zu untersuchen – und das noch dazu mit einer bereits vor Ort befindlichen Sonde.

Ramses – wie die Missionsvorbereitung aussieht

Die Mission Ramses ist Teil des Space Safety-Programms der Europäischen Weltraumorganisation, das im Jahr 2019 ins Leben gerufen wurde. Dieses Programm widmet sich systematisch der Beobachtung erdnaher Körper und der Erprobung von Methoden zu ihrer möglichen Ablenkung.

Die Partnerschaft mit der japanischen JAXA ergibt aus praktischer Sicht großen Sinn. Japan verfügt über die erfolgreichen Hayabusa-Sondenmissionen, die Proben direkt von der Oberfläche von Asteroiden entnehmen konnten. Europa hingegen bringt Erfahrungen aus Missionen wie Rosetta mit, die den Kometen 67P aus unmittelbarer Nähe erforschte.

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

Was die Sonde genau untersuchen wird

Oberste Priorität des Forschungsteams ist es, die innere Struktur und die chemische Zusammensetzung von Apophis zu enthüllen. Ohne diese Daten lässt sich eine mögliche Deflektionsmission – also ein Versuch, ein gefährliches Objekt von seinem Kollisionskurs abzudrängen – nicht zuverlässig planen.

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

• Kartierung von Form und Rotation des Asteroiden in hoher Auflösung
• Analyse der Oberflächenzusammensetzung einschließlich möglicher wertvoller Metalle
• Bestimmung der inneren Struktur – ob es sich um einen festen Block oder eine lose verbundene „Schutthalde“ handelt
• Beobachtung von Bahn- und Rotationsänderungen unter dem Einfluss der Erdgravitation
• Erfassung möglicher Erdrutsche, Risse oder Massenauswürfe bei der Annäherung an die Erde
• Messung der Dichte und Massenverteilung im Inneren des Körpers
• Nachweis von Gasen, die von der Oberfläche freigesetzt werden
• 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 dieses kosmische Objekt buchstäblich „umformt“. Die Forscher gehen davon aus, dass die Gravitationskräfte auf dem Asteroiden leichte „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 einem massiven Körper – der Erde – extrem nahe kommen, ohne mit ihm in Kontakt zu treten. Das gibt Wissenschaftlern die einzigartige Möglichkeit, in der Praxis zu überprüfen, wie starke Gravitationskräfte die Bahn, Form und Struktur solcher Objekte verändern.

Die Daten der Sonde Ramses werden einen direkten praktischen Nutzen haben. Weltraumagenturen auf der ganzen Welt arbeiten an Konzepten für kinetische 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.

Ein kompakter Fels reagiert auf einen kinetischen Aufprall völlig anders als ein lockeres Konglomerat aus Staub und Trümmern. Sollte sich Apophis als eine von schwacher Gravitation zusammengehaltene „Schuttansammlung“ erweisen, müsste die Deflektionsstrategie grundlegend anders aussehen als beim Vorgehen gegen einen festen Steinmonolithen. Genau auf diese Frage soll Ramses eine Antwort liefern.

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

Noch vor fünfzehn Jahren war das Thema Planetenverteidigung hauptsächlich mit Katastrophenfilmen verbunden. Heute ist es ein vollwertiger Zweig der Weltraumtechnik mit eigenen Programmen, Budgets und klaren Zeitplänen.

Ramses ist Teil eines größeren Mosaiks von Initiativen, das globale Netzwerke von Überwachungsteleskopen ebenso umfasst wie Missionen zum Testen von Methoden zur Ablenkung kleinerer Körper. Jedes Wissensteilchen, das solche Projekte liefern, könnte eines Tages über die Sicherheit ganzer Regionen entscheiden.

Dabei sei erwähnt, dass die Bedrohung nicht ausschließlich von Asteroiden der Größe von Apophis ausgeht. Deutlich kleinere Körper – in der Größenordnung von Dutzenden Metern – können Energie freisetzen, die einer großen Kernwaffe 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 sie eine zivilisatorische Versicherungspolice, die wir für uns selbst ausstellen. Je früher wir die Dynamik von Objekten wie Apophis verstehen, desto mehr Zeit gewinnen wir für eine Reaktion, sollten wir jemals etwas Größeres entdecken, das direkt auf uns zusteuert. Und für eine solche Investition in die Zukunft lässt sich kaum ein vernünftigeres Argument finden.