Die DART-Mission steht kurz vor der Kollision mit einem Asteroiden

Das DART-Raumschiff ist etwa so groß wie ein Schulbus. Es ist seit seinem Start im November 2021 unterwegs, um sein Asteroidenziel zu erreichen. Das Raumschiff wird am 26. September im Asteroidensystem eintreffen. Der Aufprall wird um 19:14 Uhr ET erwartet.

Wohin geht er ?

Das Raumschiff steuert auf ein Zwillings-Asteroidensystem zu, in dem ein winziger „Mond“-Asteroid namens Dimorphos einen größeren Asteroiden, Didymos, umkreist.

Didymos. was auf Griechisch „Zwilling“ bedeutet, ist ungefähr 780 Meter (2.560 Fuß) im Durchmesser. Inzwischen hat Dimorphos einen Durchmesser von 160 Metern und sein Name bedeutet „zwei Formen“.

Zum Zeitpunkt des Aufpralls werden Didymos und Dimorphos der Erde relativ nahe sein – innerhalb von 6,8 Millionen Meilen (11 Millionen Kilometer).

Weder Dimorphos noch Didymos sind Risiko einer Kollision mit der Erde – vor oder nach der Kollision.

Was wird DART tun?

DART fällt in einen Ausbruch von Ruhm. Es wird auf Dimorphos zielen, auf 13.421 Meilen pro Stunde (21.600 Kilometer pro Stunde) beschleunigen und fast frontal auf den Mond krachen.

Das Raumschiff ist etwa 100 Mal kleiner als Dimorphos, also wird es den Asteroiden nicht auslöschen.

Stattdessen wird DART versuchen, die Geschwindigkeit und Flugbahn des Asteroiden durch den Weltraum zu verändern. Das Missionsteam verglich diese Kollision mit einem Golfwagen, der in eine der Großen Pyramiden krachte – genug Energie, um einen Einschlagskrater zu hinterlassen.

Der Aufprall ändert die Geschwindigkeit von Dimorphos um 1 %, während er Didymos umkreist. Das klingt nicht nach viel, aber es wird die Umlaufzeit des Mondes verändern.

Der Schubs wird Dimorphos leicht verschieben und ihn stärker an Didymos gravitativ binden – die Kollision wird also die Flugbahn des Binärsystems um die Erde nicht verändern oder seine Chancen erhöhen, eine Bedrohung für unseren Planeten zu werden.

Was werden wir sehen?

Das Raumschiff wird seine Sicht auf das Zwillings-Asteroidensystem über ein Instrument teilen, das als Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation oder DRACO bekannt ist.

Dieser Imager, der als Augen von DART dient, wird es dem Raumschiff ermöglichen, das Zwillings-Asteroidensystem zu identifizieren und zu unterscheiden, welches Weltraumobjekt es treffen soll.

Didymos und Dimorphos erscheinen etwa eine Stunde vor dem Aufprall als Lichtpunkte und werden im Bild allmählich größer und detaillierter.

Dimorphos wurde noch nie zuvor beobachtet, sodass Wissenschaftler endlich seine Form und Oberflächenbeschaffenheit erfassen können.

Wir sollten in der Lage sein, Dimorphos in exquisiten Details zu sehen, bevor DART dagegen prallt. Angesichts der Zeit, die die Bilder benötigen, um zur Erde zurückzukehren, werden sie acht Sekunden lang sichtbar sein, bevor ein Signalverlust auftritt und die DART-Mission endet – falls erfolgreich.

Das Raumschiff auch hat einen eigenen Fotojournalisten für die Fahrt.

Ein aktentaschengroßer Satellit der italienischen Raumfahrtagentur per Anhalter mit DART ins All. Es wurde Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids oder LICIACube genannt und löste sich am 11. September von der Raumsonde. Der Satellit bewegt sich hinter DART, um das Geschehen von einem sicheren Standpunkt aus aufzuzeichnen.

Drei Minuten nach dem Aufprall wird LICIACube über Dimorphos fliegen, um Bilder und Videos der Aufprallwolke aufzunehmen und vielleicht sogar den Einschlagskrater ausspionieren. Der CubeSat dreht sich um, um seine Kameras auf Dimorphos gerichtet zu halten, während er vorbeifährt.

Bilder und Videos, obwohl nicht sofort verfügbar, werden in den Tagen und Wochen nach der Kollision zur Erde zurückgesendet.

Wie werden wir wissen, ob die Mission was für ein Erfolg?

Der LICIACube wird nicht der einzige Beobachter sein. Das James-Webb-Weltraumteleskop, das Hubble-Weltraumteleskop und die Lucy-Mission der NASA werden den Einschlag beobachten. Das Didymos-System könnte heller werden, wenn sein Staub und seine Trümmer in den Weltraum geschleudert werden, sagte Statler, der NASA-Programmwissenschaftler.

Aber bodengestützte Teleskope werden der Schlüssel sein, um festzustellen, ob es DART gelungen ist, die Bewegung von Dimorphos zu verändern.

Das Didymos-System wurde 1996 entdeckt, Astronomen haben also viele Beobachtungen des Systems. Nach dem Aufprall werden Observatorien auf der ganzen Welt sehen, wie Dimorphos voraus kreuzt und sich hinter Didymos bewegt.

Dimorphos braucht 11 Stunden und 55 Minuten, um Didymos zu umkreisen. Wenn DART erfolgreich ist, könnte diese Zeit auf 73 Sekunden sinken, „aber wir glauben tatsächlich, dass wir sie um etwa 10 Minuten ändern werden“, sagte Edward Reynolds, DART-Projektleiter am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University.

Statler sagte, er wäre überrascht, wenn eine Messung der Periodenänderung in weniger als ein paar Tagen käme, aber noch mehr, wenn es länger als drei Wochen dauern würde.

Was ist, wenn DART den Asteroiden verfehlt und nicht trifft?

„Ich bin sehr zuversichtlich, dass wir am Montag zuschlagen werden, und es wird ein voller Erfolg“, sagte Lindley Johnson, planetarischer Verteidigungsoffizier der NASA.

Aber wenn DART seine sprichwörtliche Dartscheibe verfehlt, wird das Team bereit sein, sicherzustellen, dass das Raumschiff sicher ist und alle seine Informationen heruntergeladen werden, um herauszufinden, warum es Dimorphos nicht getroffen hat.

Das Mission Operations Center des Applied Physics Laboratory wird bei Bedarf eingreifen, obwohl DART in den letzten vier Stunden seiner Reise autonom operiert hat.

Es dauert 38 Sekunden, bis ein Befehl von der Erde zum Raumschiff gelangt, sodass das Team schnell reagieren kann. Das DART-Team hat 21 Notfallpläne einstudiert, sagte Elena Adams, DART-Missionssystemingenieurin im Applied Physics Lab.

Warum müssen wir das testen und warum auf diesem Asteroiden?

Dimorphos wurde für diese Mission ausgewählt, weil er in seiner Größe mit Asteroiden vergleichbar ist, die eine Bedrohung für die Erde darstellen könnten. Ein Asteroid in Dimorphos-Größe könnte „regionale Verwüstungen“ anrichten, wenn er die Erde trifft.

Das Asteroidensystem sei „das perfekte natürliche Labor“ für den Test, sagte Statler.

Die Mission wird den Wissenschaftlern ein besseres Verständnis der Größe und Masse jedes Asteroiden vermitteln, was für das Verständnis erdnaher Objekte von entscheidender Bedeutung ist.

Erdnahe Objekte sind Asteroiden und Kometen, deren Umlaufbahn sie innerhalb von 48,3 Millionen Kilometern von der Erde platziert. Die Erkennung der Bedrohung durch erdnahe Objekte mit dem Potenzial, ernsthafte Schäden anzurichten, ist eines der Hauptziele der NASA und anderer Weltraumorganisationen auf der ganzen Welt.

Derzeit befinden sich keine Asteroiden auf einem direkten Einschlagspfad mit der Erde, aber es gibt mehr als 27.000 erdnahe Asteroiden in allen Formen und Größen.

Die von DART gesammelten wertvollen Daten werden bei planetaren Verteidigungsstrategien helfen, insbesondere beim Verständnis, welche Art von Kraft die Umlaufbahn eines erdnahen Asteroiden verschieben kann, der mit unserem Planeten kollidieren könnte.

Warum nicht einfach den Asteroiden in die Luft jagen, wie in „Armageddon“?

Filme Der Kampf gegen sich nähernde Asteroiden fühlt sich jedoch wie ein übereilter Wettlauf zum Schutz des Planeten an „Das ist nicht die Art, Planetenverteidigung zu betreiben“, sagte Johnson. Einen Asteroiden in die Luft zu jagen könnte gefährlicher sein, weil seine Teile dann mit der Erde kollidieren könnten.

Die NASA erwägt jedoch andere Methoden, um die Bewegung von Asteroiden zu verändern.

Es wird angenommen, dass das DART-Raumschiff ein kinetischer Impaktor ist, der die Geschwindigkeit und Flugbahn von Dimorphos verändern könnte. Wenn DART erfolgreich ist, könnte es ein Werkzeug sein, um Asteroiden abzulenken.

Eine weitere Option ist ein Gravitationstraktor, der auf der gegenseitigen Anziehungskraft zwischen einem Raumschiff und einem Asteroiden beruht, um Weltraumgestein von seinem Aufprallpfad auf einen günstigeren Pfad zu ziehen, sagte Johnson.

Eine andere Technik ist die Ionenstrahlablenkung oder das Befeuern eines Asteroiden mit einem Ionentriebwerk für längere Zeit, bis die Ionen die Geschwindigkeit und Umlaufbahn des Asteroiden verändern.

Aber beides braucht Zeit.

„Jede Technik, die Sie sich vorstellen können und die die Umlaufgeschwindigkeit des umkreisenden Asteroiden verändert, ist eine praktikable Technik“, sagte Johnson.

Ein internationales Forum namens Space Planning Commission brachte 18 nationale Weltraumbehörden zusammen, um zu bewerten, was angesichts seiner Größe und Flugbahn am besten geeignet wäre, um einen Asteroiden abzulenken.

Werden in Zukunft andere Raumschiffe an Dimorphos vorbeifliegen?

Das Didymos-System wird nicht lange alleine stehen. Um die Nachwirkungen des Einschlags zu untersuchen, wird 2024 die Hera-Mission der Europäischen Weltraumorganisation gestartet. Das Raumschiff wird zusammen mit zwei CubeSats zwei Jahre später das Asteroidensystem erreichen.

Hera wird die beiden Asteroiden untersuchen, die physikalischen Eigenschaften von Dimorphos messen und den DART-Einschlagskrater und die Umlaufbahn des Mondes untersuchen, mit dem Ziel, eine effektive planetare Verteidigungsstrategie zu entwickeln.