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DART-Sonde lenkt Asteroid ab: Darum hat die Mission so gut funktioniert

  • Veröffentlicht: 02.03.2023
  • 14:00 Uhr
  • Peter Schneider

Im September 2022 ist die DART-Sonde der NASA auf den Asteroiden-Mond Dimorphos gecrasht, um ihn abzulenken. Die Überraschung: Die Mission hat besser funktioniert als erwartet. Jetzt wissen Forschende auch warum!

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Das Wichtigste zum Thema Raumsonde DART

  • Die Raumsonde DART (Double Asteroid Redirection Test) der NASA ist am 26. September 2022 mit mehr als 20.000 Kilometer pro Stunde auf dem Asteroiden-Mond Dimorphos zerschellt. Es war ein Crash mit Ansage - denn die etwa 400 Kilogramm schwere Sonde sollte den Himmelskörper aus seiner Bahn werfen.

  • Das Prinzip: Auch ein kleines Raumfahrzeug kann einen großen Asteroiden bewegen, wenn es mit ausreichend hoher Geschwindigkeit auf ihm einschlägt. So könnte auch eine Hummel Mike Tyson umhauen - vorausgesetzt sie fliegt so schnell wie ein Raumschiff.

  • Hintergrund: Tausende Asteroiden kreuzen regelmäßig die Erdbahn. Der Einschlag eines großen Himmelskörpers könnte Millionen Menschen töten.

  • Das Ergebnis? Der Crash war erfolgreich! Dimorphos hat nun eine neue Laufbahn und die Wissenschaftler:innen konnten demostrieren: Wir sind in der Lage Asteroiden abzulenken - auch die mit Kurs auf die Erde.

  • Die Überraschung: Der Crash war sogar erfolgreicher als erwartet. Der Einschlag der Sonde hatte viel größere Konsequenzen. Aber warum? Die Antwort darauf haben die beteiligten Wissenschaftler:innen nun veröffentlicht.

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DART-Mission: Deswegen war der Einschlag auf Dimorphos so erfolgreich

Bisher benötigte Dimorphos elf Stunden und 55 Minuten, um den deutlich größeren Asteroiden Didymos zu umrunden. Dann traf ihn die DART-Sonde genau gegen seine Umlaufbahn. Dabei hat die Sonde den Brocken auf eine niedrigere und damit schnellere Umlaufbahn gestoßen. Seitdem benötigt er nur noch elf Stunden und 23 Minuten.

Ob DART Erfolg hatte, lässt sich von der Erde gut beobachten. Jedes Mal, wenn der Asteroiden-Mond vor Didymos vorbeifliegt, erscheint sein Licht im Teleskop ein klein bisschen schwächer. Im Vergleich zu vorher schwankt die Lichtkurve nun etwa 30 Minuten schneller.
Ob DART Erfolg hatte, lässt sich von der Erde gut beobachten. Jedes Mal, wenn der Asteroiden-Mond vor Didymos vorbeifliegt, erscheint sein Licht im Teleskop ein klein bisschen schwächer. Im Vergleich zu vorher schwankt die Lichtkurve nun etwa 30 Minuten schneller.© Screenshot/NASA

Der Clou: Die NASA-Wissenschaftler:innen hatten ursprünglich damit gerechnet, dass die neue Umlaufbahn nur maximal zehn Minuten kürzer sein wird. Nun sind es aber sogar mehr als 30 Minuten! Wie konnte das möglich sein?

Wie die Forschenden nun veröffentlichten, hat die Sonde bei der Kollision diverse Trümmer von Dimorphos weggesprengt. Laut Schätzungen handelt es sich dabei um mindestens eine Millionen Kilogramm Gestein. Der Rückstoß durch diese Gesteins-Absprengung hat die Kraft des Einschlags der Sonde um ein vierfaches verstärkt. Dieses Phänomen können sich die Forschenden künftig zu eigen machen.

Und was ist mit den Trümmern passiert? Diese haben sich zu einer Art Schweif entwickelt, so dass der Asteroiden-Mond Dimorphos nun einem Kometen ähnelt.

Impakt! So traf DART den Asteroiden

Die Sonde hat Dimorphos entgegen seiner Umlaufbahn um den größeren Didymos getroffen. Dabei hat sich die Umlaufzeit des Asteroiden-Monds laut Berechnungen der NASA-Wissenschaftler:innen um mehr als 30 Minuten verringert.
Die Sonde hat Dimorphos entgegen seiner Umlaufbahn um den größeren Didymos getroffen. Dabei hat sich die Umlaufzeit des Asteroiden-Monds laut Berechnungen der NASA-Wissenschaftler:innen um mehr als 30 Minuten verringert.© NASA / Johns-Hopkins APL
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Wie ist Dimorphos aufgebaut?

Wie ein Komet schleppt Didymos nun eine Spur aus ausgeworfenem Staub hinter sich her, wie auf einem Bild vom Weltraum-Teleskop Hubble vom 8. Oktober zu sehen ist. Wissenschaftler:innen wollen nun herausfinden, wie viel Material genau ins All geschleudert wurde, um daraus zu schließen, wie der Asteroid aufgebaut ist. Damit wollen sie herausfinden, wie solche Brocken grundsätzlich reagieren, wenn wir sie mit Raumsonden beschießen. Die Erkenntnisse könnten der Menschheit eines Tages ihr Überleben sichern:  Sollte ein Asteroid auf die Erde zusteuern, ist es wichtig zu wissen, wie schnell und groß ein Raumfahrzeug sein muss, um ihn effektiv abzuwehren.
Wie ein Komet schleppt Didymos nun eine Spur aus ausgeworfenem Staub hinter sich her, wie auf einem Bild vom Weltraum-Teleskop Hubble vom 8. Oktober zu sehen ist. Wissenschaftler:innen wollen nun herausfinden, wie viel Material genau ins All geschleudert wurde, um daraus zu schließen, wie der Asteroid aufgebaut ist. Damit wollen sie herausfinden, wie solche Brocken grundsätzlich reagieren, wenn wir sie mit Raumsonden beschießen. Die Erkenntnisse könnten der Menschheit eines Tages ihr Überleben sichern: Sollte ein Asteroid auf die Erde zusteuern, ist es wichtig zu wissen, wie schnell und groß ein Raumfahrzeug sein muss, um ihn effektiv abzuwehren.© NASA

Die letzten Bilder von DART

Im Anflug schickte die Sonde Bilder ihres Ziels: Sie zeigen einen eiförmigen Brocken. Das letzte Bild schoss sie aus etwa zwölf Kilometer Entfernung. Die Oberfläche von Dimorphos ist bedeckt von Geröll und Staub.
Im Anflug schickte die Sonde Bilder ihres Ziels: Sie zeigen einen eiförmigen Brocken. Das letzte Bild schoss sie aus etwa zwölf Kilometer Entfernung. Die Oberfläche von Dimorphos ist bedeckt von Geröll und Staub.© NASA
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Mini-Sonde LICIACube liefert erste Bilder vom Einschlag

Problem: DART konnte ihren eigenen Crash nicht filmen und analysieren. Mit DART flog zwar die italienische Mini-Sonde LICIACube Huckepack mit. Sie diente der NASA quasi als rasender Reporter vor Ort

LICIACube hatte sich bereits am 11. September abgekoppelt und dann aus 55 Kilometer Entfernung Bilder vom Einschlag zur Erde gesendet. Anschließend flog sie am Asteroiden vorbei und verschwindet nun in den Weiten des Alls.

Dafür fliegt die ESA-Sonde Hera 2024 zu Didymos und Dimorphos. Sie soll das Ergebnis des Einschlags begutachten und die genau Masse der beiden Brocken bestimmen.

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Das scharfe Auge der Sonde

Die Sonde hatte eine Smart-Navigation an Bord, daher traf die Sonde ganz allein und ohne Zutun der Missions-Analyst:innen ins Schwarze. Dabei flog die Sonde monatelang durchs All, ohne ihr Ziel zu sehen. Erst Tage vor Ankunft erkannte ihr Bord-Teleskop einen Punkt - Didymos. Ihr eigentliches Ziel Dimorphos sah sie sogar erst vier Stunden vorher - auch nur als Punkt.
Die Sonde hatte eine Smart-Navigation an Bord, daher traf die Sonde ganz allein und ohne Zutun der Missions-Analyst:innen ins Schwarze. Dabei flog die Sonde monatelang durchs All, ohne ihr Ziel zu sehen. Erst Tage vor Ankunft erkannte ihr Bord-Teleskop einen Punkt - Didymos. Ihr eigentliches Ziel Dimorphos sah sie sogar erst vier Stunden vorher - auch nur als Punkt.© NASA / Johns Hopkins APL / Ed Whitman
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Die DART-Sonde und ihr Ziel im Größenvergleich

DART-Sonde im Größenvergleich
DART-Sonde im Größenvergleich

Fun Facts zu DART

👬🏻 DART war im November 2021 gestartet und steuerte fast zehn Monate auf sein Ziel zu. Verwirrspiel: DART peilte in Wirklichkeit zwei Objekte an. Dimorphos ist ein kleiner Mond, der den Asteroiden Didymos in etwa einem Kilometer Entfernung umrundet.

🧪 Entwarnung: DART ist eine reine Testmission. Der Asteroid fliegt auf einer für die Erde völlig ungefährlichen Umlaufbahn um die Sonne.

🏋️ Normalerweise versuchen die Ingenieur:innen beim Bau einer Raumsonde an jeder Stelle Gewicht zu sparen. DART hingegen sollte möglichst schwer sein, damit die Sonde ausreichend Schlagkraft entwickelt.

👓 Um das Ziel im Blick zu behalten, hatte DART ein 20-Zentimeter-Teleskop an Bord. Es durfte nie Richtung Sonne zeigen, sonst wäre es geblendet worden und hätte ausfallen können.

💣 Und warum nicht eine Bombe auf dem Asteroiden zünden? Laut DART-Chefingenieurin Elena Adams keine gute Idee: Dann würden viele kleine Bruchstücke auf die Erde zusteuern. Zwar würden kleine Partikel als Meteore verglühen, größere Brocken richten aber dann an vielen Orten Schaden an.

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