Kollisionen zwischen Apophis, dem „Gott der Zerstörung“, und anderen Körpern können die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass er mit der Erde kollidiert. Eine Studie hat ergeben, dass der Asteroid „Gott des Chaos“ während seines Vorbeiflugs an der Erde im Jahr 2029 durch Erschütterungen und Erdrutsche verändert werden könnte. Die ESA hat mit OHB Italia SpA einen Vertrag über 63 Millionen Euro unterzeichnet, um mit den Vorbereitungsarbeiten für die von der Agentur geplante Ramses-Mission zum berüchtigten Asteroiden Apophis zu beginnen.
Eine zufällige Begegnung mit einem anderen Asteroiden könnte dazu führen, dass Apophis bei einem zukünftigen Vorbeiflug zu nahe an der Erde ist. Am Freitag, den 13. 2029, wird die Erde von einem faszinierenden und beängstigenden Gast in der Person des Asteroiden „Gott der Zerstörung“ Apophis besucht. Der Asteroid, benannt nach dem ägyptischen Schlangengott des Chaos und der Zerstörung, Apep, ist so groß und wird 19.000 Meilen (30.600 Kilometer) von der Erde entfernt vorbeifliegen, so nah an unserem Planeten, dass er mit bloßem Auge sichtbar sein wird, heißt es in Wiegarts Studie an Apophis, im Planetary Science Journal.
Neue Forschungen haben gezeigt, dass der Asteroid bei einer Kollision anderer viel kleinerer Weltraumgesteine mit Apophis seine Richtung ändern könnte und die Erde sich bei nachfolgenden Vorbeiflügen oder unter extremen Umständen, selbst während des Vorbeiflugs im Jahr 2029, möglicherweise nicht mehr in unmittelbarer Nähe zu ihm befindet.
Studienautor Paul Wiegert, Astronom an der University of Western Ontario, sagte, die Wahrscheinlichkeit, dass ein gefährlicher Asteroid Apophis trifft, sei sehr gering. „Im Wesentlichen besteht eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu einer Million, dass ein Asteroideneinschlag Apophis so weit ablenken wird, dass er nach 2029 dem Risiko eines Einschlags ausgesetzt ist, und nur eine Chance von 1 zu einer Milliarde, dass er Apophis 2029 auf die Erde schleudern könnte.“
„Ich habe die Wahrscheinlichkeit berechnet, dass der Asteroid Apophis, dessen aktuelle Flugbahn im Jahr 2029 voraussichtlich nahe, aber sicher an unserem Planeten vorbeifliegen wird, durch einen unerwarteten Einschlag eines kleinen Asteroiden auf eine gefährlichere Bahn abgelenkt wird“, erklärte Wiegert. „Das sind die gleichen kleinen Asteroiden, die manchmal als ‚Sternschnuppen‘ oder ‚Feuerbälle‘ in unserer Atmosphäre auftauchen und Apophis genauso unerwartet treffen könnten.“
Wiegert erklärte, dass er sich während der Studie gefragt habe, ob es zwischen 2021 und 2027 zu einem Asteroideneinschlag kommen würde, wenn unsere Teleskope Apophis nicht beobachten könnten, und ob er dadurch so weit abgelenkt werden könnte, dass er gefährlich wird.
Die Abbildung zeigt den Asteroiden Apophis, den Gott der Zerstörung, der sich der Erde nähert. Robert Lee/NASA/The Planetary Society
„Asteroid Apophis ist von jetzt an bis 2027 praktisch nicht nachweisbar, da er sich am Tageshimmel befindet und uns daher treffen könnte, ohne dass wir es sofort merken“, fuhr er fort.
Apophis (vollständige Bezeichnung Apophis 99942) wurde im Jahr 2004 entdeckt und stand sofort an der Spitze der Risikobewertung für sogenannte potenziell gefährliche Asteroiden (HHAs) – Asteroiden mit einer Breite von 460 Fuß (140 Metern) oder mehr, die weniger als 20 Mondentfernungen von der Erde entfernt sind.
Aufgrund seiner Größe und Flugbahn stand Apophis fast zwei Jahrzehnte lang an der Spitze der „Einschlagrisikoliste“ potenziell gefährlicher Weltraumobjekte der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Sentry Risk Table der NASA.
Bis ein enger Vorbeiflug des Asteroiden im März 2021 NASA-Wissenschaftlern die Feststellung ermöglichte, dass Apophis mindestens 100 Jahre lang nicht mit der Erde kollidieren würde.
Eine neue Studie legt nahe, dass zufällige Begegnungen mit anderen Weltraumgesteinen die Richtung des 1.000 Fuß (305 Meter) großen Apophis ändern und ihn im Jahr 2029 oder später auf Kollisionskurs mit der Erde bringen könnten, was bedeutet, dass er erneut an der Spitze stehen könnte der Risikotabelle.
Wigart berechnete den Effekt, den Objekte unterschiedlicher Größe hätten, wenn sie mit Apophis kollidierten, und nutzte dann die Anzahl der Objekte dieser Größen, die jedes Jahr mit der Erde kollidieren, um die Wahrscheinlichkeit einer solchen Kollision zu bestimmen.
„Ein Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 60 Zentimetern (24 Zoll) könnte, wenn er Apophis aus der richtigen Richtung treffen würde, Apophis nach 2029 auf Kollisionskurs bringen.“ Aber es bräuchte einen Asteroiden mit einem Durchmesser von 3 Metern (10 Fuß), um Apophis wieder in die richtige Richtung zu treffen, damit im Jahr 2029 die Gefahr eines Einschlags besteht, sagte Wigart. „Solche Kollisionen sind äußerst selten.“
Eine Illustration des Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA bei der Annäherung an das Ziel. NASA/Johns Hopkins APL
Wigart untersuchte den Winkel, der erforderlich ist, um Apophis abzulenken, damit er bei einer zukünftigen Passage mit der Erde kollidieren kann, und stellte fest, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Asteroid abgelenkt wird und nach 2029 mit unserem Planeten kollidiert, 1 zu 1 Million beträgt. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 3 Metern im Jahr 2029 mit Apophis kollidiert und ihn auf Kollisionskurs mit der Erde bringt, liegt bei 1 zu 2 Milliarden.
Diese geringen Chancen sind ein Glücksfall angesichts des enormen Schadens, den Apophis bei einer Kollision mit der Erde anrichten würde. Die Planetary Society schätzt, dass Apophis bei einer Kollision mit der Erde Energie in Höhe von mehr als 1.000 Megatonnen TNT freisetzen könnte, was der Detonation von Dutzenden oder sogar Hunderten Atomsprengköpfen entspricht.
Dies könnte die Verwüstung über einen Umkreis von Hunderten von Kilometern ausbreiten. Es wird zwar nicht annähernd an die Verwüstung herankommen, die vor 65.000.000 Jahren durch einen Asteroiden verursacht wurde, der die Dinosaurier und zwei Drittel aller Arten auf der Erde auslöschte, aber Millionen von Menschen würden sterben, wenn Apophis eine dicht besiedelte Metropole treffen würde.
Wenn wir feststellen, dass sich Apophis bei seinen nächsten Vorbeiflügen in den Jahren 2029, 2036 und 2068 auf Kollisionskurs mit der Erde befindet, haben wir einige Möglichkeiten, ihn abzulenken. So wie beispielsweise eine kleine Kollision den Weltraumfelsen „God of Destruction“ in Richtung Erde treiben könnte, könnte eine weitere kleine Kollision seine Flugbahn erneut ändern, wenn die Weltraumbehörden ausreichend gewarnt werden.
Im Jahr 2022 testete die NASA diese Idee, indem sie das Asteroidensystem Dimorphos und Didymos mit einem DART-Impaktor (Double Asteroid Redirection Test) traf und die Änderung seiner Bewegung maß.
Andere Sabotagen reichen von mächtigen, wie dem Einschlag eines Asteroiden mit Atomwaffen, bis hin zu äußerst ungewöhnlichen, wie dem Anstreichen einer Seite des Asteroiden mit Schwarz, wodurch dieser mehr Sonnenstrahlung absorbiert, seinen Massenschwerpunkt verschiebt und seine Flugbahn ändert. Diese Methoden sind wissenschaftlich fundiert, aber noch nicht erprobt.
Während Apophis seinem furchterregenden Namen bei der Kollision mit der Erde im Jahr 2029 wahrscheinlich nicht alle Ehre machen wird, werden seine wissenschaftlichen Auswirkungen unermesslich sein. Es gibt bereits Pläne, den Asteroiden mithilfe von Raumfahrzeugen und Satelliten zu treffen, wenn er sich unserem Planeten nähert.
„Die bevorstehende nahe Passage von Apophis im Jahr 2029 ist ein natürlicher Meilenstein für unseren Planeten, da wir in eine Ära eintreten, in der wir als globale Gemeinschaft in der Lage sind, katastrophale Asteroideneinschläge zu vermeiden, wie sie die Dinosaurier hätten auslöschen können“, sagte Wiegart abgeschlossen. „Die gesamte astronomische Gemeinschaft denkt weiterhin über gefährliche Asteroiden wie Apophis und mögliche nächste Schritte nach.“
Wenn der Asteroid Apophis, der „Gott des Chaos“, im Jahr 2029 sehr nahe an der Erde vorbeifliegt, könnte die Schwerkraft unseres Planeten Erschütterungen und Erdrutsche verursachen, die die Oberfläche des Asteroiden völlig verändern. Laut einer neuen Studie könnten Erdrutsche und Erschütterungen das Aussehen des Asteroiden Apophis verändern, wenn er im Jahr 2029 die Erde trifft.
Apophis wurde nach Apep, dem altägyptischen Gott des Chaos, benannt und ist ein erdnussförmiger Asteroid mit einer Länge von 1.100 Fuß (340 Meter). Während eine Kollision mit einem Weltraumfelsen dieser Größe unseren Planeten nicht zerstören würde, könnte sie leicht eine Stadt zerstören.
Eine Illustration eines riesigen Asteroiden, der auf die Erde zusteuert. Der „Gott des Chaos“-Asteroiden Apophis wird sich der Erde im Jahr 2029 extrem nahen. ESA – P.Carril
Angesichts dieser Entfernung wird Apophis im Jahr 2029 wahrscheinlich keine großen Auswirkungen auf die Erde haben. Doch wie wird sich der Asteroid selbst nach dieser großen Annäherung verhalten?
Diese Frage interessierte Ronald-Louis Ballouz, einen Wissenschaftler, der am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University Asteroiden untersucht. Winzige Meteoroiden bombardieren ständig die Oberflächen von Asteroiden in einem Prozess, der als Weltraumverwitterung bezeichnet wird. Ballouz fügte jedoch hinzu, dass Astronomen seit langem bemerkt haben, dass Asteroiden, die in der Nähe von Planeten wie der Erde fliegen, oft keine verwitterten Oberflächen aufweisen. Der genaue physikalische Mechanismus, der Anzeichen von Verwitterung beseitigt, sei nicht genau bekannt, sagte Ballouz. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Schwerkraft des Planeten an Gesteinen auf der Oberfläche des Asteroiden zieht, diese wegschleudert und die darunter liegende Schicht freilegt.
Um diese Hypothese zu testen, erstellten Ballouz und ein Team internationaler Forscher Computermodelle von Apophis. Über die physikalischen Eigenschaften des Asteroiden ist wenig bekannt, daher basierten die Forscher ihre Modelle auf dem ähnlichen zweilappigen Asteroiden Itokawa, der genauer untersucht wurde. Anschließend simulierten die Forscher die Bewegung jedes Modells in Richtung Erde und verfolgten sowohl große als auch kleine physikalische Veränderungen.
Forscher haben herausgefunden, dass wahrscheinlich zwei physikalische Prozesse, die durch die Anziehungskraft der Erde verursacht werden, die Oberfläche von Apophis während seiner Begegnung im Jahr 2029 formen. Eine davon sind Erschütterungen, die wahrscheinlich eine Stunde bevor Apophis seinen erdnächsten Punkt erreicht, beginnen und danach noch einige Zeit anhalten werden.
Eine Visualisierung des gelappten Asteroiden Itokawa, der in der neuen Studie als Ersatz für den Asteroiden Apophis verwendet wurde. ESA
Die Stärke der Erschütterungen sei schwer abzuschätzen, sagte Ballouz. Allerdings „ist die Schwerkraft von Apophis etwa 250.000 Mal geringer als die der Erde“, fügte er hinzu. „Deshalb glauben wir, dass Ereignisse von viel geringerem Ausmaß plausibel alles auf seiner Oberfläche durcheinander bringen könnten.“
Das bedeutet, dass Erdbeben stark genug sein könnten, um Felsbrocken von der Oberfläche von Apophis zu heben. Während einige Steine entkommen können, fallen die meisten auf Apophis zurück und erzeugen dabei deutliche Oberflächenmuster, die von vorbeifliegenden Raumfahrzeugen erkannt werden können.
Ein weiterer Prozess, der die Oberfläche von Apophis „erneuern“ könnte, ist eine Veränderung seines Sturzes. Das Taumeln tritt auf, weil sich der Asteroid nicht um eine feste Achse oder einen festen Zeitraum dreht; Stattdessen purzelt er durch den Raum wie ein schlecht geworfener Fußball.
Eine unabhängige Studie aus dem Jahr 2023 ergab, dass die Schwerkraft der Erde dazu führen würde, dass sich der Asteroid je nach Ausrichtung während seiner Annäherung im Jahr 2029 entweder schneller oder langsamer dreht. Neue Simulationen bestätigten diese Entdeckung. Sie zeigten auch, dass Veränderungen im Sturz von Apophis die Hänge von Oberflächengesteinen destabilisieren würden, was im Extremfall zu Erdrutschen führen könnte. Im Gegensatz zu seismischen Erschütterungen werden diese Veränderungen schrittweise über Zehntausende von Jahren erfolgen.
Die ESA hat mit OHB Italia SpA einen Vertrag über 63 Millionen Euro unterzeichnet, um mit den Vorbereitungsarbeiten für die von der Agentur geplante Ramses-Mission zum berüchtigten Asteroiden Apophis zu beginnen.
Am 13. April 2029 wird der Asteroid Apophis mit einem Durchmesser von 375 m in einer Entfernung von 32.000 km an der Erdoberfläche vorbeifliegen – weniger als ein Zehntel der Entfernung von der Erde zum Mond. Dieses äußerst seltene Naturphänomen wird weltweite Aufmerksamkeit erregen und eine einzigartige Gelegenheit für die wissenschaftliche Forschung und die Erforschung der Planetenverteidigung bieten.
Eine Visualisierung der von der Europäischen Weltraumorganisation geplanten Ramses-Mission zum Asteroiden Apophis. OHB Italien
Während des Vorbeiflugs werden starke Gezeitenkräfte den Asteroiden belasten und wahrscheinlich neues Material unter seiner Oberfläche freilegen. Eine Raumsonde auf Apophis könnte diese Veränderungen beobachten und Wissenschaftlern viel über die Zusammensetzung und Struktur des Asteroiden sowie darüber, wie der Asteroid auf äußere Kräfte reagiert, beibringen. Wir müssen diese Eigenschaften verstehen, wenn wir jemals hoffen wollen, einen gefährlichen Asteroiden von seinem Kollisionskurs mit der Erde abbringen zu können.
Die ESA wird eine solche Mission auf ihrer nächsten Ministerratssitzung im Jahr 2025 als nächste Planetary Defense-Mission in ihrem Weltraumsicherheitsprogramm zur Genehmigung und Finanzierung vorschlagen. Die Raumsonde wird auf einer Adaption von Hera basieren, der ersten Asteroiden-Erkundungsmission der ESA, die am 7. Oktober 2024 erfolgreich gestartet ist.
Allerdings muss die Rapid Apophis Mission for Space Security (Ramses) Anfang 2028 gestartet werden, um rechtzeitig bei Apophis anzukommen, um sie bei ihrem Vorbeiflug an der Erde untersuchen zu können. Daher genehmigten die ESA-Mitgliedstaaten im Juli 2024 die Verwendung vorhandener Mittel der Agentur, um mit den Vorbereitungsarbeiten für die Konsolidierungs- oder frühe Umsetzungsphase der Mission zu beginnen.
Diese Arbeit wird sicherstellen, dass die Umsetzung der Ramses-Mission innerhalb dieses sehr engen Zeitplans möglich sein wird, wenn sie im Jahr 2025 volle Unterstützung erhält.
Die Mittel wurden über das Allgemeine Technologieunterstützungsprogramm und das Weltraumsicherheitsprogramm der ESA bereitgestellt, und die ESA, die Industrie und alle Beteiligten arbeiteten unermüdlich zusammen, um den Zeitaufwand für die Umwandlung der Mittel in einen Vertrag zu minimieren. Am 17. Oktober 2024 unterzeichneten ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher und OHB Italia-Geschäftsführer Roberto Aceti auf dem International Astronautical Congress (IAC) in Mailand einen 63-Millionen-Euro-Vertrag, der den Beginn der Arbeiten ermöglicht.
Eine Visualisierung der von der Europäischen Weltraumorganisation geplanten Ramses-Mission zum Asteroiden Apophis. OHB Italien
Die Mittel werden verwendet, um mit dem Kauf bestimmter dringender oder langfristiger Ausrüstung zu beginnen und das Gesamtdesign des Raumfahrzeugs fertigzustellen, wobei die Möglichkeiten der internationalen Zusammenarbeit, die derzeit diskutiert werden, berücksichtigt werden.
„Durch die frist- und budgetgerechte Entwicklung und den Start der Hera-Mission haben wir gezeigt, dass die ESA und ihre industriellen und wissenschaftlichen Partner in der Lage sind, die engen Fristen für Asteroidenmissionen einzuhalten“, sagt Paolo Martino von der ESA, der die Bemühungen leitet.
„Mit Ramses legen wir die Messlatte noch höher, deshalb müssen wir jetzt handeln, um sicherzustellen, dass wir sofort mit der Arbeit beginnen und Apophis pünktlich erreichen können, wenn unsere Mitgliedsstaaten beschließen, die Mission im Jahr 2025 zu unterstützen.“
