Wissenschaftler brüten weiterhin über den Ergebnissen des erstaunlich erfolgreichen DART-Tests der NASA, um einen harmlosen Asteroiden abzulenken. Wie die neuesten Erkenntnisse zeigen, war der Rückstoß, der durch die Trümmerexplosion von Dimorphos nach dem Aufprall verursacht wurde, erheblich, was den Einfluss des Raumfahrzeugs auf den Asteroiden weiter verstärkte.
Das kühlschrankgroße Raumschiff der NASA krachte am 26. September in den 535 Fuß langen (163 Meter) Dimorphos und verkürzte seine Umlaufbahn um seinen größeren Partner Didymos um satte 33 Minuten. Das entspricht mehreren Dutzend Fuß, was die Machbarkeit der Verwendung von kinetischen Impaktoren als Mittel zur Ablenkung bedrohlicher Asteroiden demonstriert.
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Ein verblüffender Nebeneffekt des Tests waren die gigantischen und komplexen Schwaden, die nach dem Einschlag des Asteroiden ausströmten. Dem Didymos-Dimorphos-System, das sich 7 Millionen Meilen (11 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt befindet, wuchs sogar ein langer Schwanz im Kielwasser des Experiments. DART, kurz für Double Asteroid Redirection Test, hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf Dimorphos, indem es eine überraschende Menge an Trümmern oder „Auswurf“ im Sprachgebrauch von Planetenwissenschaftlern aufwirbelte.
Dimorphos ist, wie wir gelernt haben, ein Trümmerhaufen-Asteroid, im Gegensatz zu einem dichten, dicht gepackten Felskörper. Dies trug zweifellos zu der übermäßigen Menge an ausgestoßenen Trümmern bei, aber die Wissenschaftler waren sich nicht ganz sicher, wie viele Trümmer der Asteroid infolge des Aufpralls abgeworfen hat. Vorläufige Ergebnisse, die am Donnerstag auf dem Herbsttreffen der American Geophysical Union in Chicago vorgestellt wurden, werfen ein neues Licht auf diesen und andere Aspekte der DART-Mission.
DART schleuderte nicht nur Tonnen von Auswurfmaterial, sondern löste auch einen Rückstoßeffekt aus, der dazu diente, den Asteroiden weiter in die gewünschte Richtung zu stoßen, wie Andy Rivkin, Leiter des DART-Ermittlungsteams, bei dem Treffen erklärte. „Wir haben viel fürs Geld bekommen“, sagte er gegenüber BBC News.
Wäre Dimorphos ein kompakterer Körper gewesen, wäre der gleiche Rückstoß wahrscheinlich nicht aufgetreten. „Wenn Sie Material vom Ziel abschießen, haben Sie eine Rückstoßkraft“, erklärte der DART-Missionswissenschaftler Andy Cheng vom Applied Physics Lab der Johns Hopkins University, der ebenfalls bei dem Treffen sprach. Der resultierende Rückstoß ist analog zum Loslassen eines Ballons; Wenn die Luft herausströmt, drückt sie den Ballon in die entgegengesetzte Richtung. Bei Dimorphos diente der Auswurfstrom als aus dem Ballon austretende Luft, die den Asteroiden ebenfalls in die entgegengesetzte Richtung schob.
Planetenwissenschaftler bekommen allmählich ein Gefühl dafür, wie viel Trümmer verschoben wurden. DART, der sich mit 14.000 Meilen pro Stunde (22.500 km/h) fortbewegte, traf mit genug Kraft, um über 2 Millionen Pfund Material in die Leere zu schütten. Das ist genug, um etwa sechs oder sieben Waggons zu füllen, sagte die NASA in einer Erklärung. Diese Schätzung könnte tatsächlich eher niedrig sein, und die wahre Zahl könnte möglicherweise zehnmal höher sein, sagte Rivkin bei dem Treffen.
Die Wissenschaftler ordneten dem Impulsfaktor von DART, bekannt als „Beta“, einen Wert von 3,6 zu, was bedeutet, dass der auf Dimorphos übertragene Impuls 3,6-mal größer war als bei einem Aufprallereignis, das keine Auswurffahne erzeugte. „Das Ergebnis dieser Rückstoßkraft ist, dass Sie mehr Schwung in das Ziel bringen und am Ende eine größere Ablenkung erhalten“, sagte Cheng gegenüber Reportern. „Wenn Sie versuchen, die Erde zu retten, macht das einen großen Unterschied.“
Das ist ein guter Punkt, da diese Werte die Parameter für eine tatsächliche Mission zur Ablenkung eines rechtmäßig gefährlichen Asteroiden diktieren. Cheng und seine Kollegen werden diese Ergebnisse nun verwenden, um die Beta-Werte anderer Asteroiden abzuleiten, eine Aufgabe, die ein tieferes Verständnis der Dichte, Zusammensetzung, Porosität und anderer Parameter eines Objekts erfordert. Die Wissenschaftler hoffen auch herauszufinden, inwieweit der erste Treffer von DART den Asteroiden bewegt hat und wie viel seiner Bewegung aufgrund des Rückstoßes erfolgte.
Die Lautsprecher erzeugten auch eine andere Zahl – die Länge des Schweifs oder der Auswurffahne, die sich nach dem Aufprall bildete. Laut Rivkin wuchs Dimorophos ein Schwanz mit einer Länge von 30.000 km (18.600 Meilen).
„Der Aufprall auf den Asteroiden war nur der Anfang“, sagte Tom Statler, Programmwissenschaftler für DART und Moderator bei dem Treffen, in der Erklärung. „Jetzt nutzen wir die Beobachtungen, um zu untersuchen, woraus diese Körper bestehen und wie sie entstanden sind – und wie wir unseren Planeten verteidigen können, sollte jemals ein Asteroid auf uns zukommen.“
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