Asteroidenjäger

Die meisten von uns tun, was sie für die Umwelt tun können, aber Rik Hills eigentliche Aufgabe ist es, den Planeten zu schützen. "Whoa, sieh dir das an!", Sagt er und zeigt auf einen beweglichen Lichtfleck auf einem Computerbildschirm. „Es ist ein unbekanntes Objekt. Wir haben gerade eine entdeckt. “

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• Bereit für den Kontakt
• Hinweise von einem Kometen

Wir sind in einem Observatorium auf dem Gipfel des Mount Lemmon, einem 9000 Fuß hohen Gipfel nördlich von Tucson, Arizona.

Hill's Boss, Ed Beshore, beugt sich vor und nickt. "Das ist eine NEO", sagt er und bezieht sich auf ein erdnahes Objekt. „Es ist schön. Es ist hell und es bewegt sich schnell. “

Der Astronom Hill sendet eine E-Mail an das Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts, wo das Minor Planet Center Hunderttausende kleiner Körper in unserem Sonnensystem überwacht. Die Nachricht gibt die Koordinaten des Objekts zum Zeitpunkt seiner Entdeckung an, damit andere Astronomen es verfolgen können. Und sie werden es wollen: Ein NEO ist ein Asteroid oder Komet, der sich in einem Umkreis von 30 Millionen Meilen um die Erdumlaufbahn befindet.

Wir werden am Morgen herausfinden, ob diese NEO eine Bedrohung darstellt. Im Moment lehnt sich Hill mit einer Tasse starken Kaffees in der Hand zurück und grinst. "Es ist noch nicht einmal Mitternacht und es ist schon eine gute Nacht", sagt er. Im Morgengrauen wird er zwei weitere entdecken.

Ich ging zum Mount Lemmon, um die besten NEO-Jäger in Aktion zu sehen. Beshore und Hill sind Teil der Catalina Sky Survey, bei der in den letzten zehn Jahren etwa 2.500 NEOs ermittelt wurden, darunter 577 im Jahr 2009, rund 70 Prozent der in diesem Jahr entdeckten Gesamtmenge. Die Felsen reichen von der Größe von Tischen bis zu Bergen. Die meisten werden die Erde umgehen. Aber NEOs haben sich unzählige Male zuvor auf unseren Planeten eingeschlichen und werden es wieder tun.

Im Oktober 2008 beobachtete Rich Kowalski von der Umfrage einen kleinen NEO von diesem Teleskop. Innerhalb von zwei Stunden verwendete das Minor Planet Center Sichtungen anderer, um seine Flugbahn zu bestimmen. Der Asteroid würde die Erde in weniger als einem Tag treffen. Beobachter auf der ganzen Welt haben 570 Teleskopbilder aufgenommen. Wissenschaftler der NASA errechneten, dass sie die Nubische Wüste im Nordsudan treffen würden. Es hatte nur die Größe eines kleinen Pickups und das meiste davon würde in der Atmosphäre verbrennen. Trotzdem gingen die Nachrichten über die bevorstehenden Auswirkungen bis ins Weiße Haus.

Ungefähr 19 Stunden nachdem Kowalski es entdeckt hatte, erhellte der Asteroid 2008 TC3 den Himmel über dem Sudan mit der Energie von mehr als 1.000 Tonnen TNT. Schwarze Bruchstücke, so groß wie Äpfel, landeten in der Wüste. Zwei Monate später sammelten von der NASA geleitete Forscher Hunderte der außerirdischen Gesteine.

In gewisser Hinsicht war das Erkennen des ankommenden Asteroiden ein Triumph, denn es zeigte, dass Astronomen sogar ein kleines Projektil erkennen können, das auf uns zukommt. Aber das Kunststück war auch ernüchternd, weil sie es zu spät sahen, um etwas dagegen zu unternehmen. Hill und seine NEO-Jäger hoffen, große Asteroiden früher zu entdecken, vorzugsweise Jahre oder Jahrzehnte im Voraus.

"Es ist die einzige Naturkatastrophe, der wir uns entziehen können", sagt Don Yeomans, Manager des NEO-Kommandozentrums der NASA im Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien.

Seltsame Kugeln des Sonnensystems, Asteroiden, sind zerschlagene Klumpen aus Gestein und Metall, die seit der Entstehung der acht großen Planeten der Sonne (plus des herabgestuften Pluto) vor etwa 4, 6 Milliarden Jahren um den Himmel gefallen sind. Astronomen haben etwa eine halbe Million Asteroiden katalogisiert, die meisten davon in der Lücke zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter. Ungefähr 7.000 bekannte NEOs bewegen sich wild zwischen den inneren Planeten und folgen Pfaden, die sich in Reaktion auf die Schwerkraft und die Sonnenwärme verschieben. "Ihre Umlaufbahnen sind überall", sagt Paul Chodas von JPL. "Sie sind Rebellen."

In der Wüste, 175 Meilen nördlich von Tucson, ist der Meteor-Krater die Narbe, in der vor 50.000 Jahren ein kastenwagengroßes Stück Eisen auf die Erde geschlagen wurde. Der Krater ist fast eine Meile breit und 550 Fuß tief und mit Schichten aus verzogenem und zersplittertem Gestein eingefasst. Der Asteroid explodierte mit der Energie der größten Wasserstoffbomben, die jemals auf der Erde detoniert wurden, verdampfte die Wüste und ließ kilometerweit tödliche Überschallwinde aufkommen. Ich besuchte den Krater bei Einbruch der Nacht und war mir sehr bewusst, dass Fragmente des Sonnensystems in unser behagliches Reich von Erde und Mond eindringen können.

Wenn ein 100 Fuß breiter Asteroid die Erde trifft, könnte die Schockwelle seiner Explosion in der Atmosphäre Bäume plattdrücken und jedes große Tier für Hunderte von Quadratkilometern töten. Genau das geschah 1908 in Tunguska, Sibirien. Die Chancen stehen ungefähr bei einem Zehntel, dass eine solche Explosion in den nächsten 40 Jahren eintreten wird. Ein Asteroid mit einem Durchmesser von 500 Fuß könnte einen Ballungsraum zerstören oder massive Tsunamis auslösen. Diese Auswirkungen treten durchschnittlich alle 30.000 Jahre auf.

Hunderte von bekannten NEOs sind mehr als eine Meile breit. Wenn ein so großer Asteroid die Erde getroffen hätte, könnten Feuerstürme weltweit Rußwolken erzeugen, die das Sonnenlicht blockieren und den Planeten in einen „Asteroidenwinter“ stürzen würden. Wissenschaftler schätzen, dass dies alle paar Millionen Jahre geschieht. Etwa alle 100 Millionen Jahre kann ein noch größerer Asteroid ein Massensterben verursachen. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass ein sechs Meilen breiter Asteroid die Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren zum Scheitern verurteilt hat.

Astronomen mit der Catalina-Umfrage finden fast jede Nacht neue NEOs. Sie beginnen damit, vier Bilder desselben Himmelsabschnitts mit jeweils zehn Minuten Abstand aufzunehmen und sie auf einem Computerbildschirm zu vergleichen. Während Hintergrundsterne in jedem Bild an derselben Stelle leuchten, erscheinen NEOs als vier verschiedene Punkte entlang einer geraden Linie. Die Astronomen sind in der Lage, künstliche Satelliten, elektronische Funken von kosmischen Strahlen und andere streifende Objekte, die für eine NEO gehalten werden könnten, auszuschließen. "Sie betrachten alles mit dem menschlichen Auge", sagt Yeomans von der NASA. "Sie machen das schon so lange und sie sind so engagiert."

Hill, der seit seiner Kindheit in der Sputnik-Ära Teleskope benutzt, ist seit 1999 im Team. Er hat mehr Kometen gefunden - 22 - als alle anderen Menschen in der Geschichte außer drei. (Kometen stammen normalerweise aus dem äußeren Sonnensystem und sind in der Nachbarschaft der Erde weniger verbreitet als Asteroiden.) Während meines Besuchs auf dem Berg Lemmon machte er ein Trompetengeräusch, kurz bevor er uns auf das erste NEO aufmerksam machte. "Ich liebe, was ich tue", sagt er. "Ich würde das kostenlos tun."

Die Catalina Sky Survey besteht aus neun Astronomen, die zwei bescheidene Teleskope in Arizona und eines in Australien verwenden. Am Mount Lemmon renovierte das Team ein lange nicht mehr benutztes Teleskop mit einem 60-Zoll-Spiegel, der nach modernen Maßstäben klein ist. Die NASA stellt jährlich 1 Million US-Dollar zur Verfügung - Erdnüsse in astronomischen Kreisen. "Wir sind sehr vorsichtig und akribisch", sagt Beshore, ein ehemaliger Software-Ingenieur, der die Umfrage leitet. "Wir bekommen die Zahlen genau richtig."

Zufälligerweise haben Astronomen am Catalina-Teleskop in Australien und an anderen Orten auf der ganzen Welt Fotos von der NEO gemacht, nachdem Hill sie in der Nacht meines Besuchs entdeckt hatte, sodass das Minor Planet Center seine Umlaufbahn berechnen konnte. Am nächsten Morgen waren die Ergebnisse online veröffentlicht worden: Der Asteroid bedrohte die Erde nicht. Ich fühlte mich ein bisschen enttäuscht; keine weltweite Kugel für mich.

Bevor Beshore 2002 an der Umfrage teilnahm, war er skeptisch, dass er gefährliche Asteroiden entdecken würde. "Dann wurde mir klar, mein Gott, der Himmel ist voll von diesen Dingen", sagt er. „Ich habe mehr Perspektive, dass dies passieren könnte, wir könnten getroffen werden. Es wäre wirklich befriedigend, ein Objekt zu finden und dann etwas dagegen zu unternehmen. “

Don Yeomans denkt oft darüber nach, was das sein könnte. Maßstabsgetreue Modelle von Asteroiden füllen die Fensterbank seines Büros bei JPL in Pasadena. Er leitet das NEO-Clearinghouse des Labors, das nichts mit einer Hollywood-Darstellung eines Hauptquartiers für Planetenverteidigung zu tun hat. Es gibt keine wandgroßen Bildschirme, keine blinkenden Panels oder roten Telefone, nur normal aussehende Büros. Aber die Arbeiter sind sich ihrer hohen Mission durchaus bewusst. "Wir lassen unsere Wachsamkeit auch für einen Tag nicht im Stich", sagt Yeomans. "Es ist unsere Aufgabe, das innere Sonnensystem zu überwachen und sicherzustellen, dass keines dieser Objekte der Erde nahe kommt."

Die Verfolgung beginnt im Minor Planet Center, das Daten aus einem globalen Netzwerk von professionellen und Amateurastronomen archiviert. „Wir inventarisieren das Sonnensystem“, sagt Center Director Tim Spahr. "Wenn die Welt etwas über einen Asteroiden wissen will, haben wir den Katalog."

Das JPL-Team entnimmt Orbitdaten aus dem Minor Planet Center und verfeinert sie, Asteroid für Asteroid. Ein Computerprogramm namens Sentry projiziert 100 Jahre lang die Umlaufbahn jedes NEO. Sobald sich ein Asteroid der Erde nähert, geschieht dies immer wieder in einem von der Schwerkraft angetriebenen Orbitalwalzer, während sich beide Körper um die Sonne bewegen. Die meisten NEOs werden nach einer Million Jahre dieses Pas de Deux in die Sonne stürzen.

"Es ist ein mathematisches Problem, und das ist faszinierend", sagt Chodas von JPL. "Es ist einfach berauschend."

Ein 900 Fuß breiter Asteroid namens Apophis sorgte 2004 für Aufsehen, als JPL berechnete, dass die Wahrscheinlichkeit, dass er 2029 auf die Erde trifft, 3 Prozent betrug. Mit den nächsten Bildern prognostizierte Steve Chesley von JPL eine präzisere Umlaufbahn, und er entschied einen Aufprall aus. Es besteht jedoch immer noch eine geringe Chance, dass der Asteroid 2036 oder 2068 getroffen wird - abhängig von der genauen Route, der er beim nächsten Pass in der Nähe der Erde folgt.

Wenn Apophis auf einen Kollisionskurs abdriften und nach Russland fliegen würde, sagte ein russischer Militärbeamter im vergangenen Jahr, sein Land könnte eine Mission vorbereiten, um den Kurs zu beenden. Aber das wäre verfrüht, sagt Yeomans. "Sie müssen vorsichtig sein, wenn Sie Asteroiden im Weltraum bewegen", fügt er hinzu, damit Apophis nicht versehentlich auf die Erde gelenkt wird. "Sie sollten nur bewegt werden, wenn sie eine echte Bedrohung darstellen."

Unter den Gruppen, die untersuchen, wie eine Kollision am besten verhindert werden kann, befindet sich die B612-Stiftung, die nach dem Asteroiden in Antoine de Saint-Exupérys Der kleine Prinz benannt ist . Unter der Leitung des Apollo 9-Astronauten Rusty Schweickart hat die Stiftung eine Mission für einen nicht bedrohlichen Asteroiden vorgeschlagen, um zu testen, ob die Schwerkraft eines schwebenden Raumfahrzeugs die Umlaufbahn des Asteroiden verschieben könnte. "Sie wollen sie nicht in die Luft jagen", sagt Schweickart. "Alles, was Sie tun müssen, um die Erde zu schützen, ist sie sanft zu schieben."

Die Explosion eines Asteroiden würde den Einsatz von Atomwaffen im Weltraum erfordern, sagen Wissenschaftler. Sie warnen davor, dass niemand weiß, wie Asteroidenmaterial auf eine solche Explosion reagieren würde. Man geht davon aus, dass es sich bei einigen NEOs um lose Trümmerhaufen handelt. Eine kürzlich durchgeführte Studie legt nahe, dass eine absichtliche Explosion die Teile kaum zerstreuen und sie unter ihrer eigenen Schwerkraft wieder zusammensetzen würde.

Nach Ansicht von Yeomans haben Wissenschaftler bereits die beste Technik demonstriert: das Rammen. Im Jahr 2005 stieß eine wissenschaftliche Mission der NASA namens Deep Impact eine 816 Pfund schwere Kupfermasse in einen Kometen, um mehr über das eisige Innere zu erfahren. Wenn Wissenschaftler einen 600 Fuß breiten Asteroiden zehn Jahre im Voraus entdecken würden, könnte er mit einem zwei Tonnen schweren Projektil, das sich sechs Meilen pro Sekunde bewegt, abgelenkt werden, so Yeomans. Er sagt, das ist genug, um die Erde verfehlen zu lassen. Kaum.

Aber angesichts der begrenzten Anzahl von Astronomen und der kleinen Teleskope, die den Himmel nach Asteroiden abtasten, werden wir wahrscheinlich kein kleines ankommendes Objekt sehen, bis es nur noch ein oder zwei Wochen bis zu uns sind. "In diesem Fall", sagt er, "können Sie nur evakuieren."

Robert Irion hat für Smithsonian über Kometen, Schwarze Löcher, neue Planeten und andere astronomische Phänomene geschrieben.

Bei ausreichender Warnung könnten wir eine Kollision abwenden. Umlaufbahnen von erdnahen Asteroiden, die breiter als 0, 88 Meilen sind, sind gelb; Kometen in blau. (Paul Chodas / JPL / NASA) Am Mount Lemmon entdecken Beobachter regelmäßig Asteroiden. (Jason Millstein / iLLume / Aurora Select) Einige am Mount Lemmon entdeckte Asteroiden sind so groß wie die, die den kilometerweiten Meteorkrater geschaffen haben. (Stephen Alvarez / National Geographic Stock) Astronomen wie Rik Hill suchen von Arizona aus nach irrtümlichen Asteroiden. (Jason Millstein / iLLume Fotografie)