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Forschungsprojekt "AsteroidFinder" Wie ein deutscher Satellit die Welt retten soll

Asteroiden sind eine Gefahr für die Erde, der Aufprall eines Riesenbrockens könnte das Leben auf dem Planeten auslöschen. Ein neuer Satellit aus Deutschland soll nun rechtzeitig vor den kosmischen Flugkörpern warnen: Er scannt ein Areal, das auf Himmelskarten bislang ein weißer Fleck ist.

Das Ambiente erinnert an die Kommandobrücke des Raumschiffs Enterprise. Ein Dutzend Arbeitsplätze sind im Halbkreis angeordnet, jeder blaubestuhlte Platz ist mit großem Monitor, Webcam, Kopfhörer und Mikrofon ausgestattet. In der Mitte thront eine zentrale Konsole, direkt im Blickfeld der in der Wand eingelassenen Kamera. Hier würde wohl der Kapitän sitzen und seine Kommandos geben.

Doch weil wir uns am Stadtrand von Bremen befinden, einen Steinwurf von der Autobahn entfernt, und nicht irgendwo in den Weiten des Alls, sucht man Captain Kirk oder Jean-Luc Picard vergebens. An ihrer Stelle sitzen Ingenieure und Naturwissenschaftler. In dem lichtdurchfluteten Erdgeschossraum in der Bremer Außenstelle des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) konstruieren sie Satelliten. Concurrent Engineering Facility nennen die Forscher den futuristischen Raum, in dem sie an einem - möglichen - Weltenretter arbeiten.

Marcus Hallmann zeigt auf einen der drei beeindruckend großen Monitore an der Stirnwand der Planungszentrale. Unter seinen Fingern tanzt buntes Konfetti, jedenfalls sieht es so aus. Rote, grüne, gelbe, weiße Punkte bewegen sich ohne Pause hin und her. Inmitten des Trubels liegen zwei klar eingezeichnete Ellipsen. Es sind die Bahnen von Erde (grün) und Venus (rosa), wie Hellmann erklärt. Und jeder einzelne der Punkte könnte theoretisch der Erde großen Schaden zuzufügen.

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"AsteroidFinder": Suche nach der kosmischen Bedrohung

Foto: DLR

Zu sehen sind Flugkörper, die im Inneren des Sonnensystems ihre Bahnen ziehen. Zur kosmischen Bedrohung für uns könnten sie zum Beispiel dann werden, wenn sie von der Gravitationswirkung der Venus auf eine gefährliche Bahn umgelenkt würden - mit Kurs auf unseren Planeten. Der kurzfristige Einschlag eines größeren Asteroiden auf der Erde ist, das sehen alle Wissenschaftler so, vor allem eine hypothetische Bedrohung. Eine konkrete Gefahr gibt es - nach allem, was die Astronomen wissen - nicht. Doch das Problem ist: Die Erkenntnisse reichen nicht aus, um auch nur ansatzweise genaue Vorhersagen zu treffen. Außerdem wären mögliche Vorwarnzeiten viel zu kurz.

"All diese Asteroiden sind eine potentielle Gefahr für die Erde", sagt Hallmann. Aufgrund statistischer Verteilungsgesetzmäßigkeiten vermuten Forscher rund tausend solcher Objekte innerhalb der Erdbahn, jedes von ihnen mindestens hundert Meter groß. Doch gerade einmal zehn Brocken dieser Art sind bisher bekannt. "Über die Population weiß man so gut wie nichts", sagt Ekkehard Kührt vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin.

Somit gaukelt die Computersimulation mit den vielen bunten Punkten eine Erkenntnistiefe vor, die es in Wirklichkeit gar nicht gibt - noch nicht. Diese Aufgabe soll der deutsche Satellit "AsteroidFinder" schon bald übernehmen. In Bremen laufen die Fäden für die Planung des Geräts zusammen, das nach den Plänen seiner Erbauer etwa so groß werden soll wie ein Single-Kühlschrank - 80 Zentimeter breit und tief, und 100 Zentimeter hoch.

Pro Tag 14 Gigabyte an Daten

Bisher beschäftigen sich vor allem die Amerikaner mit der Suche nach Asteroiden. Doch erstens fehlt ihnen dafür immer mal wieder das Geld, und zweitens schauen sie nur von der Sonne weg, auf den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Der Satellit aus Deutschland soll hingegen die sogenannten "Inner Earth Objects" (IEO) beobachten. "Bisher gab es keine Bemühungen, diese Klasse von Asteroiden zu finden", sagt Kührt.

Bei der Suche gibt es gleich mehrere Probleme, das wohl schwerwiegendste lässt sich jederzeit im Alltag erleben: Wer tagsüber in die Sonne blickt, der kann nicht ernsthaft darauf hoffen, Sterne zu beobachten. Unser Zentralgestirn blendet einfach zu stark. Wie soll man da im Gegenlicht ein paar vergleichsweise kleine, lichtschwache Gesteinsstücke erkennen können?

Einigermaßen gute Karten dafür hat der "AsteroidFinder" außerhalb der Erdatmosphäre, auf seiner Umlaufbahn genau an der Tag-Nacht-Grenze, dem sogenannten Terminator-Orbit. Und doch muss das 25-Zentimeter-Teleskop sehr genau hinsehen. Im Prinzip schlummert in ihm ein Chip, wie er auch in handelsüblichen Digitalkameras zum Einsatz kommt. Allerdings muss das Auge des Satelliten auf minus 80 Grad gekühlt werden - und über eine besonders gute Rauschunterdrückung verfügen.

Kurze Verschlusszeiten sollen außerdem dabei helfen, dass die Bilder nicht verwackeln wie ein Urlaubsschnappschuss einer schummerigen Hafenpromenade. Aus zahlreichen Einzelaufnahmen berechnet der fliegende Späher deswegen seine Himmelsbilder. Pro Tag soll "AsteroidFinder" rund 14 Gigabyte an Daten zur DLR-Bodenstation nach Neustrelitz schicken.

"Wir müssen extrem kleine Signale detektieren", sagt Peter Spietz. Erst aus den Aufnahmen mehrerer aufeinanderfolgender Tage lasse sich die Bahn von sonnennahen Asteroiden überhaupt berechnen, erklärt der Physiker.

Bierkastensystem soll Bau vereinfachen

Spietz wirkt angespannt. Er muss die Fachleute von acht DLR-Instituten koordinieren, die gemeinsam am Projekt arbeiten. Das Budget des Vorhabens ist vergleichsweise klein, die Verantwortung groß. Denn mit dem "AsteroidFinder" wollen die DLR-Fachleute zudem zeigen, wie sich Satelliten billiger und doch zuverlässig bauen lassen. "Wir möchten komplexe Projekte kostengünstig und in kurzer Zeit erstellen", sagt der Bremer Institutschef Hansjörg Dittus.

Schafft es der Asteroidenspäher tatsächlich erfolgreich ins All, dann könnten auf dessen technischer Basis weitere Satelliten entwickelt werden, für andere Beobachtungsaufgaben. Auf einen gleichen Unterbau - mit Stromversorgung, Lageregelung und Kommunikationssystemen - würden die Wissenschaftler dann ein anderes Messinstrument setzen - fertig! Manche in Bremen nennen das ein Bierkastensystem, weil die Konstruktionselemente wie Kisten gestapelt werden können.

Rigoroser Test unter Weltraumbedingungen

Vier Jahre sollen die Arbeiten an dem Asteroidenprojekt insgesamt dauern, das erste davon ist mittlerweile verstrichen. Würde es floppen, wäre der Druck auf die Verantwortlichen enorm. Doch daran mag niemand denken. Ende des Jahres soll die Spezifikation der einzelnen Teile des Satelliten fertig sein. Dafür bleibt noch einiges zu tun. Anschließend wird "AsteroidFinder" gebaut und danach rigoros unter Weltraumbedingungen getestet: geschüttelt, tiefgekühlt, bestrahlt.

Noch ist nicht klar, wie der Satellit im Jahr 2013 eigentlich auf seine Bahn in 650 bis 850 Kilometern Höhe kommt. Das DLR muss über eine Mitfluggelegenheit bei einer anderen Mission verhandeln oder eine eigene Rakete kaufen. Das wäre die weit teurere Option. Doch es geht um den Schutz unserer Erde vor einem mörderischen Einschlag. Vor dem nächsten mörderischen Einschlag, sollte man besser sagen. Denn überall auf dem blauen Planeten lassen sich die Narben früherer Asteroiden-Crashs nachweisen - siehe Fotostrecke:

Fotostrecke

Planetare Narben: Die spektakulärsten Meteoritenkrater

Foto: Naturkundemuseum Berlin

Als größtes Einschlags-Mal gilt der 300 Kilometer breite Vredefort-Krater in Südafrika, der von einem zwei Milliarden Jahre alten Einschlag kündet. Etwas kleiner dürfte der kosmische Geisterfahrer gewesen sein, der vor rund 65 Millionen Jahren vor Mexiko zu Boden rauschte ("Chicxulub-Meteorit") - und zumindest von vielen Forschern für das Ende der Dinosaurier verantwortlich gemacht wird.

Erst vor wenigen Tagen berichteten italienische Forscher von den Zeugnissen eines weiteren riesigen Einschlags. Der 36 bis 46 Kilometer breite Krater in Afrika könnte, so vermuten jedenfalls Giovanni Monegato von der Universität Padua und seine Kollegen, von einem Zwei-Kilometer-Körper gerissen worden sein. Ihre Entdeckung machten die Wissenschaftler ebenfalls aus dem All - auf Satellitenbildern abgeholzter Regenwaldgebiete im Kongo.