Jenseits des Erd-Mond-Systems existieren Tausende von Asteroiden, die als erdnahe Objekte (Near-Earth Objects, NEOs) bekannt sind. Diese Felsen überqueren regelmäßig die Erdumlaufbahn und nähern sich der Erde. Im Laufe von Millionen von Jahren kollidieren einige sogar mit der Erde und verursachen Massensterben. Kein Wunder also, warum sich das NASA-Zentrum für erdnahe Objektstudien (CNEOS) der Überwachung größerer Objekte widmet, die gelegentlich unserem Planeten nahe kommen.
Eines dieser Objekte ist 2012 TC4, ein kleines und längliches NEO, das 2012 erstmals während eines Vorbeiflugs an der Erde entdeckt wurde. Während seines letzten Vorbeiflugs, der am Donnerstag, dem 12. Oktober 2017, stattfand, nutzte ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von NASA-Wissenschaftlern die Gelegenheit, die erste internationale Übung durchzuführen, um die globalen Reaktionen auf einen bevorstehenden Asteroidenschlag zu testen.
Diese Übung wurde als „TC4-Beobachtungskampagne“ bezeichnet, die im vergangenen Juli begann und mit dem Asteroiden-Vorbeiflug endete. Alles begann, als Astronomen des Paranal Observatory des European Southern Observatory (ESO) in Chile das Very Large Telescope (VLT) verwendeten, um 2012 TC4 zu bergen. Als sich der Asteroid Mitte Oktober endgültig der Erde näherte, passierte er die Erde in einer Entfernung von 43.780 km.
Das Ziel dieser Übung war einfach: einen echten Asteroiden zu erholen, zu verfolgen und zu charakterisieren, als würde er wahrscheinlich mit der Erde kollidieren. Darüber hinaus bot die Übung die Gelegenheit, das International Asteroid Warning Network zu testen, das Beobachtungen potenziell gefährlicher Asteroiden durchführt, versucht, ihr Verhalten zu modellieren, Vorhersagen zu treffen und diese Ergebnisse mit Institutionen auf der ganzen Welt zu teilen.
Am 12. Oktober flog TC4 mit einer ungefähr 0,11-fachen Entfernung zwischen Erde und Mond an der Erde vorbei. In den Monaten vor dem Vorbeiflug verfolgten Astronomen aus den USA, Kanada, Kolumbien, Deutschland, Israel, Italien, Japan, den Niederlanden, Russland und Südafrika TC4 vom Boden aus. Gleichzeitig untersuchten weltraumgestützte Teleskope die Umlaufbahn, Form, Rotation und Zusammensetzung des Asteroiden.
Detlef Koschny ist Co-Manager des Segments Near-Earth Object im Rahmen des Space Situational Awareness-Programms der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Wie er kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA zitiert wurde:
„Diese Kampagne war ein hervorragender Test für einen echten Bedrohungsfall. Ich habe gelernt, dass wir in vielen Fällen bereits gut vorbereitet sind; Die Kommunikation und die Offenheit der Community waren fantastisch. Ich persönlich war nicht genug auf die hohe Resonanz von Öffentlichkeit und Medien vorbereitet - das hat mich positiv überrascht! Es zeigt, dass das, was wir tun, relevant ist. “
Basierend auf ihren Beobachtungen konnten Wissenschaftler von CNEOS, das sich im Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, befindet, alle notwendigen Eigenschaften von TC4 bestimmen. Dies beinhaltete die genaue Umlaufbahn, die Entfernung, die die Erde am 12. Oktober zurücklegen würde, und die Feststellung, ob die Möglichkeit eines zukünftigen Aufpralls bestand. Davide Farnocchia, ein Mitglied von CNEOS, das die Bemühungen zur Bestimmung der Umlaufbahn des Asteroiden leitete, erklärte:
„Dank der qualitativ hochwertigen Beobachtungen mit optischen und Radarteleskopen konnten wir zukünftige Auswirkungen zwischen der Erde und dem TC4 2012 ausschließen. Diese Beobachtungen helfen uns auch, subtile Effekte wie den Sonnenstrahlungsdruck zu verstehen, der die Umlaufbahn kleiner Asteroiden sanft anstoßen kann. “
Mehrere Observatorien widmeten ihre optischen Teleskope auch der Untersuchung, wie schnell sich TC4 dreht. Eileen Ryan - die Direktorin des Magdalena Ridge Observatory, das Beobachtungen der Asteroidenrotation durchführte - erklärte: „Die Rotationskampagne war eine echte internationale Anstrengung. Wir hatten Astronomen aus mehreren Ländern, die als ein Team zusammengearbeitet haben, um das Sturzverhalten von TC4 zu untersuchen. “
Was sie fanden, dass sich der kleine Asteroid langsam drehte, was ziemlich überraschend war. Während sich kleine Asteroiden normalerweise sehr schnell drehen, hatte TC4 eine Rotationsperiode von nur 12 Minuten und schien ebenfalls zu taumeln. Andere Beobachtungen zeigten einige interessante Dinge über die Form von TC4.
Diese wurden von Astronomen mit der Goldstone Deep Space Network-Antenne der NASA in Kalifornien und dem Green Bank Telescope des National Radio Astronomy Observatory in West Virginia durchgeführt. Ihre Ablesung half dabei, die Größenschätzungen des Asteroiden zu verfeinern, was darauf hinweist, dass er länglich ist und ungefähr 15 Meter lang und 8 Meter breit ist.
Die Bestimmung der Zusammensetzung von TC4 war schwieriger. Aufgrund ungünstiger Wetterbedingungen, die mit dem Vorbeiflug zusammenfielen, konnten Instrumente wie die Infrarot-Teleskopanlage (IRTF) der NASA am Mauna Kea Observatory in Hawaii den Asteroiden nicht genau untersuchen. Es wurden jedoch Spektren des Asteroiden erhalten, die darauf hinwiesen, dass er einen felsigen Körper hat, was bedeutet, dass es sich um Asteroiden vom S-Typ handelt.
In der Regel bestimmen bodengebundene Elemente die Zusammensetzung eines Asteroiden anhand seiner Farbe. Während dunkle Asteroiden als kohlenstoffreich (C-Typ) bekannt sind, bestehen helle Asteroiden überwiegend aus Silikatmineralien (S-Typ). Wie Lance Benner, der die Radarbeobachtungen bei JPL leitete, erklärte:
„Radar kann Asteroiden mit Oberflächen aus hochreflektierenden felsigen oder metallischen Materialien identifizieren. Wir konnten zeigen, dass die Radarstreuungseigenschaften mit einer hellen felsigen Oberfläche übereinstimmen, ähnlich einer bestimmten Klasse von Meteoriten, die bis zu 50 Prozent des auf sie fallenden Lichts reflektieren. “
Zusätzlich zur Beobachtungskampagne nutzte die NASA den neuesten Vorbeiflug von TC4, um die Kommunikation zwischen Observatorien sowie das derzeit vorhandene interne Messaging- und Kommunikationssystem zu testen. Dieses Netzwerk verbindet verschiedene Regierungsbehörden und die Exekutive und würde im Falle eines vorhergesagten Auswirkungsnotfalls ins Spiel kommen.
Laut Vishnu Reddy, einem Assistenzprofessor des Lunar and Planetary Laboratory der Universität von Arizona, der die Beobachtungskampagne leitete, hat dieser Aspekt der Übung gezeigt, dass wir eine große weltweite Beobachtungskampagne in kurzer Zeit organisieren und die Ergebnisse effizient kommunizieren können. "Michael Kelley, der Leiter der TC4-Übung am NASA-Hauptsitz in Washington, fügte hinzu:" Wir sind heute viel besser auf die Bedrohung durch einen potenziell gefährlichen Asteroiden vorbereitet als vor der TC4-Kampagne. "
Last but not least brachte die Übung Wissenschaftler und Institutionen aus aller Welt zu einem einzigen Zweck zusammen. Wie Boris Shustov - der wissenschaftliche Direktor des Instituts für Astronomie an der Russischen Akademie der Wissenschaften, der ebenfalls Teil der Übung war - angedeutet hat, war die Übung eine hervorragende Möglichkeit, um zu testen, wie die wissenschaftlichen Institutionen der Welt sich auf einen möglichen Asteroiden vorbereiten würden Einschlag:
„Die TC4-Kampagne 2012 war eine hervorragende Gelegenheit für Forscher, ihre Bereitschaft und Bereitschaft zu demonstrieren, an einer ernsthaften internationalen Zusammenarbeit teilzunehmen, um die potenzielle Gefahr für die Erde durch NEOs anzugehen. Ich freue mich zu sehen, wie Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern effektiv und enthusiastisch auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiteten und dass das russisch-ukrainische Observatorium in Terskol zu diesen Bemühungen beitragen konnte. Ich bin zuversichtlich, dass solche internationalen Beobachtungskampagnen in Zukunft zur gängigen Praxis werden. “
Für den Fall, dass ein erdnaher Asteroid tatsächlich eine Bedrohung für die Erde darstellt, ist es gut zu wissen, dass alle vorhandenen Verfolgungs-, Überwachungs- und Warnsysteme in gutem Zustand sind. Wenn wir das Schicksal der menschlichen Zivilisation (und möglicherweise alles Leben auf der Erde) einem fortschrittlichen Warnsystem anvertrauen wollen, ist es nur sinnvoll, alle Fehler vorher ausarbeiten zu lassen!
Die TC4-Beobachtungskampagne wird vom NASA-Koordinierungsbüro für Planetenverteidigung gesponsert, das wiederum von der Abteilung für Planetenwissenschaften der Direktion für Wissenschaftsmission am NASA-Hauptsitz in Washington, DC, verwaltet wird.
