In den Zukunftsplänen der Raumfahrtagenturen wird derzeit viel von Asteroiden geredet. Die NASA plant beispielsweise, einen Asteroiden einzufangen und zur Erde zu bringen. Und private Firmen haben vor in großem Stil Asteroidenbergbau zu betreiben. Ein Flug zu einem Asteroiden mag auf den ersten Blick nicht so aufregend klingen wie eine Mission zum Mond oder zum Mars. Aber die Kleinkörper im Sonnensystem sind trotzdem lohnende Ziele. Die erdnahen Asteroide können viel leichte erreicht werden als zum Beispiel der Mars; es ist viel leichter dort zu landen und wenn man irgendwann tatsächlich ernsthafte bemannte Raumfahrt betreiben will, dann kommt man um die Asteroiden nicht herum.

Das Problem mit der Raumfahrt ist die Gravitation. Alles was wir im All brauchen müssen wir derzeit von der Erde dorthin transportieren. Und das ist teuer, kompliziert und aufwendig, da unsere Raketen Unmengen an Treibstoff benötigen, um auch nur kleine Mengen an Material in einen Orbit zu bringen. Das macht größere Unternehmungen – zum Beispiel den Bau einer Raumstation, die diesen Namen auch verdient oder die Konstruktion eines Solar-Kraftwerks im All – völlig illusorisch. Wir könnte einen Weltraumlift bauen – der würde das Problem lösen. Aber das ist derzeit leider ebenfalls illusorisch (eher aus politischen Gründen; technisch ist man schon fast so weit so ein Ding wirklich bauen zu können). Die einzige Alternative besteht darin, sich die Rohstoffe direkt im All zu besorgen. Und da kommen die Asteroiden ins Spiel.

Sie enthalten so gut wie alles, was man im All braucht. Vor allem Eis, das Trinkwasser liefert oder, aufgespalten in Wasserstoff und Sauerstoff, Atemluft und Treibstoff. Man kann die übrigen Rohstoffe der Asteroiden nutzen um alles mögliche daraus zu bauen – oder den Asteroiden einfach nur aushöhlen und wahlweise als Raumstation oder Raumschiff benutzen.

So weit sind die Pläne natürlich noch nicht gediehen. Aber für den Anfang reicht es auch schon, wenn wir so einen Asteroiden mal aus der Nähe und in Ruhe untersuchen können. Dabei lernen wir nicht nur etwas über die Entstehung der Planeten (die Asteroiden sind ja der übrig gebliebene “Bauschutt”) sondern verstehen auch besser, wie man für die Erde eventuell gefährliche Asteroiden abwehren kann.

Es wäre also praktisch, wenn man einen Asteroiden einfangen kann. Rein theoretisch ist das kein Problem. Man muss “nur” seine Bahn so verändern, dass er um die Erde kreist, dann kann er von uns dort in Ruhe untersucht werden. Entsprechende theoretische Berechnungen sind nicht schwer. Die Praxis ist natürlich eine andere Sache. Irgendwie muss man die Dinger ja bewegen…

Es gibt zwei Möglichkeiten, um etwas durchs All zu steuern. Hat man beliebig viel Treibstoff zur Verfügung, dann ist die Sache recht einfach. Man richtet das vordere Ende seines Raumschiffs/Asteroiden in die Richtung in die man fliegen will, und gibt Gas! Aber das ist praktisch nicht umsetzbar, weil man kaum genug Treibstoff ins All bringen kann um den Antrieb dauerhaft zu betreiben. Man muss also die Gravitation der Sonne die Arbeit erledigen lassen. Sich selbst überlassen folgen Himmelskörper (in erster Näherung) den Bahnen, die ihnen die Keplerschen Gesetze vorgeben. Will man einen Asteroiden in Richtung der Erde bringen, dann muss man seine Bahn so verändern, dass sie an der Erde vorbei führt. Und das bedeutet, dass man seine Geschwindigkeit ändern muss. Man muss dann nur so lange “Gas geben”, bis die veränderte Geschwindigkeit genau der entspricht, die die Keplergesetze für die gewünschte Bahn fordern. Dann kann man den Antrieb abstellen und wieder die Gravitationskraft der Sonne übernehmen lassen.

Drei Wissenschaftler von der schottischen University of Strathclyde haben sich die bisher bekannten erdnahen Asteroiden mal ganz genau angesehen und überprüft, welche davon wir mit der heutigen Technik bewegen könnten. Die Ergebnisse kann man in ihrem Artikel “Easily Retrievable Objects among the NEO Population” nachlesen. Sie gehen dabei davon aus, dass wir die Geschwindigkeit maximal um einen Faktor von 500 Meter pro Sekunde verändern können und das wir die Asteroiden in eine Bahn um die Lagrange-Punkte L1 oder L2 des Erde-Sonne-Systems bringen wollen. Das sind zwei der insgesamt fünf Lagrange-Punkte an denen sich alle wirkenden Kräfte von Sonne und Erde genau aufheben. Auf diesen “Parkplätzen” im All haben wir auch schon einige Raumsonden platziert – zum Beispiel das Sonnenobservatorium SOHO oder das Mikrowellenteleskop Planck. Dort platzierte Asteroiden wären für uns gut erreichbar (man müsste ihre Bahn allerdings ständig korrigieren, da die Punkte L1, L2 und L3 nicht stabil sind und die Objekte sich ohne Korrektur schnell von ihnen entfernen; nur L4 und L5 sind dauerhaft stabil – aber schlechter zu erreichen).

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Kommentare (3)

  1. #1 PDP10
    13. August 2013

    Coole Idee trotz der Einwände die ich jetzt schon hören kann nach dem Muster “Ggnagnagna … dafür hamse Geld!”

    Und das scheint dann auch noch machbar zu sein – vorrausgesetzt es findet sich jemand, der bereit ist genügend kleine Scheine dafür locker zu machen …

    Jeff Bezoz, Elon Musk, Rick Branson? Irgendeiner der Herren?
    Übernehmen bitte!

    Falls ich bei so einem Projekt zu irgendwas nütze sein kann … bin dabei!

    Ich mach das auch für einen minimalen Stundensatz, Kost und Logie und eine kostenlose Pizza am Tag.

    Unter der Vorraussetzung, dass ich dann irgendwann mal mit da hoch fliegen darf :-)

  2. #2 Hans
    15. August 2013

    Naja, auf Asteroiden zu landen ist gerade wegen der niedrigen Gravitation eine technische Herausforderung. Dadurch wird das Raumschiff beim Anflug zwar nicht so stark angezogen, aber wenn es denn mit dem Asteroiden Kontakt hat, auch nicht besonders stark an der Oberfläche festgehalten. Es muss sich also im Boden des Selben verankern. Und dabei ist dann wieder die Zusammensetzung entscheidend. Wenn es ein einziger grosser Brocken ist, lässt es sich eher bewerkstelligen, als wenn es eine lose zusammenhängende fliegende Schutthalde ist, was durchaus häufiger vorkommt.

    #1 PDP10

    Und das scheint dann auch noch machbar zu sein – vorrausgesetzt es findet sich jemand, der bereit ist genügend kleine Scheine dafür locker zu machen …

    Jeff Bezoz, Elon Musk, Rick Branson? Irgendeiner der Herren?
    Übernehmen bitte!

    Hm… Rick Branson ist doch immer noch mit seinen Parabel-Flügen (Virgin Galactic) zugange. Elon Musk sollte erst mal seine Falcon 1.1 richtig fertig bauen lassen, so dass die auch so funktioniert, wie sie soll. Und Jeff Bozos ist doch, so meine ich, schon mit so einem “Astro-mining”-Projekt beschäftigt…

    Ich wäre eher dafür, eine entsprechend wohlwollende Stimmung in der Bevölkerung aufzubauen, so dass das auch von der ESA erledigt werden könnte. Aber dazu sind erst mal ein paar wesentliche politische Barrieren aus dem Weg zu räumen, weshalb das derzeit auch eher illusorisch ist.

  3. #3 Luk
    15. August 2013

    Je nach dem ist eine Landung gar nicht notwedig.

    Variante 1: Rammen (mit mehreren kleinen Brocken, damit der Asteroid nicht gliech Pulverisiert wird)

    Variante 2: Mit einem Netz fangen (was die NASA anscheinden machen möchte)
    So gesehen würde man sich festschnallen statt irgendwie festhalten.

    Die Graviation eines so kleinesn Brockens ist übrigens wirklich vernachlässigbar (ca. 10^-7 m/s^2 ind 5m distanz)