779.736. Und 24. Das sind zwei Zahlen und man erkennt auf den ersten Blick dass eine davon sehr viel größer als die andere ist. Nicht auf den ersten Blick erkennt man das große Problem, das diese beiden Zahlen ausdrücken. Denn dazu muss man wissen, was sie bedeuten. 779.736 ist die Anzahl an Kleinkörpern (Asteroiden und Kometen) im Sonnensystem die wir bis heute entdeckt haben. Und 24 ist die Zahl der Objekt, die wir aus der Nähe beobachtet haben.

Das ist ein klein wenig deprimierend. Wir finden immer mehr Asteroiden und Kometen (und das ist gut so). Es wird nicht mehr all zu lang dauern, bis wir bei einer Million entdeckten Objekten angekommen sind. Aber wenn wir etwa einen Asteroid entdecken, dann sehen wir vorerst nicht mehr als einen Lichtpunkt auf einer Fotografie. Wir können zusehen, wie der Punkt sich bewegt und daraus die Umlaufbahn des Asteroiden um die Sonne berechnen. Mit ein wenig astronomischer Kreativität können wir aus der Helligkeit und der Veränderung der Helligkeit auch ableiten, wie groß das Ding ungefähr ist; wie schnell es sich um seine Achse dreht und welche Form es in etwa haben könnte. Wir können das Licht noch weiter analysieren und ein wenig darüber herausfinden, aus welchem Material der Asteroid besteht. Und so wichtig all diese Untersuchungen auch sind; so wertvoll die Erkenntnisse die wir daraus gewinnen: Wenn wir die Kleinkörper wirklich verstehen wollen, müssen wir mehr sehen.

Wir müssen hin fliegen, müssen dort landen, Bodenproben nehmen, und so weiter. Das passiert – gerade steht eine Raumsonde wieder kurz vor einer Landung auf einem Asteroiden – aber es ist teuer. Es braucht Zeit. Es gibt 779.736 Asteroiden und wir können immer nur einen auf einmal beobachten. Mit ein wenig Glück und guter Planung können wir auf dem Weg von bzw. zu einem Asteroid vielleicht noch ein oder zwei weitere (kurz) besuchen. Aber wenn man wirklich gut plant, dann kann man auf einen Schlag gleich einen ganzen Schwung Asteroiden aus der Nähe ansehen!

So wirklich gut geplant haben die Leute, die die Raumsonde Lucy auf den Weg bringen werden. Ich habe darüber schon früher berichtet: Lucy wird das erste Mal die Trojaner des Jupiter besuchen. Dabei handelt es sich um eine ganz besondere Asteroidenfamilie. Sie teilen sich die Bahn mit Jupiter; ein Teil der Trojaner befindet sich immer ein Stück vor dem Planeten auf seiner Umlaufbahn, ein anderer Teil immer hinter ihm.

Das klingt seltsam, ist es aber nicht. Wie das genau funktioniert und warum es funktioniert habe ich hier ausführlich erklärt. Trojaner-Asteroiden gibt es nicht nur bei Jupiter sondern auch bei Neptun, Uranus, Mars und sogar der Erde. Lucy aber fliegt zu Jupiter; dort sind bei weitem die meisten Trojaner zu finden. Mehr als 7000 hat man bis jetzt entdeckt und geben tut es vermutlich ein paar Millionen.

Und Lucy wird eine beeindruckende Sightseeing-Tour durch den Trojaner-Gürtel des Jupiters unternehmen. Was genau geplant ist, hat Keith Noll von der NASA bei der geradestattfindenen Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union in Wien vorgestellt. Im Oktober 2021 wird gestartet. Zwischen 2027und 2033 wird man dann gleich fünf (!) Trojaner aus der Nähe untersuchen können und ein paar mehr aus weiterer Entfernung beobachten.

Lucy wird das erste Mal einen komplett unerforschten Bereich des Sonnensystems besuchen. Wir haben schon die erdnahen Asteroiden untersucht, waren bei Asteroiden im Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter und sogar im Kuiper-Gürtel hinter der Bahn des Neptun. Aber die Trojaner waren bis jetzt immer nur ein paar Lichtpunkte am Himmel. Dabei sind gerade sie besonders wertvoll für unser Verständnis vom Sonnensystem. Sie sind nicht dort entstanden, wo sie sich heute befinden sondern wurden quasi von Jupiter aufgesammelt. Das geschah in der Zeit, als die großen Planeten selbst erst entstanden sind; in der Zeit in der die Planeten noch durchs Sonnensystem gewandert sind. Dabei haben sie jede Menge Chaos und Durcheinander verursacht und eine direkte Folge davon war die Bildung der Trojaner-Gruppe. Wir können dort also nicht nur herausfinden, was damals wirklich abgelaufen ist, sondern auch nachsehen, wie unterschiedlich die einzelnen Asteroiden tatsächlich sind.

Die Asteroiden des inneren Sonnensystems - in grün die beiden Gruppen der Trojaner - Punkte sind nicht maßstabsgetreu! (Bild: Public Domain)

Die Asteroiden des inneren Sonnensystems – in grün die beiden Gruppen der Trojaner – Punkte sind nicht maßstabsgetreu! (Bild: Public Domain)

Wir sollten dort Asteroide finden, die sich im äußeren Sonnensystem gebildet haben und können sie untersuchen, ohne dorthin fliegen zu müssen! Lucy wird den Trojaner Eurybates besuchen, ein Objekt von dem wir wissen, das es ein Überbleibsel einer großen Kollision zwischen Trojaner ist. Einen Asteroid mit so einer Vergangenheit haben wir noch nie besucht! Wir werden Patroclus und Menotius besuchen, ein Asteroidenpaar das einander umkreist und auch solche Paare haben wir noch nicht besucht. Wir haben zwar schon Asteroiden gesehen (Ida und Dactyl zum Beispiel), bei dem ein sehr kleines Objekt einen viel größeren Asteroid umkreist. Hier ist das kleinere Objekt, der “Asteroidenmond” vermutlich ein Bruchstück und Rest einer Kollision. Aber Patroclus und Menotius sind in etwa gleich groß und sind wahrscheinlich als Doppelasteroid entstanden. Wir wollen wissen, wie das geht und wenn wir das rausfinden, wir es uns viel darüber sagen, welche Bedingungen damals vor 4,5 Milliarden Jahren geherrscht haben, als aus kleinen Staubkörnern größere Felsbrocken entstanden sind. Wir werden Leucus besuchen, einen Trojaner der extrem langsam rotiert. Wir werden Polymedes sehen, ein kleins Fragment eines größeren Asteroiden. Und Orus, einen Asteroid vom “D-Typ”, die sehr dunkel und rötlich leuchten und von denen man annimmt, dass sie aus dem äußeren Sonnensystem stammen. Und als Bonus wird man unterwegs auch noch bei “Donaldjohanson” vorbei fliegen, kein Trojaner sondern ein “normaler” Hauptgürtelasteroid.

Lucy wird also mindestens sechs Asteroiden aus der Nähe beobachten. Und eventuell noch mehr. Das ist fast ein Viertel der Menge an Kleinkörpern die wir bisher in der Geschichte der Raumfahrt besucht haben! Und wenn man sich klar macht, wie sehr das was wir bisher aus den 24 Objekten gelernt haben unser Wissen über das Sonnensystem revolutioniert hat, dann kann man erahnen, wie dramatisch der Erkenntnisgewinn ausfallen wird, wenn wir innerhalb weniger Jahre mehr als ein halbes Dutzend Asteroiden sehen können!

Flugbahn von Lucy (in einem mit Jupiter mitrotierenden Koordinatensystem) (Bild:  Southwest Research Institute, public domain)

Flugbahn von Lucy (in einem mit Jupiter mitrotierenden Koordinatensystem) (Bild: Southwest Research Institute, public domain)

Es wird eine lange Wartezeit werden. Start im Jahr 2021. Dann der Flug zum Jupiter mit einem kurzen Besuch von Donaldjohanson im Jahr 2025. 2027 dann endlich die Ankunft bei den ersten beiden Trojanern! 2028 dann der Vorbeiflug an zwei weiteren. Danach der Rückflug zur Erde um Schwung zu holen um auch die auf der anderen Seite der Jupiterumlaufbahn befindlichen Trojaner zu besuchen, die 2033 erreicht werden. 15 Jahre noch, bis alle Daten gesammelt worden sind. Und noch viel länger, bis wir alles daraus gelernt haben, was man lernen kann. Aber ich bin mir sicher: Die Wartezeit wird sich lohnen!

Kommentare (12)

  1. #1 walter
    27. August 2018

    Blöde Frage: Auf dem Bild mit den Kleinkörpern fällt mir auf, dass der Halleysche Komet und Churyumov/Gerasimenko eine ähnliche Form haben. (Hantel oder wie diese gelbe Quietschente, die bei der Rosetta Mission immer irgendwie zu sehen war) Is das nur Zufall oder neigen Kometen zu dieser Form?

  2. #2 Karsten Seiferlin
    Bern
    27. August 2018

    Schöner Artikel, macht Lust auf mehr (Asteroiden).

    Was (mich) etwas stört beim Lesen, sind die vielen fehlenden Kommata – etwa ein Duzend. Relativsätze zum Beispiel werden mit Komma abgetrennt. Nebensätze, die mit “und” beginnen, auch. Nur in einer Aufzählung gleichartiger Dinge oder Attribute steht vor “und” kein Komma. Just saying. Ansonsten bitte weiter so.

  3. #3 Alderamin
    27. August 2018

    @walter

    Gut beobachtet. Die scheinen dazu zu neigen. Hier alle bisher aus der Nähe aufgenommenen Kometen. Halley, Tschuri, Borelly und Hartley haben Hantelform, Wild 2 und Tempel 1 nicht.

  4. #4 Jürgen A.
    Berlin
    27. August 2018

    @Walter

    Der Halleysche Komet und Churyumov/Gerasimenko habe keine Ähnlichkeit. Während Churyumov/Gerasimenko zur Badeente doch eine gewisse Ähnlichkeit hat, ähnelt Halley eher der Kreuzung eines Knochens und einer Kartoffel, etwa 16km lang und 8km dick. Das, was auf dem Plakat vom vorderen Teil nach links oben geht, dürfte schon von Halley entweichendes Gas (und Staub) im Sonnenlicht sein. Ich bin erstaunt, daß man keine Bilder von Halley findet. Ich selbst habe in den 198zigern welche gesehen. Die Bilder haben nicht die Qualität heutiger Bilder. Halley wurde auch als der schwärzeste bekannte Körper bezeichnet. Aber er war Testobjekt von Bildverarbeitungsprogrammen. Es gibt Bilder der sowjetischen Venussonden Wega 1 und Wega 2, die etwa 8000km an Halley vorbeiflogen und von Giotto (ESA), die knapp 600km an Halley vorbeiflog. Alle Sonden haben der Flug durch den Staub von Halley überstanden und Bilder übermittelt. Aber man findet komischerweise keine Bilder im Netz.

  5. #5 Alderamin
    27. August 2018

    Hier gibt’s eine Rekonstruktion der Form des Kometenkerns:

    https://www.researchgate.net/figure/P-Halley-nucleus-reconstruction-based-on-Vega-1-2-and-Giotto-images_fig1_269572653

    Von einer Seite besehen wirkt der Kern keilförmig, von der gegenüberliegenden Seite hantelförmig. Kommt dann auf die Betrachtungs- und Beleuchtungsrichtung durch die Sonne an.

    Hier ein keilförmig erscheinendes Bild von Giotto.

  6. #6 walter
    28. August 2018

    Alderamin, Jürgen, danke für die Rückmeldung!

  7. #7 werner67
    28. August 2018
  8. #8 Jürgen A.
    Berlin
    28. August 2018

    @werner67

    Danke. Ich habe die Bilder nicht gefunden, habe aber die Suche auch stärker eingegrenzt als nur “Halley”.

    Ich hatte damals mit der Bildverarbeitung zu tun, aber nur ganz am Rande mit Leuten, die Halley-Daten aufgearbeitet haben. Lang, lang ist’s her.

  9. #9 advanceddeepspacepropeller
    29. August 2018

    Wir brauchen mehr Raumfahrt, ISRU & In-space Propellant Production, on-Orbit servicing etc, dann gibts auch mehr Asteroiden !

    https://cneos.jpl.nasa.gov/nhats/

  10. #10 Talstein
    Berlin
    29. August 2018

    Gibt es mögliche Erklärungen, wieso bei Merkur, Venus und insbesondere Saturn keine Trojaner-Asteroiden vorhanden sind bzw. noch keine entdeckt wurden? Ist es beispielsweise möglich, dass Jupiter, aufgrund seiner größeren Gravitation, Saturns Trojaner ebenfalls aufgesammelt hat?

  11. #11 Florian Freistetter
    29. August 2018

    @Talstein: Die Lagrangepunkte sind nur im Dreikörperproblem stabil. In der Realität ist es ein wenig anders. Da gibt es Störungen anderer Planeten. Die Lagrangepunkte von Saturn sind instabil, weil dort die Störungen von Jupiter zu groß sind. Bei Merkur/Venus wäre es mWn zumindest theoretisch möglich. Aber dort kommen einfach zu wenig Asteroiden hin, die eingefangen werden können. Im äußeren Sonnensystem waren viel mehr; deswegen hat sich Jupiter alle geschnappt.

  12. […] Trotz allem konnte ich mein eigentliches Spezialgebiet natürlich nicht ganz ignorieren. Schon gar nicht, wenn es um eine so großartige Mission geht wie die der Raumsonde Lucy und ihrem kommenden Flug zu den Trojaner-Asteroiden: “Die große Expedition von Lucy zu den Trojanern: Wir brauchen mehr Asteroiden!” […]