Na ja, eigentlich hängt das Ding vom Bild am Rhein; aber mein eigenes Bild von der Brücke in Krems war leider so unscharf, dass ich es nicht verwenden konnte – ich werde in den nächsten Tagen nochmal ein besseres machen…
Das ist ein Reflektor für Radiowellen, der die Radarstrahlen die von den Schiffen ausgesandt werden reflektiert. Die Schiffe wissen so genau, wo die Brücke ist und wie weit sie noch entfernt sind. Und was mit Brücken funktioniert, funktioniert auch mit Asteroiden! Über das Problem der Abstandsbestimmung im Sonnensystem habe ich ja schon an Tag 3 meiner Reise berichtet. Die ersten wirklich genauen Ergebnisse lieferten hier die Radioteleskope, die Radiowellen in Richtung der Planeten und Asteroiden aussandten und die Zeit maßen, bis sie wieder zur Erde zurück reflektiert wurden. Und da sich die Radiowellen immer mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, kann man aus dieser Zeit die exakte Entfernung berechnen.
Aber die Radiostrahlung kann noch viel mehr als nur die Entfernung bestimmen. Sie kann auch Bilder machen – zumindest so etwas ähnliches wie Bilder. Es ist ja notorisch schwer, detaillierte Aufnahmen von Asteroiden zu bekommen. Von der Erde aus ist das quasi unmöglich, denn dafür sind die Asteroiden zu klein und zu weit weg. Im Teleskop sind sie nur als Lichtpunkte zu sehen und will man bessere Bilder haben, muss man schon mit einer Raumsonde in ihre unmittelbare Nähe fliegen. Oder aber ein Radioteleskop benutzen. In wissenschaftlichen Arbeiten und Berichten über Asteroiden kann man immer wieder mal solche Bilder sehen:
Asteroid 1994 CC mit seinen zwei kleinen Monden (Bild: NASA)
Das sieht zwar tatsächlich so aus wie eine schlechte Aufnahme eines Asteroiden mit geringer Auflösung. Aber wenn man es genau betrachtet, ist es kein echtes Bild. Wir sehen in diesen Aufnahmen nicht das, was wir auch in der Realität sehen würden, sondern nur ein ganz bestimmte Repräsentation der Realität. Das ist kein Wunder, denn Radiostrahlen können wir mit unseren Augen ja prinzipiell nicht sehen. Die Technik die hinter diesen “Radiobildern” steckt ist aber noch ein klein wenig komplizierter…
Schickt man Radiostrahlung ins All in Richtung eines Asteroiden, dann wird sie dort reflektiert und kommt zurück zur Erde. Dort kann man messen wie lang es gedauert hat bis sie zurück kommt und daraus den Abstand des Asteroiden zur Erde bestimmen. Aber nicht jeder Teil des Asteroiden ist gleich weit von uns entfernt. So ein Asteroid ist ja keine flache fliegende Felsplatte, sondern ein ausgedehntes, dreidimensionales Objekt. Wenn wir uns zum Beispiel einen kugelförmigen Asteroiden vorstellen, dann erscheint der uns von der Erde aus gesehen wie eine kreisförmige Scheibe. Der Mittelpunkt dieser Scheibe ist uns aber ein bisschen näher als der Rand der Scheibe. Radiowellen die aus der Mitte reflektiert werden kommen also ein kleines bisschen früher zurück als die vom Rand und aus dem Unterschied in der Ankunftszeit der Signale kann man den Durchmesser des Asteroiden berechnen.
Das ist schon mal eine ziemlich wichtige Information. Erst gestern habe ich ja erklärt wie schwierig es ist, den Durchmesser eines Asteroiden zu bestimmen. Die Radiowellen bieten hier – zumindest für die Objekte die uns nahe genug kommen – eine Alternative. Man kann aber noch mehr machen! Ein Asteroid dreht sich ja, so wie alle anderen Himmelskörper auch, um seine Achse. Aus Sicht der auf ihn treffenden Radiowellen gibt es also immer eine Hälfte des Asteroiden, die auf die Wellenfront zukommt und eine, die sich von ihr weg dreht. Und das kann man nutzen, um die “Bilder” zu machen, um die es uns hier geht.
Würde man Radiowellen mit einer bestimmten Frequenz auf ein sich nicht bewegendes Objekt schicken, würden die Wellen auch wieder mit der gleichen Frequenz zurück kommen. Nicht so bei rotierenden Asteroiden! Betrachten wir eine Welle, die auf den Teil des Asteroiden trifft, der sich von ihr weg dreht: Da die reflektierende Oberfläche sich während der Reflexion weg dreht, sich also von der Welle entfernt, wird die Welle leicht gestreckt. Wellenberg 1 wird reflektiert und bevor Wellenberg 2 auf den Asteroid treffen kann, hat der sich ein kleines Stück gedreht und der Wellenberg muss noch ein Stückchen weiter fliegen, bevor er auch reflektiert werden kann. Der Abstand zwischen Wellenberg 1 und 2 bei der reflektierten Welle ist also größer als er es bei der ursprünglichen Welle war. Bei der Hälfte des Asteroiden, die sich auf uns zu dreht, ist es umgekehrt. Hier werden die Wellen ein wenig gestaucht.
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