Sternengeschichten Folge 704: Der Asteroid Eros

Shownotes

Sternengeschichten Folge 704: Der Asteroid Eros

Samstag, der 13. August 1898 war ein heißer Tag in Berlin und auch in der Nacht zum Sonntag ist nicht sonderlich kühl geworden. In der Sternwarte der Berliner Urania war es drückend schwül, aber der Astronom Gustav Witt und sein Assistent Felix Linke haben sich trotzdem an die Arbeit gemacht. Witt wollte einen verloren gegangenen Asteroiden finden: Eunike, der 10 Jahre zuvor entdeckt, aber danach nur mehr spärlich beobachtet wurde und seit ein paar Jahren gar nicht mehr. Witt hatte eine Ahnung, wo am Himmel er sich aktuell befinden musste und wollte die Umlaufbahn von Eunike mit neuen Daten besser bestimmen. Stattdessen haben die beiden Astronomen aber einen anderen Asteroid entdeckt, einen Asteroid, den davor noch niemand entdeckt hat. Dieser Asteroid sollte sich bald als Objekt einer ganz neuen Klasse herausstellen; er hat eine wichtige Rolle beim Verständnis des Sonnensystems gespielt und es war der erste Asteroid auf dem wir gelandet sind.

Aber so weit ist die Geschichte noch nicht. Bleiben wir noch in den 1890er Jahre und bei der Entdeckung von Eros. So hat Witt den neuen Asteroid genannt und das war schon die erste Auffälligkeit. Bis dahin sind alle Asteroiden mit weiblichen Namen benannt worden. Witt hat diese Regel als erster gebrochen und den Namen des griechischen Gotts der Liebe ausgewählt. Und, so wie alle anderen Asteroiden auch, hat Eros eine fortlaufende Nummer bekommen: 433; es war also der 433. Asteroid, den man entdeckt hatte. Mit dieser Nummer war Witt allerdings unzufrieden. Denn Eros war kein Asteroid, wie man ihn bisher kannte. In Folge 443 der Sternengeschichten habe ich über den Asteroid Ceres gesprochen, den ersten Asteroid überhaupt den man im Jahr 1801 gefunden hat. Seine Umlaufbahn befindet sich zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter und das war auch bei allen anderen Asteroiden so, die man seit damals entdeckt hat. Bis auf Eros: Seine Umlaufbahn liegt zwischen denen von Mars und Erde. Beziehungsweise liegt sie dort fast; sie reicht ein bisschen über die Marsbahn hinaus oder anders gesagt: Eros nähert sich einerseits der Erde und kreuzt andererseits die Bahn des Mars. Sowas kannte man damals nicht und Witt war der Meinung, dass man Eros daher nicht mit den anderen Asteroiden in eine Gruppe zusammenfassen sollte. Asteroiden sollten nur die Objekte sein, die sich zwischen Mars und Jupiter befinden. Sein Kollege, Julius Bauschinger vom Astronomischen Recheninstitut in Heidelberg - zuständig für die Katalogisierung der Asteroiden war allerdings anderer Meinung. Die Bahn von Eros liegt zwar nicht dort wo die anderen Asteroiden sind, aber ist auch nicht weit weg. Und, so Bauschinger, man wird in Zukunft sicherlich noch mehr Asteroiden wie Eros finden. Womit er, wie wir heute wissen, völlig recht gehabt hat. Ich habe in Folge 271 der Sternengeschichten ausführlich über die Gruppe der "Erdnahen Asteroiden" gesprochen, deren Bahnen sich zwischen den Umlaufbahnen von Venus und Mars befinden. Heute kennen wir jede Menge davon - und Eros war der erste aus dieser Asteroidenklasse der entdeckt wurde. Und sein Entdecker, Gustav Witt, war nichtmal der erste, der ihn gesehen hat. In der selben Nacht, von Samstag dem 13. August 1898 zum Sonntag dem 14. August, aber ein paar Stunden davor, hat der französische Astronom Auguste Charlois in Nizza ebenfalls eine Aufnahme gemacht, auf der Eros zu sehen war. Das hat Charlois aber erst ein paar Tage später gemerkt, weil er am Sonntag nicht gearbeitet und die Fotoplatten nicht ausgewertet hat. Also wurde Witt zum offiziellen Entdecker - so kanns gehen.

Aber genug von der Entdeckung und zurück zu Eros. Wir wissen heute, dass es sich um einen erdnahen Asteroid aus der Gruppe der Amors handelt. So nennt man die Asteroiden, die der Erde nahekommen, aber die Erdbahn nicht kreuzen. Sie können sich entweder komplett zwischen den Bahnen von Erde und Mars bewegen, oder aber die Bahn des Mars kreuzen, so wie es Eros tut. Für eine Runde um die Sonne braucht Eros ein Jahr und 278 Tage. Er kommt Erde und Mars zwar nahe, aber die Gefahr einer Kollision besteht vorerst nicht. Die Minimaldistanz zwischen Erde und Eros liegt bei circa 23 Millionen Kilometer - das ist genug Sicherheitsabstand. Und das ist gut; immerhin hat Eros einen mittleren Durchmesser von circa 17 Kilometer - der Einschlag so eines Brockens wäre mehr als ausreichend für ein ordentliches Massensterben. Das mit der Größe hat die Menschen aber einige Zeit lang verwirrt. Es ist ja nicht so einfach, die Größe eines Asteroiden zu bestimmen. Man sieht ja nur einen Lichtpunkt im Teleskop. Wenn der Asteroid hell leuchtet, kann das heißen, dass er viel Licht der Sonne reflektiert, weil er groß ist und man kann aus der Helligkeit grob auf den Durchmesser schließen. Aber so einfach ist es nicht immer. Und im Fall von Eros war die Helligkeit auch nicht konstant. Man hat beobachtet, dass er mit einer Periode von ein paar Stunden heller und dunkler wird. Das bedeutet, dass der Asteroid eine unregelmäßige Form haben kann und genau das ist hier der Fall. Eros sieht ein wenig aus wie eine Banane, in seiner längsten Richtung ist der Asteroid 34 Kilometer lang, in die anderen beiden Richtungen circa 11 Kilometer. Je nachdem ob er uns gerade seine lange oder kurze Seite zeigt, sehen wir mehr oder weniger Licht, das reflektiert wird.

Wirklich viel Aufmerksamkeit hat Eros im Dezember 1900 bekommen. Lange Zeit waren ja die Größenverhältnisse im Sonnensystem unbekannt. Das soll heißen: Man hat zwar die relativen Abstände der Himmelskörper gekannt, aber nicht die absoluten Distanzen. Oder anders gesagt: Man hat zum Beispiel gewusst, dass der Mars circa 1,5 mal weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde. Aber nicht, was das in Kilometer bedeutet. Dazu muss man den Abstand zwischen Erde und Sonne kennen und das war schwer rauszukriegen. Aber wenn man diesen Abstand hat beziehungsweise wenn man irgendeine Distanz zwischen zwei Himmelskörpern absolut bestimmt hat, kann man damit alle anderen relativen Distanzen umrechnen. Nur diese eine, erste Messung war kritisch.

Man hat 1822 durch die Beobachtung des Venustransits eine erste Näherung der sogenannten "Astronomischen Einheit" bekommen (wie das genau gelaufen ist, habe ich in einer anderen Folge erzählt), also des mittleren Abstands zwischen Erde und Sonne und ihn mit circa 155 Millionen Kilometer bestimmt. Aber so richtig genau war das Ergebnis nicht. Ein paar Jahrzehnte später, 1873, hat man versucht, das Resultat durch die Beobachtung der Parallaxe des Asteroiden Flora zu verbessern. "Parallaxe", das ist die scheinbare Positionsveränderung eines Himmelskörpers wenn man ihn von unterschiedlichen Orten der Erde aus beobachtet. Je nachdem unter welchem Blickwinkel man den Asteroiden Flora betrachtet, erscheint er gegenüber den Sternen im Hintergrund leicht verschoben. Diese scheinbare Positionsänderung ist umso größer, je näher der Asteroid der Erde ist, was bedeutet: Aus dem Ausmaß der Positionsänderung - der Parallaxe - kann man den Abstand bestimmen. Bei der Beobachtung von Flora kam man auf einen Wert für die Astronomische Einheit von 148 Millionen Kilometer. Ein großer Unterschied zu den 155 Millionen Kilometer von früher. Zu groß - man brauchte genauere Daten. Jetzt kommt der Auftritt von Eros: Man hat ziemlich bald nach seiner Entdeckung bemerkt, dass er der Erde vergleichsweise nahe kommen kann. Näher auf jeden Fall als alle anderen damals bekannten Asteroiden und je näher ein Objekt der Erde ist, desto besser ist der Effekt der Parallaxe zu beobachten. Im Dezember 1900 sollte sich Eros besonders weit nähern und das wollte man nutzen, um die Astronomische Einheit endlich vernünftig zu bestimmen.

Das Ergebnis: 149.488.000 Kilometer, mit einer Messungenauigkeit von nur 38.000 Kilometer. 1931 ist Eros sogar noch näher an die Erde gekommen und man konnte das Ergebnis auf 149.675.000 Kilometer mit einer Messungenauigkeit von 17.000 Kilometer verbessern. Noch besser ist unser Wert für die Astronomische Einheit erst 1962 geworden, als man exakte Messungen mit Radartechnik machen konnte. Dafür aber war Eros unser bestes Instrument, um die Abstände im Sonnensystem zu bestimmen. Eros ist auch danach immer wieder Ziel astronomischer Beobachtungen gewesen. Und in den 1990er Jahren hat man sich daran gemacht, diesem besonderen Asteroid einen besonderen Besuch abzustatten. Am 17. Februar 1996 hat die NASA die Raumsonde NEAR ins All geschickt. Die Abkürzung steht für "Near Earth Asteroid Rendezvous" und genau das war das Ziel: Ein Rendezvous mit einem erdnahen Asteroiden, nämlich Eros. Man wollte das erste Mal zu einem Asteroid fliegen, ihm umkreisen und in Ruhe aus der Nähe untersuchen. Ende 1998 war man bei Eros angekommen, es gab aber ein paar technische Probleme. Das Haupttriebwerk hat sich ungeplant abgeschaltet und man konnte nicht in eine Umlaufbahn einschwenken. Die Raumsonde ließ sich zwar wieder stabilisieren, aber es hat nur für einen Vorbeiflug in circa 3800 Kilometer Entfernung gereicht. Aber immerhin hat man da schon mal ein paar erste Bilder aufnehmen können. Mit diversen Korrekturen und Kurswechseln hat man es dann am 14. Februar 2000 doch noch geschafft: NEAR war in einer Umlaufbahn um Eros; zuerst mit einem Abstand von circa 350 Kilometer. Die Sonde ist dann aber immer näher an den Asteroid gerückt, bis sie am Ende in nur 35 Kilometer Abstand um Eros gekreist ist. Endlich konnte man einen Asteroiden aus nächste Nähe erforschen.

Eros ist, wenig überraschend, voller Krater. Aber, und das war überraschend, es gibt auch Bereiche, wo kaum Krater zu finden sind. Man geht davon aus, dass Eros vor ungefähr einer Milliarde Jahre mit einem größeren Brocken kollidiert ist. Dabei wurden jede Menge Bruchstücke über die Oberfläche von Eros verteilt. Die Schockwellen, die dabei entstanden sind, haben dabei die kleineren Krater in bestimmten Bereichen der Oberfläche von Eros zerstört; sie sind quasi kaputt geschüttelt worden. Man hat auch "Staubteiche" entdeckt, also kleinere Vertiefungen auf Eros, die mit Staub gefüllt sind.

Im Januar 2001 hat man begonnen, die Umlaufbahn von NEAR weiter abzusenken. Zuerst ist die Raumsonde in 5 bis 6 Kilometer Abstand vorbei geflogen, dann in nur noch 2 bis 3 Kilometer. Die Mission hat sich ihrem geplanten Ende genähert und man wollte noch so viel wie möglich beobachten. Am Schluss sollte NEAR mit Eros kollidieren. Das ist am 12. Februar 2001 auch passiert, aber nicht so wie geplant. Man hat die die Umlaufbahn von NEAR immer näher an Eros herangebracht und das so kontrolliert, dass aus dem Zusammenstoß eine sanfte Landung wurde. Das hat das Kontrollteam ziemlich überrascht, denn NEAR war nicht darauf ausgelegt, zu landen und hatte keine Landemechanismen oder ähnliches. Aber sie hat die Landung denoch überlebt und konnte weiterhin Daten zur Erde senden. Man hat die Mission also nochmal um 2 Wochen verlängert und NEAR dann in einen Ruhe- und Energiesparmodus versetzt. Bis November 2001 lag die Sonde im Schatten und die Solarmodule konnten keinen Strom mehr produzieren. Erst im Dezember 2002 hatte sie wieder volles Sonnenlicht, einer Reaktivierung von NEAR hat aber leider nicht funktioniert.

Mittlerweile haben wir Besuche und Landungen bei diversen anderen Asteroiden wiederholt. Aber Eros war der erste Asteroid, den wir aus der Nähe gesehen haben und Eros war der erste Asteroid, auf dem wir gelandet sind.