Gesundheit: Anschlag im All

Der Tag ist passend gewählt. Während die Amerikaner das traditionelle Feuerwerk zu ihrem Unabhängigkeitstag vorbereiten, zündet die Nasa am 4. Juli 133 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ein kosmisches Feuerwerk. Mit einer Geschwindigkeit von 37000 Kilometern pro Stunde trifft ein von der Sonde „Deep Impact“ abgefeuertes Projektil auf den Kometen Tempel-1. Die Wucht des Aufpralls lässt Eis verdampfen und schleudert Staub und Felsbrocken ins All. Für kurze Zeit leuchtet der Komet auf – vielleicht, so hoffen die Forscher, ist dieses Aufleuchten sogar von der Erde aus zu erkennen.

Kometen sind mehrere Kilometer große „schmutzige Schneebälle“ aus Eis, gefrorenen Gasen und darin eingeschlossenen Felsbrocken und Staubteilchen. Nähert sich ein Komet der Sonne, so verdampfen die Gase, reißen dabei Staubpartikel mit sich und führen zur Bildung eines Schweifs, der über 100 Millionen Kilometer lang werden kann. Zum Vergleich: Die Erde ist 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt.

Für die Forscher sind die geschweiften Himmelswanderer ein Fenster in die Vergangenheit: In ihrem Inneren nämlich enthalten die Kometen noch unverfälschte Materie aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren. Dieses Fenster hoffen die Wissenschaftler jetzt mit Deep Impact aufzustoßen. Die Instrumente der Sonde sollen die ausgeworfene Materie untersuchen und so Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Urnebels erlauben, aus dem die Planeten entstanden sind. Die Größe und die Tiefe des entstehenden Einschlagkraters soll zudem Aufschluss über die Dichte und Festigkeit des Kometeninneren geben.

Anfang Mai konnten die Kameraaugen von Deep Impact ihr Ziel erstmals als kleinen Lichtfleck ausmachen. Wenn die Sonde Anfang Juli ihr Ziel erreicht, hat sie eine 173 Tage und 430 Millionen Kilometer lange Reise hinter sich. Bei einem Abstand von rund 800000 Kilometern vom Kometen, mehr als das Doppelte der Entfernung Erde-Mond, klinkt Deep Impact das Projektil aus. Während dieser „Impactor“ auf Kollisionskurs bleibt, erhält die Sonde das Kommando zum Abschwenken: Ihr Kurs führt sie in der sicheren Entfernung von 500 Kilometern an dem 15 Kilometer langen und 5 Kilometer dicken Himmelskörper vorbei.

Von diesem Logenplatz aus kann die mit zwei Kameras und einem Spektrografen ausgestattete Muttersonde den Einschlag des Impactors beobachten. Dieser ist auf dem letzten Stück seiner Reise auf sich allein gestellt. Über sieben Minuten dauert die Übertragung von Funkbefehlen. Zu lange, um vom Kontrollzentrum in Pasadena aus Kurskorrekturen vorzunehmen. Deshalb schaltet das Projektil zwei Stunden vor dem Aufprall sein autonomes Navigationssystem ein.

Dessen Kamera peilt nun den Kometen an, der zu diesem Zeitpunkt nicht größer ist als ein Eurostück, betrachtet aus etwa 350 Metern Entfernung. Ein kleiner Bordrechner sorgt dann für letzte Kurskorrekturen. In den Minuten vor dem Aufprall soll die Kamera des Impactors die bislang schärfsten Bilder von der Oberfläche eines Kometen zur Erde funken. Die Forscher hoffen, noch Einzelheiten von nur 20 Zentimeter Größe zu erkennen.

Voraussichtlich um 7 Uhr 52 unserer Zeit schlägt das überwiegend aus massivem Kupfer gebaute, 370 Kilogramm schwere Projektil dann in den Kometen ein. Die Wucht des Aufpralls entspricht der Explosion einer Bombe mit einer Sprengkraft von 4,5 Kilotonnen TNT. Die Forscher rechnen damit, dass der Einschlag einen stadiongroßen, 14 Stockwerke tiefen Krater in den Himmelskörper reißt. Doch genau wissen sie es nicht, denn bislang sind die Vorstellungen über das Kometeninnere blanke Theorie.

Ist das Modell des „schmutzigen Schneeballs“ überhaupt korrekt? Oder ist der Komet von Höhlen durchsetzt wie ein Schweizer Käse? Dann könnte der Impactor einfach die Kometenmaterie zusammenstauchen, ohne einen großen Krater zu hinterlassen. Vorstellbar ist auch, dass die Kometenmaterie so pulverig ist, dass das Projektil den Himmelskörper fast spurlos durchschlägt.

Auf die „spektakulärsten Daten in der Geschichte der Kometenforschung“ hofft Michael A’Hearn, der Chefwissenschaftler der Mission: „Wir wissen so wenig über Kometenkerne, dass wir in jeder Sekunde Neues lernen werden.“ Rund 13 Minuten hat die Sonde Zeit, die Folgen des Einschlags zu beobachten. Dann, so haben A’Hearn und seine Kollegen berechnet, wird die Sonde von der ausgeworfenen Materie getroffen. Obwohl sie mit einem Staubabwehrschild ausgestattet ist, lässt sich kaum vorhersagen, ob Deep Impact das Bombardement übersteht. Vorsorglich richten die Astronomen deshalb auch das Weltraumteleskop Hubble und das Keck-Teleskop auf Hawaii auf den Kometen.

Wenn der Einschlag genügend frische Materie ins All schleudert, könnte Tempel-1 so hell aufleuchten, dass er sich mit einem Fernglas aufspüren lässt. Allerdings findet das himmlische Feuerwerk für uns Europäer am frühen Tageshimmel statt. Frühestens 14 Stunden nach dem Einschlag können wir am südwestlichen Abendhimmel im Sternbild Jungfrau nahe dem hellen Stern Spika nach dem Schweifstern Ausschau halten.