Weltraum
Planetare Verteidigung – Was kann uns Hera beibringen?
Hera, die planetare Verteidigungsmission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), hat ihre zweijährige Reise begonnen. Mit dem Start des Hera-Raumschiffs am 7. Oktober hat die ESA eines ihrer wichtigsten Ziele erreicht – die Zusammenstellung eines Raumfahrzeugs in der Größe eines Transporters und dessen Start mit hoher Geschwindigkeit.
Ein weiteres Ziel der Mission ist es, die Folgen der NASA-Mission DART aus dem Jahr 2022 zu untersuchen, die erfolgreich die Flugbahn eines Asteroiden durch einen direkten Einschlag veränderte.
Heras Rolle bei der Sicherung der Erde vor Asteroiden
Etwa 30.000 Asteroiden kommen der Erde relativ nahe, und etwa alle 10.000 Jahre schlägt ein solcher Himmelskörper auf dem Planeten ein. Ein solcher Einschlag wäre, laut Thales, äquivalent zu einer Explosion von etwa 50 Megatonnen.
“Hera ist Teil der internationalen Bemühungen, um die Frage zu beantworten: Könnten wir etwas unternehmen, wenn wir einen Asteroiden auf Kollisionskurs entdecken?” schrieb die ESA auf X (früher Twitter).
Asteroiden mittlerer Größe sind, laut Thales, diejenigen, über die wir uns Sorgen machen sollten, da ihr Einschlag in einer bewohnten Region verheerend wäre. Eine genaue Untersuchung der Auswirkungen des DART-Einschlags wird es Hera ermöglichen, Asteroiden-Abwehrstrategien für zukünftige planetare Verteidigungsinitiativen zu verfeinern.
Laut ESA-Wissenschaftlern wird die Untersuchung der Absturzstelle dazu beitragen, die Geheimnisse nicht nur von Dimorphos, das so groß ist wie die Pyramide von Giza mit einem Durchmesser von 495 Fuß, sondern auch von Didymos, dem größeren Asteroiden, den es umkreist, zu lösen. Didymos ist so groß wie ein Berg, mit einem Durchmesser von 2.559 Fuß.
Darüber hinaus wird Hera dazu beitragen, unser Sonnensystem besser zu verstehen, indem es mehr Informationen über seine Entstehung aufdeckt. Dieses würfelförmige Raumfahrzeug wird das erste sein, das CubeSats in den Tiefenraum bringt, was seine wissenschaftlichen Fähigkeiten weiter erhöht.
“Hera wird wertvolle Daten für zukünftige Asteroiden-Abwehrmissionen und Wissenschaft liefern, um das Verständnis der Asteroiden-Geophysik sowie der Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems zu verbessern”, schrieb SpaceX auf X.
Bevor Hera das Doppelasteroiden-System im späten Jahr 2026 erreicht, was es 195 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, wird das Raumfahrzeug im März nächsten Jahres am Mars vorbeifliegen. Dies wird Hera den benötigten Schwung geben, um die Asteroiden zu erreichen.
Während der Reise wird Hera innerhalb von 5.956 Kilometern an der Mars-Oberfläche vorbeifliegen und dabei einen der beiden Monde des roten Planeten, namens Deimos, beobachten. Das Raumfahrzeug wird Daten für die Martian Moons eXploration (MMX)-Sonde liefern, die in den kommenden Jahren gestartet wird, um die Monde zu erkunden und eine kleine Sonde auf Phobos abzusetzen, um Proben zu sammeln.
Hera wird dann in die Umlaufbahn von Didymos eintreten, wo es sechs Wochen lang beide Asteroiden untersuchen wird. Sobald es seine Beobachtungen abgeschlossen hat, wird das Raumfahrzeug zwei CubeSats mit eigenen Antriebssystemen aussetzen.
Einer der CubeSats heißt Juventas, der mit einem Radar-Instrument ausgestattet ist, um tief unter die Oberfläche der Weltraumsteine zu blicken. Der andere heißt Milani, ein multispektraler Bildgeber, der Staub und Mineralien auf diesen Asteroiden kartiert. Die CubeSats werden Inter-Satelliten-Links verwenden, um mit dem Raumfahrzeug zu kommunizieren und ihre Ergebnisse dann zurück zur Erde zu übermitteln.
Innerhalb von zehn Wochen wird Hera Beobachtungen durchführen, die es näher an die Oberfläche des Asteroiden heranbringen, bis zu 1 Kilometer von ihm entfernt. Am Ende könnte Hera auf Didymos landen, während die CubeSats ähnliche Landeversuche auf Dimorphos unternehmen könnten.
Mit all den Erfahrungen, die die ESA bereits gesammelt hat und sammeln wird, plant sie, diese für ihre nächste Mission, Ramses, zu nutzen. Auf diese Weise kann, wenn wir jemals einen Asteroiden auf Kollisionskurs mit der Erde entdecken, eine solche Aufklärungsmission schnell gestartet werden, um genau ihre Flugbahn zu bestimmen und einen Fehlalarm auszuschließen.
Zusammenarbeit bei der europäischen planetaren Verteidigung
Als Teil des europäischen Programms für planetare Verteidigung wurde Hera mit ihren zwei schuhkartongroßen Satelliten von der NASA-Rakete Falcon 9 in Florida gestartet.
Diese Rakete von Elon Musks SpaceX ist ein wiederverwendbares, zweistufiges Mittelstrecken-Trägerraketen-System, das eine sichere und zuverlässige Beförderung von Menschen und Nutzlasten in die Erdumlaufbahn ermöglicht. Wie von SpaceX definiert, ist es “die erste wiederverwendbare Rakete der Welt”, die es dem Unternehmen ermöglicht, die Kosten für den Zugang zum Weltraum zu senken.
Laut der offiziellen Website hat die Falcon 9 insgesamt 377 Starts, 333 Landungen und 308 Wiederflüge durchgeführt.
Für die erste europäische Mission zur planetaren Verteidigung lieferte Beyond Gravity auch wesentliche Komponenten, einschließlich eines zentralen Strukturrohrs, Solarflügel und elektronische Produkte, die für den Erfolg der Mission entscheidend sind.
“Die Veränderung der Flugbahn eines Asteroiden ist eine wichtige Technik der planetaren Verteidigung für die Menschheit, wenn ein großer Asteroid jemals auf Kollisionskurs mit der Erde entdeckt wird.”
– Oliver Grassmann, Executive Vice President of Satellites at Beyond Gravity, einem wichtigen Zulieferer der Raumfahrtindustrie
Mit ihren Solarflügeln stellt das Unternehmen sicher, dass Hera immer genug elektrische Energie hat, um ihre Operationen durchzuführen. Das Hera-Raumfahrzeug hat zwei Solarflügel, die fünf Meter lang sind und jeweils drei Scharniere haben. Dies gibt dem Raumfahrzeug eine Oberfläche von etwa 14 Quadratmetern.
Es war das erste Mal, dass Beyond Gravity komplette Solar-Arrays für eine europäische Mission entwickelte. Diese Arrays sind so konzipiert, dass sie immer auf die Sonne ausgerichtet sind und auch in extremen Bedingungen funktionieren. Dies liegt daran, dass die Sonneneinstrahlung auf dem Mars nur 43% so hell ist wie auf der Erde und bei weiterer Entfernung auf 17% abnimmt.
Da es bei Temperaturen zwischen -100°C und +140°C funktionieren kann, wird das Solarmodul, wenn Hera über den Mars hinausgeht, immer noch 800 Watt Leistung erzeugen, was ausreicht, um wichtige Systeme wie Navigationskameras, Kommunikationssysteme und den Bordcomputer zu betreiben.
Neben den Solarflügeln hat Beyond Gravity auch das zentrale Rohr für das Raumfahrzeug geliefert, das als Rückgrat des Raumfahrzeugs dient. Dieses Rohr ist aus kohlenstofffaserverstärktem Polymer gefertigt und dient als Hauptstruktur-Element.
Als zentrale Struktur hält es alle Komponenten des Raumfahrzeugs zusammen und spielt eine wichtige Rolle bei der Verbindung von Hera mit ihrem Träger während des Starts. Das Rohr enthält Triebwerke, Treibstofftanks und Ausrüstungsdecks, die die strukturelle Festigkeit des Raumfahrzeugs gewährleisten.
Die Verteidigungsunternehmen Thales und Leonardo haben ebenfalls Technologie für die Hera-Mission beigesteuert, und zwar durch ihre gemeinsame Tochtergesellschaft Thales Alenia Space, die ein Werk in den USA und 16 Standorte in Europa hat. Sie erzielte im Jahr 2023 einen konsolidierten Umsatz von etwa 2,2 Milliarden Euro.
Das Joint Venture lieferte die Stromversorgungseinheit und das Kommunikationssystem für Hera, das es ermöglichen wird, das Raumfahrzeug aus einer Entfernung von bis zu 500 Millionen Kilometern zu verfolgen und zu steuern.
Wie NASAs DART den Boden für Heras Mission bereitet
Während Hera gestartet wurde, wird es zwei Jahre dauern, bis das Raumfahrzeug das Asteroiden-System erreicht, und das ist der Zeitpunkt, an dem es beginnen wird, die Auswirkungen des DART-Einschlags zu untersuchen, um die “kinetische Auswirkung” als gangbare Methode der planetaren Verteidigung zu verbessern.
Die Double Asteroid Redirection Test (DART)-Mission von NASA fand im Jahr 2022 statt und traf den Asteroiden Dimorphos, der etwa 181 Millionen Kilometer von unserem Planeten entfernt ist.
DART wurde im November 2021 von der SpaceX-Falcon-9-Rakete gestartet und war die erste Weltraummission, die Asteroiden-Abwehr durch kinetische Auswirkung demonstrierte. Das Raumfahrzeug, das so groß ist wie ein Getränkeautomat, verwendete SMART Nav, um den Asteroiden zu zielen und die Flugbahn von DART anzupassen.
Vor zwei Jahren schlug die Mission absichtlich in den Asteroiden Dimorphos ein und veränderte seine Umlaufbahn. Als der Einschlag erfolgte, erstreckte sich die Wolke von Trümmern über 10.058 Kilometer in den Weltraum und hielt für Monate an. Dies schuf das erste von Menschenhand gemachte Meteoriten-Schauer, das in Zukunft auf der Erde und dem Mars sichtbar sein könnte.
Laut Lindley Johnson, dem Beauftragten für planetare Verteidigung der NASA, zeigte die Mission, dass:
“Wir sind nicht mehr machtlos, um diese Art von Naturkatastrophe zu verhindern.”
Der Asteroid stellte keine Bedrohung für die Erde dar, aber die US-Weltraumbehörde wollte sehen, ob der Einschlag des Raumfahrzeugs in einen kleinen Asteroiden mit 13.645 Meilen pro Stunde (6,1 km pro Sekunde) in der Lage wäre, seine Bewegung zu verändern. Die geringe Größe von Dimorphos machte es zum perfekten Testobjekt, und die NASA erklärte die Mission für erfolgreich, wobei ein Einschlagkrater von etwa 10 bis 20 Metern entstand.
“Dieses Ergebnis ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis der vollen Auswirkung von DARTs Einschlag mit seinem Ziel-Asteroiden… Wenn neue Daten jeden Tag hereinkommen, werden Astronomen in der Lage sein, besser zu beurteilen, ob und wie eine Mission wie DART in der Zukunft verwendet werden kann, um die Erde vor einem Asteroiden-Einschlag zu schützen, wenn wir jemals einen entdecken, der auf uns zukommt.”
– Lori Glaze, die Direktorin der Abteilung für Planetenwissenschaften der NASA
Die Bilder der Nachwirkungen wurden von einem CubeSat namens LICIACube aufgenommen, der im Raumfahrzeug untergebracht war. Es trennte sich dann ab, um Bilder und Videos aufzunehmen.
Während bodengestützte Teleskope verwendet wurden, um den Absturz zu überwachen, bleiben Fragen zu DARTs Auswirkung und der Zusammensetzung der Asteroiden, die dazu beitragen können, die Asteroiden-Abwehr-Technologie zu verbessern. Hera zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem es eine umfassende Bewertung durchführt und das endgültige Ergebnis detailliert.
Technologien, die den Weg für eine zukünftige Raumfahrt ebnen
Die planetare Verteidigungsmission der Europäischen Weltraumorganisation stellt einen monumentalen Schritt in der Entwicklung von Asteroiden-Abwehr-Techniken und der Vorbereitung der Menschheit auf die Zukunft als multi-planetares Geschöpf dar.
Darüber hinaus demonstriert Hera Fortschritte in der Tiefraumnavigation und autonomen Technologie, die wahrscheinlich eine wichtige Rolle in zukünftigen Raumfahrt- und Kolonisierungsbemühungen spielen werden.
Und während wir uns in den Weltraum ausdehnen, wird es immer wichtiger, die Erde und mögliche zukünftige Lebensräume vor Weltraumgefahren zu schützen. Indem Missionen wie Hera unsere Fähigkeit verbessern, Asteroiden abzulenken oder umzuleiten, tragen sie dazu bei, die langfristige Überlebensfähigkeit der menschlichen Zivilisation zu gewährleisten, nicht nur auf der Erde, sondern auch darüber hinaus.
Es ist jedoch erst der Anfang, und um zu einer multi-planetares Geschöpf mit einer Raumfahrt-Wirtschaft zu werden, benötigen wir mehrere kritische Technologien, die verschiedene Bereiche der Luft- und Raumfahrt, Energie und Lebenswissenschaften umfassen.
Dazu gehören kostengünstige, langlebige und wiederverwendbare Raketen, wie zum Beispiel die Starship von SpaceX. Fortgeschrittene Antriebstechnologien wie nukleare thermische Antriebe sind erforderlich, um schneller und effizienter zu Planeten wie dem Mars zu reisen.
Es reicht jedoch nicht aus, nur zu diesen Planeten zu reisen. Um dort zu leben, benötigen wir Lebenserhaltungssysteme in Bezug auf Luft, Wasser und Nahrung, die für eine langfristige Besiedlung erforderlich sind.
Energie-Systeme wie portable Kernreaktoren und Solar-Arrays, die für den Einsatz im Weltraum optimiert sind, sind ebenfalls notwendig, um die Besiedlung anderer Planeten zu unterstützen. Neben den Energiebedürfnissen benötigen wir Technologien, die es uns ermöglichen, Ressourcen von Planeten und Asteroiden zu extrahieren. Neben Rohstoffen benötigen wir Technologien wie 3D-Druck, um sie für Treibstoff, Bauinfrastruktur und Lebenserhaltung zu nutzen.
Roboter werden auch bei der Errichtung von Infrastrukturen, insbesondere in gefährlichen oder schwer zugänglichen Gebieten, eine große Hilfe sein.
Zuverlässige, hochgeschwindigkeits-Kommunikationssysteme werden eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Kontakts zwischen der Erde und Kolonien auf anderen Planeten spielen, während Fortschritte in der Medizin erforderlich sind, um das menschliche Leben zu schützen. Gentechnik und biologische Gegenmaßnahmen gegen die Bedrohung durch kosmische Strahlung werden auch dazu beitragen, das menschliche Leben außerhalb der Erde zu schützen.
Obwohl all dies derzeit noch ein Traum ist, entwickeln mehrere Unternehmen die Technologien, die erforderlich sind, um die Menschheit zu einem multi-planetares Geschöpf zu machen.
SpaceX ist sicherlich ein großer Name in diesem Bereich mit seinen wiederverwendbaren Raketen. Das Unternehmen plant auch, sein Starship-Raumfahrzeug zu nutzen, um die menschliche Kolonisation des Mars zu ermöglichen, während es sich auf globale Satelliten-basierte Kommunikation über Starlink konzentriert.
Der Milliardär Jeff Bezos hat sich auch mit Blue Origin in den Ring geworfen. Durch seine wiederverwendbare New-Glenn-Rakete und den Blue-Moon-Mondlander zielt das Unternehmen darauf ab, die menschliche Kolonisation zu ermöglichen. Northrop Grumman ist ein weiteres Unternehmen, das an NASAs Artemis-Programm beteiligt ist, während sein Cygnus-Raumfahrzeug Frachtdienste zur Internationalen Raumstation (ISS) liefert.
Lockheed Martin (LMT )
Dieses globale Luft- und Raumfahrt-Unternehmen arbeitet eng mit der NASA an dem Orion-Raumfahrzeug zusammen, das für die Erforschung des tiefen Weltraums konzipiert ist. Das Unternehmen hat auch eine Vision für seine interplanetarische Reise zum roten Planeten, die als “Mars Base Camp” bezeichnete Umlaufstation, die zukünftigen bemannten Missionen Unterstützung bieten soll.
(LMT )
Mit einem Aktienkurs von derzeit 605,11 US-Dollar, was einem Anstieg von 33,51% seit Jahresbeginn entspricht, hat Lockheed Martin eine Marktkapitalisierung von 144,23 Milliarden US-Dollar erreicht. Das Unternehmen hat einen Gewinn pro Aktie (TTM) von 27,58 US-Dollar, ein Kurs-Gewinn-Verhältnis (TTM) von 21,94 und eine Dividendenrendite von 2,18%.
Für das zweite Quartal 2024 meldete das Unternehmen einen Umsatz von 18,1 Milliarden US-Dollar und einen Nettogewinn von 1,6 Milliarden US-Dollar, was einem Gewinn pro Aktie von 6,85 US-Dollar entspricht. Der Cash-Flow aus der Geschäftstätigkeit betrug 1,9 Milliarden US-Dollar, und der freie Cash-Flow zum Ende des Quartals lag bei 1,5 Milliarden US-Dollar. Das Unternehmen meldete auch einen Auftragsbestand von fast 160 Milliarden US-Dollar, da es weiterhin eine gesteigerte Nachfrage nach Verteidigungstechnologie-Lösungen verzeichnet.
“Von der kritischen Rolle des PAC-3 bei der Luftverteidigung bis zum Aegis-Kampfsystem mit künstlicher Intelligenz bis zum F-35 mit seinen fortschrittlichen Sensoren und Datenmanagement-Fähigkeiten hat unser Unternehmen wesentliche Beiträge zur Verteidigung der Alliierten und Partner geleistet.”
– Lockheed Martin-CEO Jim Taiclet
Fazit
Wie wir gesehen haben, stellt Hera einen großen und kritischen Schritt nach vorne in der planetaren Verteidigung dar. Durch die Bereitstellung wertvoller Erkenntnisse über Asteroiden-Abwehr-Technologie wird diese Mission nicht nur die “kinetische Auswirkung” für die Asteroiden-Abwehr verfeinern, sondern auch zur weiteren Erforschung des Weltraums beitragen. Hera hat auch das Potenzial, den Weg für uns zu ebnen, um zu einem multi-planetares Geschöpf zu werden und das Leben auf der Erde und darüber hinaus zu schützen.
