Abenteuer Astronomie

Bald geht sie los, die beispiellos rasante wie tiefe Dauerdurchmusterung des Himmels mit dem Teleskop PanSTARRS-1, für das jüngst auch über 30 internationale Astronomen ins Boot geholt wurden, um den erwarteten Datenstrom ab 2007 optimal zu nutzen. Während eine Fülle von astrophysikalischen Entdeckungen anfallen dürfte, ist die erklärte Hauptaufgabe von PS-1 doch das Abgrasen des Himmels über Hawaii nach Kleinkörpern des Sonnensystems. Und das soll PanSTARRS mit solcher Effizienz gelingen, dass sich der Charakter der Asteroidenjagd wie auch der Datenbank aller Kleinplaneten des Minor Planet Center (MPC) dramatisch verändern dürfte, wie Tim Spahr auf der IAU-Tagung in Prag am 16.8.2006 darlegte. Derzeit sind am MPC 3,9 Millionen Positionsmessungen von 350 000 Asteroiden erfasst – viele davon fehlerhaft, was aber nur in manchen Fällen erkannt werden kann, so dass auch abgeleitete Orbits problematisch sein können.

Wenn nun aber mit PanSTARRS & Co. Teleskope der 1- bis 5-m-Klasse ständig den gesamten Himmel abscannen und automatisch konsistent zuverlässige Positionsdaten für lokalisierte bewegliche Objekte liefern (und im Idealfall auch gleich selbst noch die Identifikationen mitliefern, wenn es sich um bekannte Himmelskörper handelt), dann wird sich die Qualität der Daten, die das MPC erreichen, um Größenordnungen verbessern. Schlechte Astrometrie wird praktisch verschwinden, der mittlere Fehler einer Position von derzeit 0,5″ auf 0,1″ bis 0,05″ sinken und, so Spahr, »der relative Beitrag der Amateurastronomen nahezu auf Null fallen« (die sich allerdings durchaus noch mit gezielten Follow-Up-Beobachtungen kritischer Objekte nützlich machen können). Nicht alle am MPC oder auch unter den heutigen Asteroidenjägern sehen die Zukunft so radikal und rosig zugleich, wie interstellarum in Prag erfahren konnte, aber der von Spahr beschworene »Paradigmenwechsel« in der Asteroidenjagd und -astrometrie wird irgendwann kommen.

Schon 200 Asteroiden sind per Radar untersucht worden, darunter 20 doppelte und so mancher Exot, berichtete L. Benner am 15.8.2006 auf der Tagung, wobei die Daten – und rekonstruierten 3D-Bilder – das Werk der Teleskope von Arecibo und Goldstone sind. Das 3D-Radarmodell für Itokawa hat dabei die japanische Sonde Hayabusa aus der Nähe bestens bestätigt, und oft hilft auch die optische Rotationslichtkurve bei der Rekonstruktion der Asteroidengestalt aus den Radarechos: In mehreren Fällen haben sich dabei Amateurastronomen verdient gemacht, wie Benner explizit hervorhob! Zu besonderen Erfolgen der letzten Zeit gehört der 2-km-Asteroid 1992 UY4, auf dessen Oberfläche Arecibo im August 2005 radarhelle Flecken nachwies: Sind das Felsbrocken wie auf Eros? (1580) Betulia hat eine dreieckige Gestalt und einen seltsamen Rotationszustand, und 2002 CE26 besteht möglicherweise aus drei Teilen (aber ein Hurrican im Herbst 2004 ruinierte leider entscheidende Arecibo-Beobachtungen).

2004 XP14 wiederum war diesen Juli mit 1,1 Monddistanzen der erdnächste Asteroid, der je per Radar untersucht wurde: Es gab ein superstarkes Echo, die Länge konnte zu 130 m bestimmt werden und die Rotationsperiode zu rund 500 Stunden (3 Wochen)! Ein erstaunlicher Rekord, der allerdings wegen der geringen Bewegung des Asteroidenkörpers das Erstellen guter Radarkarten via Dopplereffekt erschwerte (s.a. Nature vom 24.8.2006 S. 855). Der höchst irreguläre und eckige 2005 WC1 dagegen rotiert einmal in 2½ Stunden, und (66 391) 1999 KW4 ist der am besten untersuchte Doppelasteroid, der im Mai 2001 der Erde nahekam. Das grössere Objekt rotiert nach der jetzt vorliegenden Auswertung so schnell, dass es zu einer Art Pfannkuchen wurde – und der äquatoriale Wulst kurz vor dem Abheben steht. Geteilt hat sich der Körper entweder durch Gezeitenkräfte bei einer früheren nahen Erdpassage (die nächsten 1000 Jahre sind Impakte übrigens ausgeschlossen; Radarastrometrie ist besonders präzise) oder infolge immer schnellerer Rotation, hervorgerufen durch die Sonneneinstrahlung.

Die erste detaillierte Infrarotkarte des Zwergplaneten Ceres ist mittels Adaptiver Optik am Keck-II-Teleskop auf Hawaii erstellt worden, mit 30 km Auflösung während der Opposition 2002. Die Karte, die 80% der Oberfläche erfasst, zeigt eine Vielzahl von 40 bis 160 km großen geologischen (oder heisst das »cereologischen«?) Strukturen, bei denen das Reflexionsvermögen um bis zu 12% schwankt und die mehreren Hubble-Bildern im sichtbaren Licht durchweg entsprechen. Das könnten topographische Gebilde sein, Zonen mit anderer chemischer Zusammensetzung oder Gebiete, wo die Oberfläche des Zwergplaneten unterschiedlich stark »verwittert« ist (zur Weltraumverwitterung tragen der Sonnenwind, Impakte von Mikrometeoriten usw. bei). Bei der Kartierung wurde auch die Gestalt von Ceres neu vermessen: Es handelt sich um ein abgeplattetes Sphäroid mit Durchmessern von 962 und 894 km (jeweils ±28 km), passend ebenfalls zu den Bildern des Hubble Space Telescope. Im November 2007 sollen mit dem VLT noch bessere IR-Karten entstehen.