Wenn Apophis 2029 näher als die Fernsehsatelliten an der Erde vorbeirast, wartet dort schon eine kleine Sonde aus Peking auf ihn.
Sie will live miterleben, wie die Schwerkraft unseres Planeten an dem Geröllhaufen zerrt.
Ein Team der Tsinghua-Universität in Peking plant eine Sonde, die den Asteroiden Apophis am 13. April 2029 genau in dem Moment abfangen soll, in dem er der Erde am nächsten kommt.
Dieser Moment ist wissenschaftlich so wertvoll, weil die Erde den lockeren Gesteinshaufen dann so stark anzieht, dass an steilen Hängen womöglich Geröll abrutscht, und Forschende diesen Vorgang aus nächster Nähe verfolgen könnten.
Die von Studierenden geführte Mission namens START soll als günstiger Mitfahrer ins All starten, sich mit einem sanften Elektroantrieb in eine hohe Erdumlaufbahn hocharbeiten und Apophis dann in wenigen Kilometern Abstand mit Teleskop- und Infrarotkameras ablichten.
Gelingt das, liefert die Sonde Nahaufnahmen aus einem zusätzlichen Blickwinkel, der die großen Missionen von ESA und NASA ergänzt, und zeigt nebenbei, dass Asteroidenforschung auch mit kleinem Budget möglich ist.
Ein Asteroid kommt der Erde näher als die Fernsehsatelliten
Apophis ist ein mehrere hundert Meter großer Gesteinsbrocken, der um die Sonne kreist und dabei die Erdbahn kreuzt.
Am 13. April 2029 zieht er tiefer an unserem Planeten vorbei als die Satelliten, die uns Fernsehprogramme und Wetterbilder liefern.
Gefährlich wird das nicht, denn einen Einschlag haben Astronominnen und Astronomen längst ausgeschlossen.
Ein so großer Brocken kommt der Erde nach Einschätzung von Fachleuten nur etwa einmal in tausend Jahren so nah, und in Europa, Afrika und Westasien wird er sogar mit bloßem Auge zu sehen sein.
Entsprechend groß ist das Aufgebot im All.
Die europäische Raumfahrtagentur ESA schickt die Sonde Ramses, die Apophis schon vor der Begegnung erreichen und ihn durch den Vorbeiflug begleiten soll.
Die NASA-Sonde Osiris-Apex untersucht danach, was sich an ihm verändert hat.
Was die Anziehung der Erde mit Apophis anrichten könnte
Apophis besteht nach allem, was Messungen nahelegen, aus lose aufgeschüttetem Geröll, das nur die eigene schwache Schwerkraft zusammenhält.
Fliegt ein solcher Haufen dicht an der Erde vorbei, wirken Gezeitenkräfte auf ihn, also derselbe Effekt, mit dem der Mond bei uns Ebbe und Flut erzeugt, weil er an der zugewandten Seite stärker zieht als an der abgewandten.
Die naheliegende Frage wäre, ob die Erde den Brocken dabei zerreißt.
Die Modellrechnungen, die das Team zusammenträgt, verneinen das, denn die Gezeitenkraft erreicht höchstens etwa ein Hundertstel der Schwerkraft an seiner Oberfläche.
Für einen Zerfall reicht das bei Weitem nicht, doch wo Geröll an steilen Hängen ohnehin kurz vor dem Abrutschen liegt, kann schon ein kleiner zusätzlicher Zug kleine Erdrutsche auslösen.
Beobachtet hat so etwas noch niemand, denn alle bisher besuchten Asteroiden kannte man nur als ruhende Überbleibsel aus der Frühzeit des Sonnensystems.
Simulationen zeigen zudem, dass solche Rutschungen am ehesten in der letzten Stunde vor der größten Annäherung entstehen, und in diesem kurzen Zeitfenster muss eine Kamera vor Ort sein.
Wie eine Studierenden-Sonde aus Peking den Moment abpassen will
Hinter START steht das Tianxing-Programm der Tsinghua-Universität, in dem Studierende eigene Weltraummissionen entwickeln.
Die Missionsbeschreibung haben Yixuan Wu und Yunda Li als gleichberechtigte Erstautoren zusammen mit einem großen Team veröffentlicht.
Ihr Plan nutzt aus, dass Apophis selbst in die Nähe der Erde kommt, sodass keine jahrelange Reise durch das Sonnensystem nötig ist.
Die Sonde soll Anfang 2028 als Beifahrer auf einer kommerziellen chinesischen Rakete in eine niedrige Umlaufbahn starten.
Danach schiebt ein elektrisches Triebwerk, das Xenon-Gas ausstößt, sie viele Monate lang ganz sanft in einer Spirale nach oben, bis sie in jener Höhe kreist, in der Apophis vorbeikommen wird.
An Bord sind eine Teleskopkamera für scharfe Detailbilder, eine Weitwinkelkamera, die den Asteroiden findet und im Blick behält, und drei Kameras, die im für uns unsichtbaren Infrarotlicht verraten, aus welchen Mineralen die Oberfläche besteht.
Das Ganze soll umgerechnet nur rund 4,5 Millionen US-Dollar kosten und wird vor allem von privaten Geldgebern finanziert.
Die Studie ist als Preprint auf dem Server arXiv erschienen und wurde noch nicht von unabhängigen Fachleuten begutachtet.
Sie beschreibt außerdem einen Plan, denn die Sonde befindet sich gerade in der Detailkonstruktion und muss erst noch gebaut werden.
Warum die Kamera den nächsten Punkt verpasst
Am liebsten hätte das Team eine Umlaufbahn gewählt, auf der die Sonde ungefähr in dieselbe Richtung fliegt wie Apophis, weil der Vorbeiflug dann langsamer ausgefallen wäre.
Solche Bahnen laufen aber entgegen der Richtung, in der fast alle Satelliten kreisen, und Mitfluggelegenheiten dorthin gibt es praktisch nicht.
Also wählte das Team eine gewöhnlichere Bahn und nahm in Kauf, dass sich Sonde und Asteroid mit enormem Tempo begegnen.
Je näher Apophis dann kommt, desto schärfer werden zwar die Bilder, desto schneller huscht er aber auch über den Himmel.
Das kennt jeder von der Autobahn, wo ein weit entferntes Auto kaum zu wandern scheint und beim Überholen in einem Augenblick durchs Blickfeld schießt.
Ein schwenkbarer Kamerakopf soll Apophis deshalb selbstständig nachführen, doch in den letzten Sekunden wird selbst er zu langsam.
Nach den Simulationen des Teams beginnen die Bilder einige Sekunden vor der größten Annäherung zu verwischen, kurz darauf rutscht der Asteroid aus dem Bildfeld, und im Moment der größten Nähe sind die Instrumente bereits abgeschaltet.
Noch näher heranzufliegen hätte schärfere Bilder gebracht, doch die europäische Sonde Ramses soll während der Begegnung nur wenige Kilometer vor Apophis schweben, und START hält deshalb etwas mehr Abstand.
Wie stark sich der ganze Asteroid unter dem Zug der Erde dehnt, kann die kleine Sonde nicht messen, denn es geht um Bruchteile eines Millimeters.
Für Beben im Inneren bräuchte es ein Messgerät, das auf der Oberfläche steht, und auch eine Änderung seiner Drehung wird START nach Einschätzung des Teams nur schwer erfassen können.
Was START beim Vorbeiflug sehen soll
Sonde und Asteroid rasen mit rund 8,7 Kilometern pro Sekunde aneinander vorbei, so schnell, dass man in gut einer Minute von Hamburg nach München käme, Luftlinie.
Für die wirklich scharfen Aufnahmen bleibt kaum mehr Zeit als für diese Strecke.
Die Weitwinkelkamera erfasst Apophis zwar schon lange vorher als winzigen Lichtpunkt, doch erst im letzten Anflug wird aus ihm eine Landschaft.
In den besten Bildern soll die Teleskopkamera Einzelheiten von wenigen Zentimetern auflösen und damit einzelne Felsbrocken und Steine sichtbar machen.
Rutscht irgendwo Geröll ab, könnte die Sonde das an Brocken erkennen, die sich von Bild zu Bild verschieben.
Die Infrarotkameras suchen gleichzeitig nach frisch freigelegtem Gestein, das noch nicht von Sonnenwind und Strahlung verändert wurde, die Asteroidenoberflächen über lange Zeit altern lassen.
Solches unberührtes Material könnte helfen zu klären, wie die Meteoriten in unseren Sammlungen mit den Asteroiden da draußen zusammenhängen.
„Wir können vom Analysieren der versteinerten Ergebnisse vergangener Prozesse dazu übergehen, direkt zu verfolgen, wie ein Schutthaufen-Körper auf die Gezeitenkräfte der Erde reagiert“, schreibt das Team in seiner Studie.
Was ein kleiner Satellit für die Asteroidenforschung leisten kann
START schaut aus einer anderen Richtung und bei anderem Licht auf Apophis als Ramses und ergänzt die große Mission so um einen zweiten Blick.
Legt man die Nahaufnahmen neben die Bilder, die Ramses vor und Osiris-Apex nach der Begegnung macht, lässt sich besser erkennen, was sich an der Oberfläche tatsächlich verändert hat.
Wie fest solche Schutthaufen zusammenhalten, gilt als wichtige Größe für die Planetenabwehr, also für den Umgang mit Asteroiden, die der Erde gefährlich werden könnten.
Mindestens ebenso wichtig ist dem Team der Nachweis, dass eine solche Mission schnell und günstig zu haben ist.
„Diese Erreichbarkeit aus der Erdumgebung senkt die Hürden für die Erkundung des tiefen Weltraums“, schreiben die Forschenden, sie ermögliche schnelle Missionen, die bisher zu teuer gewesen wären.
Bis Ende 2026 soll der Entwurf stehen, danach beginnt der Bau, und den Großteil des Geldes hat das Team nach eigenen Angaben bereits beisammen.
Nach dem Vorbeiflug soll es etwa eine Woche dauern, bis alle Daten über Bodenstationen in China, Afrika und Südamerika zur Erde gefunkt sind.
Meine Einschätzung
Mir gefällt an diesem Plan vor allem, dass er eine Eigenheit des Himmels nutzt, statt gegen sie anzukämpfen.
Weil Apophis zu uns kommt, muss niemand ihm jahrelang hinterherreisen, und plötzlich wird eine Asteroidenmission zu etwas, das ein Universitätsteam stemmen kann.
Gleichzeitig ist die Studie bemerkenswert offen darin, was nicht klappen wird.
Das Bild der Kamera, die im entscheidenden Augenblick schon abgeschaltet ist, bleibt bei mir hängen, weil es zeigt, wie viel Raumfahrt aus klug gewählten Kompromissen besteht.
Offen ist allerdings, ob Bau und Start rechtzeitig gelingen, denn diese Begegnung lässt sich um keinen Tag verschieben.
Wenn du jemanden kennst, der im April 2029 nach Apophis Ausschau halten will, schick ihm diesen Text, damit er weiß, dass dicht neben dem Lichtpunkt dann eine kleine Sonde von Studierenden mitfliegt.
Quelle: Yixuan Wu (Tsinghua University), 2026; arXiv:2610.22904
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