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Deutsche Schulen helfen bei der Bahnbestimmung des potentiell gefährlichen Asteroiden Apophis

11.01.2013
Pressemitteilung des Hauses der Astronomie (Heidelberg) - Der Asteroid Apophis wird nicht wie seit einigen Jahren befürchtet im Jahr 2036 auf die Erde stürzen.
Dass man diesbezüglich Entwarnung geben kann, verdanken die Astronomen unter anderem Messungen der Positionen von Apophis am Himmel, die das Albert-Schweitzer-Gymnasium in Crailsheim und das Lessing-Gymnasium in Lampertheim, zwei Partnerschulen des Hauses der Astronomie in Heidelberg, am 8. Januar mit den beiden über das Internet fernsteuerbaren Faulkes-Teleskopen auf Hawaii und in Australien durchgeführt haben.

Seit seiner Entdeckung am 19. Juni 2004 sorgt der Asteroid Apophis für Schlagzeilen, denn während sich der Großteil der mittlerweile über 600.000 bekannten Asteroiden in unserem Sonnensystem auf Umlaufbahnen bewegen, die zwischen denen der Planeten Mars und Jupiter liegen, kommt der zunächst als 2004 MN4 bezeichnete Himmelskörper der Erde etwa alle achteinhalb Jahre der Erde besonders nahe. Er zählt daher und aufgrund seiner Größe von etwa 325 Metern zu den potentiell gefährlichen Asteroiden (engl. Potentially Hazardous Asteroids, kurz PHAs), deren Umlaufbahnen näher als 7,5 Millionen Kilometer an die Erdumlaufbahn heranreichen und die bei einem Einschlag auf der Erde mindestens regionale Zerstörungen anrichten würden.
Seit einigen Jahren ist bekannt, dass seine Umlaufbahn den Apophis im April 2029 bis auf etwa 30.000 Kilometer an die Erdoberfläche heranführen wird. Damit wird er sich unterhalb der geostationären Satelliten im Erdorbit bewegen. Während des nahen Vorbeiflugs wird sich durch das Schwerefeld der Erde seine Umlaufbahn verändern, und es konnte nach damaligem Wissen nicht ausgeschlossen werden, dass er dann sieben Jahre später, am 13. April 2036, auf die Erde stürzen würde. Dies war Grund genug, ihn nach der griechischen Gottheit der Finsternis und des Chaos Apophis (ägyptisch Apep) zu benennen.

Am 9. Januar 2013 kehrte Apophis erstmals nach seiner Entdeckung wieder in die Nähe der Erde zurück, allerdings sollte er dieses Mal nur bis auf 14,6 Millionen Kilometer (das entspricht der 38-fachen Entfernung des Mondes) herankommen. Dennoch würde man aus Positionsmessungen während des Vorbeiflugs seine die Bahnparameter seiner Umlaufbahn noch einmal viel besser ermitteln können als in den Jahren zuvor und damit viel genauere Vorhersagen über seine Wiederkehr im Jahr 2029 und die anstehenden Bahnänderungen machen können, die Apophis eventuell auf Kollisionskurs mit der Erde bringen könnten.

Aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit und seiner geringen Helligkeit benötigt man zur Beobachtung von Apophis derzeit mindestens ein Teleskop mittlerer Größe. Am 8. Januar 2013, dem Tag vor der größten Annäherung, bot sich dem Albert-Schweitzer-Gymnasium in Crailsheim (ASG) und dem Lessing-Gymnasium in Lampertheim (LGL) - zwei Partnerschulen des Hauses der Astronomie in Heidelberg (HdA) - die Gelegenheit, Aufnahmen von Apophis zu machen. Beide Schulen haben im Rahmen eines Pilotprojekts Zugang zu den über das Internet fernsteuerbaren 2-Meter-Faulkes-Teleskopen auf Hawaii und in Australien, die ansonsten in erster Linie von britischen Schulen für Himmelsaufnahmen genutzt werden.

Asteroid Apophis im Abstand von 10 Minuten von zwei verschiedenen Standorten. Die Einzelbilder demonstrieren sowohl die Eigenbewegung des Asteroiden am Himmel als auch seine Parallaxe. Oben: Aufnahmen von 12:46 MEZ, unten: Aufnahmen von 12:56 MEZ. Linke Spalte: Faulkes Telescope South am Siding-Spring-Observatorium (Australien), rechte Spalte: Faulkes Telescope North auf dem Vulkan Haleakala (Hawaii).

Bilder: Faulkes Telescope Project/Martin Metzendorf und Matthias Penselin

Die beiden HdA-Partnerlehrer Matthias Penselin und Martin Metzendorf verfolgten Apophis simultan mit beiden Teleskopen über eine halbe Stunde hinweg. "Aus den Bildern lässt sich nicht nur die Position von Apophis am Himmel zum Zeitpunkt der Aufnahmen exakt rekonstruieren, wir können außerdem aus der Differenz der an den beiden Standorten gemessenen Himmelskoordinaten, die sich durch die leicht unterschiedliche Blickrichtung von Australien und Hawaii auf Apophis vor dem Hintergrund weit entfernter Sterne ergibt, mit einfachen geometrischen Methoden direkt die Entfernung von Apophis während der Beobachtungen ermitteln", erläutert ASG-Lehrer Penselin, der die die Idee zu diesem außergewöhnlichen Projekt hatte.

LGL-Lehrer Metzendorf war sofort begeistert, und gemeinsam reservierten beide Schulen zeitgleiche Beobachtungszeit an den beiden Faulkes-Teleskopen. "Wir setzen die Faulkes-Teleskope regelmäßig im Unterricht ein. Unsere Schüler haben dabei nicht nur die Chance selber die Teleskope zu steuern und eigene Bilder vom Himmel zu machen, sondern erleben gleichzeitig, wie professionelle Astronomen heutzutage arbeiten und welche Technik sie dabei zur Verfügung haben. Die Apophis-Beobachtungen sind aber nochmal wieder etwas ganz Besonderes", erläutert Metzendorf. Nun können sich die Schüler der beiden Schulen mit der Bestimmung des Blickwinkels auf Apophis, der sogenannten Parallaxe auseinandersetzen.

Zunächst einmal waren die gewonnenen Messungen aber sehr wertvoll für die exakte Bestimmung der Umlaufbahn von Apophis und wurden daher noch am selben Tag von Lothar Kurtze vom Faulkes Telescope Project, der die beiden Schulen gemeinsam mit Carolin Liefke vom Haus der Astronomie betreut, zur Auswertung an das Minor Planet Center der Internationalen Astronomischen Union weitergeleitet, das die weltweit gewonnenen Beobachtungsdaten aller Asteroiden sammelt. Damit haben die Aufnahmen der beiden Schulendazu beigetragen, dass praktisch ausgeschlossen werden konnte, dass Apophis 2036 auf die Erde stürzt.

Zusatzinformationen:

Das Faulkes Telescope Project wird von der University of Glamorgan koordiniert und verfügt über Zugang zu zwei fernsteuerbaren 2-Meter-Teleskopen auf Hawaii und in Australien, die vom Las Cumbres Observatory Global Telescope (LCOGT) Netzwerk in Santa Barbara, USA, betrieben werden.

Das Haus der Astronomie (HdA) ist ein Zentrum für astronomische Öffentlichkeitsarbeit und Didaktik auf dem Königstuhl in Heidelberg. Gegründet wurde das HdA Ende 2008 von der Klaus Tschira Stiftung und der Max-Planck-Gesellschaft. Die Klaus Tschira Stiftung hat auf dem Königstuhl das spektakuläre galaxienförmige Gebäude des HdA (Architekten: Bernhardt + Partner, Darmstadt) errichtet. Weitere Partner sind die Universität Heidelberg und die Stadt Heidelberg.

Kontaktinformationen:

Carolin Liefke
Haus der Astronomie
MPIA-Campus
Königstuhl 17
69117 Heidelberg
Tel.: 06221 528-226
E-Mail: liefke@hda-hd.de

Lothar Kurtze
Faulkes Telecope Project Deutschland
Klingenweg 14
69469 Weinheim
E-Mail: kurtze@sternwarte-weinheim.de

Martin Metzendorf
Lessing-Gymnasium Lampertheim
Biedensandstraße 55
68623 Lampertheim
Tel.: 06206 155 22 0
E-Mail: m.metzendorf@lgl.de

Matthias Penselin
Albert-Schweitzer-Gymnasium Crailsheim
Dr.-Ascher-Weg 1
74564 Crailsheim
Tel.: 07951 468048
E-Mail: mpenselin@yahoo.de
Weitere Informationen:

http://www.hausderastronomie.de/ - Haus der Astronomie
http://www.faulkes-telescope.com/ - Faulkes Telescope Project
http://www.asg-crailsheim.de/ - Albert-Schweitzer-Gymnasium Crailsheim
http://www.lgl.de/ Lessing-Gymnasium Lampertheim

Dr. Carolin Liefke | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpia.de

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