Millionen Asteroiden umkreisen die Sonne, meist unbeachtet. Nur selten rücken sie ins Blickfeld der Öffentlichkeit – dann aber mit Wucht. Die Explosion über Tunguska im Jahr 1908 legte riesige Waldflächen flach. Der Luftknall von Tscheljabinsk 2013 ließ Fensterscheiben bersten und verletzte mehr als tausend Menschen. Einschläge mit globalen Folgen sind extrem selten. Doch gerade weil sie so selten sind, wäre ihr Schaden im Ernstfall kaum zu beherrschen.
Würde eines Tages ein Asteroid entdeckt, der auf Kollisionskurs mit der Erde liegt, und bliebe nur wenig Vorwarnzeit, gäbe es nur noch wenige Optionen. Eine davon wäre der Einsatz eines nuklearen Sprengkörpers in der Nähe des Asteroiden, um seine Bahn zu verändern. Politisch ist dieser Ansatz hoch umstritten. Wissenschaftlich begleitet ihn seit Langem ein grundlegendes Problem: Niemand weiß genau, wie Asteroiden auf einen extrem schnellen, massiven Energieeintrag reagieren.
Diese Unsicherheit ist nicht neu. Neu ist, dass sie sich inzwischen experimentell untersuchen lässt.
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Asteroiden sind komplizierter als gedacht
Asteroiden sind keine einheitlichen Felsbrocken. Manche gleichen locker zusammengehaltenen Geröllhaufen. Andere bestehen aus dichtem Gestein oder enthalten große Mengen Metall. Ihre Oberflächen lassen sich mit Teleskopen beobachten, Raumsonden liefern Detailbilder einzelner Objekte. Doch was im Inneren passiert, bleibt meist verborgen.
Genau das ist entscheidend. Denn ob ein Asteroid auf eine Ablenkungsmaßnahme reagiert oder ihr weitgehend widersteht, hängt von seinem inneren Aufbau ab. Wie sich Spannungen ausbreiten, wie viel Energie aufgenommen wird und ob der Körper zerbricht oder intakt bleibt – all das entscheidet über Erfolg oder Misserfolg.
Warum herkömmliche Experimente nicht ausreichen
Im Labor lassen sich diese Prozesse nur eingeschränkt nachstellen. Die relevanten Zeiträume sind extrem kurz, die Energiedichten enorm. Klassische Versuchsaufbauten stoßen hier an physikalische Grenzen. Deshalb greifen Forschende zu einem Werkzeug, das auf den ersten Blick wenig mit Asteroiden zu tun hat: Teilchenbeschleunigern.
Asteroidenforschung am CERN
In der HiRadMat-Anlage am CERN testen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler normalerweise Materialien für den Betrieb von Beschleunigern. Dabei geht es darum zu verstehen, wie Bauteile extremen Strahlungs- und Energielasten standhalten. Inzwischen nutzt man diese Infrastruktur auch für Fragen der Planetenverteidigung.
Hochenergetische Protonenpulse aus dem Super Proton Synchrotron treffen dabei auf Meteoritenproben. Innerhalb von Nano- bis Mikrosekunden wird große Energie im Material freigesetzt. Sensoren und Hochgeschwindigkeitsmessungen zeigen, wie sich Spannungswellen ausbreiten, wie sich das Material verformt und wann es reißt oder zerbricht.
Diese Experimente sind keine Miniaturversion einer nuklearen Explosion. Es fehlen etwa die Röntgenstrahlung und das expandierende Plasma. Dennoch liefern sie etwas, das bislang fehlte: reale Messdaten darüber, wie echtes Asteroidenmaterial auf extrem schnelle Belastungen reagiert – und wo theoretische Modelle an ihre Grenzen stoßen.
Messungen statt Wunschdenken
Die Ergebnisse fallen ernüchternd aus. Manche Proben halten deutlich mehr Energie aus als erwartet. Andere zerbrechen auf ganz andere Weise als in den Modellen angenommen. Besonders metallreiche Meteorite erweisen sich als erstaunlich robust. Sie nehmen viel Energie auf, ohne sofort zu fragmentieren.
Das ist problematisch für viele nukleare Ablenkungsszenarien. Häufig wird stillschweigend angenommen, dass ein Asteroid bei einer Explosion leicht zerbricht und die Fragmente stark von ihrer ursprünglichen Bahn abweichen. Die Messungen aus HiRadMat zeigen: Diese Annahme ist keineswegs verlässlich. Ein kompakter Körper kann einen Großteil der Energie „schlucken“, ohne dass sich seine Bahn nennenswert ändert.
Noch kritischer: Zerbricht ein Asteroid unkontrolliert, kann das Risiko sogar steigen. Mehrere große Fragmente, die weiterhin erdnah bleiben, wären schwerer zu handhaben als ein einzelner Körper. In der Fachwelt gilt dieses Szenario als eines der größten Risiken nuklearer Abwehrstrategien.
Kinetisch oder nuklear – sicher ist keine Methode
Die nukleare Option ist Teil einer größeren Debatte. 2022 zeigte die NASA-Mission DART, dass sich die Bahn eines Asteroiden durch einen gezielten Aufprall verändern lässt. Dieser kinetische Ansatz gilt als besser kontrollierbar, weil die Impulsübertragung überschaubarer ist und Fragmentation weniger wahrscheinlich erscheint.
Doch auch hier entscheidet die innere Struktur. Ein poröser Schutthaufen reagiert anders als ein kompakter Brocken. Die neuen Daten aus den CERN-Experimenten unterstreichen: Es gibt keine universelle Lösung. Jeder Asteroid ist ein eigener Sonderfall.
Apophis als seltene Chance
Eine besondere Gelegenheit bietet der Asteroid Apophis. Er wird 2029 der Erde sehr nahekommen, ohne einzuschlagen. Die starken Gezeitenkräfte der Erde könnten seine Rotation und möglicherweise sogar seine innere Struktur messbar verändern. Für Forschende ist das eine einmalige Chance, reale Daten über das Innenleben eines Asteroiden zu gewinnen – ganz ohne Eingriff.
