Meteorschauer bieten Beobachtern am Boden spektakuläre Möglichkeiten zur Himmelsbeobachtung, wenn Meteoroiden – von Kometen zurückgelassene kosmische Staubkörner – verglühen und beim Eintritt in die Erdatmosphäre leuchtende „Sternschnuppen“ entstehen.
Der nächste große Meteoritenschauer, der unseren Himmel ziert, ist der Perseiden-Meteoritenschauer, der voraussichtlich am 11. und 12. August seinen Höhepunkt erreichen wird.
Aber stellt ein Meteoritenschauer, der die Erde überschwemmt, eine Gefahr für Satelliten, Raumschiffe oder Astronauten auf der Internationalen Raumstation (ISS) dar?
In den meisten Fällen absolut nicht, sagte Bill Cooke, Leiter des Meteoroid Environment Office der NASA am Marshall Space Flight Center in Alabama.
„Wenn Sie sich in der ISS befinden, stellen Meteoroiden kein Risiko dar“, sagte Cooke gegenüber Space.com.
Wie die ISS vor Meteoroiden geschützt ist
Astronauten sind vor Meteoroiden geschützt, weil die ISS mit einem „Whipple Bumper“ ausgestattet ist. Benannt nach seinem Erfinder Fred Whipple – der das „Dirty Snowball“-Modell entwickelt hat, das den Aufbau von Kometen beschreibt – besteht der Schild aus Metallblechen mit Kevlar dazwischen. Der Schild lenkt Meteoroiden nicht ab, sondern bricht sie auf und verteilt ihre Energie im Schild.
„Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Meteoroid in die Raumstation eindringt, ist verschwindend gering – man kann sich die Raumstation als Panzer in einer niedrigen Erdumlaufbahn vorstellen“, sagte Cooke. „Wenn Sie ein Astronaut auf einer EVA (Extravehicular Activity, also einem Weltraumspaziergang) wären und die Raumstation verlassen würden, würden Sie all diese kleinen Beulen und Dellen in der Hülle sehen.“
Allerdings sind nur etwa die Hälfte dieser Dellen auf Meteoriteneinschläge zurückzuführen. In einer Höhe der ISS zwischen 230 und 285 Meilen (370 bis 460 Kilometer) wird die Hälfte der Einschläge stattdessen durch Weltraumschrott verursacht, und gelegentlich muss die ISS manövrieren, um dem Weltraumschrott auszuweichen.
Tatsächlich stellen Meteorschauer laut Cooke kaum ein Problem für die ISS dar. Statistisch gesehen ist es der sporadische Hintergrund von Meteoroiden – die Teilchen kosmischen Staubs, die immer da sind und nichts mit einem Schauer zu tun haben –, die 90 bis 95 % der Gefahr ausmachen, insbesondere für Weltraumastronauten, die nicht über diesen Stoßfängerschutz verfügen. Aus diesem Grund erstellt Cookes Büro vor jedem Weltraumspaziergang eine Meteoritenvorhersage, um sicherzustellen, dass kein erhöhtes Unfallrisiko besteht.
Was sind Meteorstürme?
Der stärkste jährliche Meteorschauer, die Geminiden, deren Höhepunkt im Dezember liegt, birgt laut Cooke nur etwa 60 % des Risikos des sporadischen Hintergrunds. „Nur während eines Meteoritensturms oder -ausbruchs sind die Meteoritenraten deutlich erhöht“, sagte er.
Ein Meteorsturm oder Meteorausbruch ist ein heftiger Meteoritenschauer, bei dem möglicherweise mehr als tausend Meteore pro Stunde am Himmel sichtbar sind. Meteorschauer treten auf, wenn die Erde die Staubspur eines Kometen passiert. Die Erde trifft diese verschiedenen Spuren jedes Jahr an den gleichen Punkten ihrer Umlaufbahn, weshalb jeder Meteorschauer jedes Jahr zur gleichen Zeit auftritt. Allerdings kommt es zu einem Meteoritensturm, wenn die Erde einen dichteren Staubfleck als gewöhnlich durchquert.
Nur bei wenigen Meteoritenschauern kommt es zu Stürmen. Die Leoniden, die im November ihren Höhepunkt erreichen, haben mehrere aufeinanderfolgende Sturmjahre im Abstand von 33 Jahren zu verzeichnen. Die letzten Leonidenstürme ereigneten sich zwischen 1998 und 2001, die nächsten sollen also Anfang der 2030er Jahre stattfinden, wenn die Erde auf den besonders dichten Staubklumpen des Kometen Tempel-Tuttle trifft.
Weniger vorhersehbar sind die Stürme des Draconiden-Meteorschauers, der im Oktober seinen Höhepunkt erreicht. Normalerweise bieten die Draconiden ein ziemlich düsteres Spektakel, da sie überwiegend aus schwachen und sich langsam bewegenden Meteoren bestehen, doch 1933 verursachte ein Draconidensturm 6.000 Meteore pro Stunde. Der letzte Sturm im Jahr 2018 produzierte vergleichsweise magere 150 Meteore pro Stunde.
Dann gibt es noch den Perseiden-Meteorschauer, der im August seinen Höhepunkt erreicht und einige Stunden lang zufällig ansteigen kann; Der jüngste Ausbruch dieser Art ereignete sich im Jahr 2021.
Stürme und Ausbrüche seien „versteckte Geschäfte“, sagte Cooke. Während der Stoßstangenschutz der Raumstation noch immer die Astronauten im Inneren schützt, werden Weltraumspaziergänge verschoben und andere Satelliten und Raumschiffe müssen Vorsichtsmaßnahmen treffen. Beispielsweise richtet sich das Hubble-Weltraumteleskop neu aus, sodass es nicht auf den Meteorschauerradiant (die Richtung, aus der die Meteore kommen) blickt. Cooke verglich es mit „der nuklearen Angriffsposition, mit dem Rücken zur Strahlung.“
Das Risiko von Meteorschauern für Satelliten
Das Risiko für jeden einzelnen Satelliten ist minimal, da er einzeln einen kleinen Querschnitt von einigen Dutzend Quadratmetern hat. Im Vergleich dazu umfassen allein die Solaranlagen der ISS eine Fläche von 114.000 Quadratfuß (10.600 Quadratmeter), und selbst das wird durch die riesige Ausdehnung des Nachthimmels in den Schatten gestellt.
„Wenn ich auf dem Rücken liege und in den Nachthimmel schaue, sehe ich etwa 30.000 Quadratkilometer Atmosphäre, in der die Meteore verbrennen“, sagte Cooke. „Vergleichen Sie das jetzt mit Dutzenden von Quadratmetern. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Meteor einen Satelliten trifft, ist also gering.“
Das Risiko ist jedoch nicht Null. In seltenen Fällen wurden Satelliten getroffen, obwohl der einzige Satellit, der jemals dauerhaft von einem Meteoritenschauer zerstört wurde, ein Olympus-Kommunikationssatellit während eines Perseidenausbruchs im Jahr 1993 war. Einige andere haben Anomalien aufgezeichnet, die auf einen kleinen Einschlag zurückzuführen waren, und einer oder mehrere zwei wurden sogar durch einen Meteoriteneinschlag auf die Seite geschleudert.
„Zum Beispiel wurde vor ein paar Jahren ein NOAA-Satellit getroffen, und dieser Satellit wurde etwas angestoßen; er neigte sich nach vorne, sodass seine Kamera nicht mehr auf die Erde blickte, und wir mussten ihn wieder in die richtige Richtung richten.“ „, sagte Cooke.
Wie kannst du helfen
Die Überwachung von Meteoritenschauern durch das Meteoroid Environment Office hängt von Beobachtungen vom Boden aus ab, wo die Meteorraten gezählt werden, um Wissenschaftler vor spontanen Ausbrüchen zu warnen, die Satelliten oder Weltraumspaziergänger beeinträchtigen könnten. Meteorbeobachtungen können von professionellen Radargeräten erfolgen, beispielsweise dem Canadian Meteor Orbit Radar, das von Forschern der University of Western Ontario verwaltet wird, und dem Southern Argentina Agile Meteor Radar.
Auch Amateurastronomen können Beobachtungen liefern. Beispielsweise besteht das Global Meteor Network aus über tausend Kameras weltweit, während Organisationen wie die American Meteor Society, die UK Fireball Alliance, die British Astronomical Association und die International Meteor Organization alle Berichte von Amateurastronomen akzeptieren.
Wenn Sie also das nächste Mal Sternschnuppen während eines Meteoritenschauers zählen, achten Sie darauf, wie viele Sie sehen, zu welcher Uhrzeit und an welchem Datum sie auftreten, welche Farbe sie haben, wie hell sie sind und in welche Richtung sie sich bewegen. (Ein gutes Teleskop kann Ihnen dabei helfen, eine detailliertere Ansicht zu erhalten.) Anschließend reichen Sie Ihren Bericht bei einer der oben genannten Organisationen ein. Ihre Beobachtungen könnten zum Schutz eines Satelliten oder eines Astronauten im Weltraum beitragen.
Insgesamt ist die niedrige Erdumlaufbahn ziemlich sicher vor Meteoriten.
„Diese Vorstellung, dass Meteorschauer ein Trümmerschwarm sind, der Satelliten in die Luft schleudert – das ist alles Hollywood“, sagte Cooke. „Das passiert nie.“
