"„Der Schlüssel zum Schutz der Erde vor Einschlägen durch Asteroiden liegt darin, zu wissen, wo sich all diese befinden.“
Mehr als 27.000 Asteroiden in unserem Sonnensystem wurden in vorhandenen Teleskopbildern übersehen – aber dank eines neuen KI-gestützten Algorithmus verfügen wir jetzt über einen Katalog davon. Die Wissenschaftler, die hinter der Entdeckung stehen, sagen, dass das Tool es einfacher macht, Millionen von Asteroiden zu finden und zu verfolgen, darunter auch potenziell gefährliche, die eines Tages die Erde treffen könnten. Gerade bei diesen bedrohlichen Weltraumfelsen bräuchte die Welt eine jahrelange Vorwarnung, bevor sie versucht, sie von unserem Planeten abzulenken.
Die meisten der neu entdeckten Asteroiden schweben im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, wo Wissenschaftler in den letzten 200 Jahren bereits über 1,3 Millionen solcher Gesteinssplitter katalogisiert haben. Zu den neuesten Funden, die in etwa fünf Wochen entdeckt wurden, gehören auch etwa 150 Weltraumfelsen, die die Erdumlaufbahn kreuzen. Um es klarzustellen: Keiner dieser „erdnahen Asteroiden“ scheint sich auf Kollisionskurs mit unserem Planeten zu befinden. Andere sind Trojaner, die Jupiter auf seiner Umlaufbahn um die Sonne folgen. Beobachtungen dieser Asteroiden müssen noch beim Minor Planet Center der International Astronomical Union eingereicht und von diesem akzeptiert werden, der offiziellen Stelle, die für Asteroidenentdeckungen zuständig ist.
Normalerweise finden Astronomen neue Asteroiden, indem sie Teile unseres Himmels immer wieder untersuchen, und zwar mithilfe von Teleskopbildern, die jede Nacht mehrmals aufgenommen werden – normalerweise alle paar Stunden. Während Planeten, Sterne und Galaxien im Hintergrund von einem Bild zum nächsten unverändert bleiben, werden Asteroiden als Lichtflecken entdeckt, die sich merklich bewegen, die dann markiert und verifiziert werden. Von dort aus werden Umlaufbahnen dieser Asteroiden bestimmt und überwacht.
„Das ist wirklich eine Aufgabe für die KI“, sagte Ed Lu, Geschäftsführer des Asteroid Institute und Mitbegründer der B612 Foundation, Anfang letzten Monats während einer Diskussion über die Entdeckung. Tatsächlich nähern sich KI-Tools, die für die Suche nach Asteroiden entwickelt wurden, bereits dem Niveau an, das für Menschen erreichbar ist, sagte Lu: „Ich denke, wir werden dieses Niveau in den nächsten Wochen schnell übertreffen.“
Der von Lus Team entwickelte Algorithmus, bekannt als Tracklet-less Heliocentric Orbit Recovery (THOR), analysierte über 400.000 Archivbilder des Himmels, die vom National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab) verwaltet wurden. Solange innerhalb von 30 Tagen etwa fünf Beobachtungen mit demselben Himmelsbereich verbunden sind, kann der Algorithmus arbeiten. Es basiert auf einem großen Datensatz, der es ihm ermöglicht, bis zu 1,7 Milliarden Lichtpunkte in nur einem einzigen Teleskopbild zu analysieren. Es dient dazu, einen Lichtpunkt von einem Himmelsbild ausfindig zu machen und mit einem anderen in einem anderen Bild zu verbinden und festzustellen, ob beide Flecken dasselbe Objekt darstellen – laut Aussage der Forscher ist dies in den meisten Fällen ein Hinweis auf einen Asteroiden, der sich durch den Weltraum bewegt zu einer Beschreibung des Algorithmus durch die B612 Foundation.
„Wir besitzen kein Teleskop, wir betreiben kein Teleskop“, sagte Lu während der Diskussion. „Wir tun dies aus datenwissenschaftlicher Sicht.“
Laut einer am Dienstag (30. April) von der B612 Foundation veröffentlichten Erklärung haben die Wissenschaftler ihren Algorithmus mithilfe von Google Cloud skaliert, dessen Rechenleistung und Datenspeicherdienste es den Wissenschaftlern erleichterten, Tausende von Umlaufbahnen von Asteroidenkandidaten zu testen.
„Wir können nicht nur Asteroiden in Datensätzen finden, die nie dafür vorgesehen waren, sondern wir können auch jedes andere Teleskop auf der Welt besser darin machen, Asteroiden zu finden“, sagte Lu während des Vortrags. „Es ist eine Veränderung in der Art und Weise, wie Astronomie betrieben wird.“
Im Jahr 2022 entdeckte dasselbe Wissenschaftlerteam mit THOR 100 Asteroiden, die in vorhandenen Teleskopbildern unentdeckt geblieben waren. Auch andere Astronomenteams haben KI genutzt, um neue Asteroiden zu finden. Erst vor zwei Wochen leiteten Bürgerwissenschaftler beispielsweise das Training eines Algorithmus, der zur Entdeckung von 1.000 neuen Asteroiden in Archivbildern führte, die vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden. Im vergangenen Juli entdeckte eine Software namens HelioLinc3D, die für die Suche nach erdnahen Asteroiden entwickelt wurde, einen 600 Fuß breiten (180 Meter breiten) Weltraumfelsen, der sich der Erde voraussichtlich bis auf 140.000 Meilen (225.000 Kilometer) nähern wird. Das ist näher als die durchschnittliche Entfernung zwischen unserem Planeten und dem Mond.
Wissenschaftler haben bisher über 2.000 solcher „potenziell gefährlichen Asteroiden“ entdeckt und schätzen, dass etwa 2.000 weitere noch entdeckt werden müssen. Das Erkennen dieser Weltraumgesteine, um die Verteidigung des Planeten zu unterstützen, ist eine der Aufgaben des kommenden Vera C. Rubin-Observatoriums in Chile, für das die Software HelioLinc3D zur Asteroidenjagd entwickelt wurde.
Das 8,4-Meter-Teleskop, das nächstes Jahr seinen Betrieb aufnehmen soll, wird mindestens ein Jahrzehnt lang jede Nacht Bilder des Südhimmels aufnehmen, wobei jedes Bild eine Fläche von 40 Vollmonden abdeckt. Wissenschaftler sagen, dass dieser Rhythmus, unterstützt durch KI-basierte Software wie THOR und HelioLinc3D, dazu beitragen könnte, dass das Observatorium in den ersten sechs Betriebsmonaten bis zu 2,4 Millionen Asteroiden findet – doppelt so viele wie jetzt katalogisiert."
