Wie berechnet man denn die Einschlagswahrscheinlichkeit?

Aus gegebenem Anlass halte ich es für angebracht, einmal darzulegen, was es mit der Bestimmung und Vorausberechnung der Bahnen von Himmelskörpern oder auch Raumsonden auf sich hat und wie man die Wahrscheinlichkeit abschätzt, mit der ein Asteroid die Erde erwischen oder verfehlen wird.

In der Presse liest man zu diesem Thema in letzter Zeit absonderliche Sachen, da ist viel von geheimnisvollen und ganz wahnsinnig komplizierten „Formeln“ die Rede, bei denen ein junges Genie festgestellt haben will, dass Variablen fehlen. Nachdem diese fehlenden Variablen von besagtem jungen Genie eingesetzt wurden, ist auf einmal die berechnete Wahrscheinlichkeit eine viel höhere. Vorsichtigere Journalisten bezweifeln zwar die Ergebnisse, führen das aber nur darauf zurück, dass er sich ganz am Ende verrechnet haben muss. Helmut Dannerbauer liegt dagegen mit seinem fundamentalen Misstrauen schon ganz richtig.

Von den Kommentatoren, die sich zu Wort gemeldet haben, hat aber kaum einer den mathematischen Prozess beschrieben, der hinter der Bahnbestimmung und der Berechnung der Einschlagswahrscheinlichkeit steckt. Hätte jemand das getan – im Zweifelsfälle hätte man ja auch mal jemanden fragen können, der sich auskennt – dann wäre der Welt vielleicht eine dicke Ente erspart geblieben.

Ich gebe im Folgenden einen kurzen Abriss der Vorgehensweise, der sich die NASA oder auch jede andere kompetente Stelle bedient. Es geht so, und nur so. Wenn man es anders versucht, dann kann man nicht erwarten, Ergebnisse zu erhalten, die irgendeine Relevanz zur Problemstellung haben. Es ist vollkommen unmöglich, auf irgendeine simple Weise die bis jetzt mit dem aufwändigen aber einzig richtigen Verfahren errechneten Voraussagen der NASA zu widerlegen, es ist aber ebensowenig möglich, sie mit alternativen simplen Verfahren zu bestätigen.

Um die Bahn eines Asteroiden zu bestimmen und seine weitere Trajektorie exakt vorausberechnen zu können, braucht man zunächst einen Satz Messdaten. Dies können teleskopische Beobachtungsdaten (Rektaszension und Deklination) oder Radardaten (Abstand, Dopplerverschiebung, Azimuth und Elevation), oder im Fall einer Raumsonde, auch Messdaten sein, die mittels der Bodenstationen und dem Transponder an Bord der Raumsonde gewonnen wurden. Letzteres ist natürlich beim Asteroiden 99942/Apophis nicht der Fall. Man braucht eine Vielzahl von Messdaten, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten gewonnen wurden, idealerweise über Tage, Wochen oder Monate hinweg. Einmal durchs Teleskop geguckt und schon die Bahn bestimmt, das kann nur Hollywood.

Dann braucht man ein aufwändiges Softwarepaket mit folgenden Funktionalitäten:

  1. Modelle zur Simulation von Messdaten aller verwendeten Datentypen. Wenn man zu einem gegebenen Zeitpunkt einen Positions- und Geschwindigkeitsvektor des betrachteten Himmelskörpers vorgibt, muss es möglich sein, hieraus die erwarteten Messdaten (seien sie teleskopisch oder radiometrisch) zu reproduzieren, und zwar unter Berücksichtigung der umweltbedingten Messfehler. Es müssen also auch Modelle der Umweltbedingungen enthalten sein, die Messdaten verfälschen können, dazu gehören u.a. auch relativistische Effekte.
  2. Ein Modell zur numerischen Propagation der Asteroidenbahn von seinem vorgegebenen Zustand, vorwärts oder rückwärts in der Zeit. Das Modell muss alle bekannten Störeinflüsse möglichst exakt einbeziehen. Im Falle eines Asteroiden sind dies nicht nur die Gravitationseinflüsse durch andere Himmelskörper, sondern auch nicht-gravitationelle Effekte wie der Yarkovsky-Effekt, der mit der Wärmeverteilung auf dem rotierenden Asteroiden zu tun hat.Auch die gravitationellen Effekte sind nicht ganz ohne, insbesondere dann, wenn der Körper (wie Apophis am 13.4.2029 an der Erde) einen sehr nahen Vorbeiflug an einem Planeten hinlegt, denn dabei ergeben sich erhebliche Änderungen der Bahn. Wenn man die Auswirkungen einer (beliebig unwahrscheinlichen) Kollision mit einem Satelliten einbeziehen will, geschieht auch dies in diesem Modul.
  3. Die Möglichkeit zur iterativen Verbesserung einer Anfangsschätzung der Bahn, wobei über den ganzen Beobachtungszeitraum hinweg die Messdaten simuliert und mit den tatsächlich gemessenen Werten verglichen werden. Idealerweise sind irgendwann die Differenzen alle Null – dann hätte man die tatsächliche Bahn perfekt gefunden. In der Realität sind die Differenzen zwischen Simulation und Messung nie Null, da die Modelle immer Restungenauigkeiten enthalten und die Fehler auch stochastische Abweichungen beinhalten. Man kann also im Endeffekt diese Differenzen nur minimieren, nie ganz eliminieren.
  4. Die Funktion der statistischen Auswertung der Ergebnisse. Man wird am Ende eine bestmögliche Abschätzung der Bahndaten erhalten, aber auch die sich aus den Daten ergebende Fehlerbandbreiten. Man weiß also, dass der beobachtete Körper zum Referenzzeitpunkt sich mit beispielsweise 99%iger Wahrscheinlichkeit innerhalb eines Unsicherheitsintervalls aufhält – z.B. eines Ellipsoids.

Um aus diesen Daten zu errechnen, welche Einschlagswahrscheinlichkeit man hat, hat man mehrere Möglichkeiten, beide sind knifflig.

Genauer, aber auch aufwändiger, ist die „Monte-Carlo“-Analyse. Hier nutzt man Zufallszahlen, um numerisch unter Verwendung aller verfügbaren Störmodelle, die Bahn zu berechnen. Die Berechnung erfolgt bis hin zum Einschlag oder Verfehlen der Erde für eine große Anzahl von Ausgangspunkten, die innerhalb des zuvor gewonnenen Unsicherheitsintervalls liegen. Jede Ausgangssituation ist anders als die anderen, und jede führt zu einem anderen Verlauf der Trajektorie. Am Ende muss man die Ergebnisse all der vielen Einzelsimulationen auswerten und erhält so wie Wahrscheinlichkeit des Einschlags oder Verfehlens. Wenn man die Zusammenhänge zwischen Endzustand und Anfangszustand kennt, bietet sich die schnellere, aber möglicherweise deutlich ungenauere Kovarianzanalyse als Alternative an.

In beiden Fällen muss man sehr vorsichtig sein und die Zwischenergebnisse jedes Schritts sehr kritisch begutachten. Sind die Messdaten zu fehlerbehaftet, wurden sie über ein zu kurzes Zeitintervall erworben oder weichen die verwendeten Modelle der Störungen von Messdaten und Bahn zu stark von den wirklichen Verhältnissen ab, bekommt man gewaltige Unsicherheiten und Dispersionen und muss die Ergebnisse mit großer Vorsicht genießen, möglicherweise sind sie wertlos.

Im Endeffekt steht und fällt die Analyse mit der Qualität der Daten und der Modelle. Gerade bei den Modellen liegt der Hase im Pfeffer. Man braucht Informationen über den Asteroiden, die man gar nicht hat, weil die Daten sie nicht hergeben. Wir wissen nicht einmal genau, wie groß Apophis ist oder welche Masse er hat, welche Form er genau hat und wie er genau rotiert, wir wissen auch nicht exakt, welche Oberflächenbeschaffenheit und Zusammensetzung er hat. All dies geht aber die Berechnung der nichtgravitationellen Bahnstörungen ein.

Wenn man stark vereinfachende Annahmen trifft, dann kann man damit eine Bahn vielleicht noch ausreichend genau bestimmen, dass man das Objekt im Teleskop wiederfindet. Da spielen große Abweichungen in der bestimmten Position und Geschwindigkeit keine große Rolle, wenn man nicht allzu lange bis zum Wiederfinden abwartet. Für die Abschätzung von Einschlagswahrscheinlichkeiten sind jedoch solche vereinfachten Berechnungen nutzlos.

Ich halte es für ausgeschlossen, dass ein Außenstehender, egal, wie motiviert er ist, Zugriff auf ausreichende Ressourcen oder Daten hat, um die Berechnungen der NASA oder anderer astronomischer Institute, die der oben dargelegten Vorgehensweise folgen, nachzuvollziehen. Wenn man es aber nicht so rechnet, sondern irgendwie anders (einfacher), dann bekommt man keine vergleichbaren Ergebnisse, und in aller Wahrscheinlichkeit noch nicht einmal brauchbare. Man bekommt einfach nur irgendetwas, das keine Aussagekraft besitzt. Dies jedoch widerlegt weder die NASA-Ergebnisse, noch bestätigt es sie. Das kann ein Außenstehender ebensowenig leisten (und schon gar kein Siebtklässler), wie er erwarten könnte, in seinem Keller einen Teilchenbeschleuniger zu bauen, der die Messdaten des LHC im CERN verifiziert.

Meine Betrachtungen waren bis hierher allgemeiner Natur.

Zum Fall, der letzte Woche durch die Weltpresse schwappte: Dass ein Gymnasialschüler selbst irgendwelche nennenswerten Ergebnisse gewonnen haben könnte, oder gar die Ergebnisse der NASA zum gegebenen Thema reproduziert oder sogar als falsch entlarvt, halte ich zwar für ausgeschlossen. Dass ein junger Mensch dennoch versucht, sich einer Aufgabe zu stellen, die er objektiv gesehen unmöglich lösen kann, finde ich dennoch gut. Man kann aus Fehlern viel lernen und eine starke Motivation ist gerade in der Wissenschaft sehr hilfreich.

Weniger schön ist natürlich, dass offenbar auch Behauptungen gemacht wurden, die völlig frei erfunden sind, beispielsweise, dass Berechnungen zusammen mit Experten der ESA gemacht oder Ergebnisse inoffiziell von der NASA bestätigt wurden.

Es wäre nun aber auch die Aufgabe der Juroren von „Jugend Forscht“ gewesen, gerade besonders „dramatische“ Ergebnisse besonders genau zu prüfen. Extraordinary Claims demand extraordinary proof. Leider wurden Experten, die das Ganze hätten ins rechte Licht rücken können, nicht befragt. Dies wäre aber zwingend erforderlich gewesen, auch um einen jungen Forscher davor zu bewahren, dass er seine Fähigkeiten überschätzt – was vorkommen kann, gerade bei jungen Menschen – und sich zu weit zum Fenster hinauslehnt.

Ich wünsche Nico, dass er lernt, auch mit den negativen Folgen der Publizität umzugehen und sich nicht entmutigen lässt. Es ist wichtig, Dinge in Frage zu stellen, selbst wenn man nicht auf Anhieb die richtige Antwort findet. Allerdings muss man auch der eigenen Arbeit gegenüber immer eine gesunde Portion Skepsis aufbringen.

Weitere Informationen:

Liste von Veröffentlichungen zur NASA-Bahnbestimmungssoftware

Kosmologs-Artikel zur Beobachtung von 99942/Apophis

Kosmologs-Artikel zur möglichen Abwehr von 99942/Apophis 

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

15 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Die verlorene Ehre der Katharina Blum

    Hallo Michael,

    soweit ich es überblicken kann, hat Nico Berechnungen der NASA zur Einschlagswahrscheinlichkeit von Apophis ja gar nicht widerlegt. Er kam mit seinen Berechnungen auf dasselbe Ergebnis wie die NASA und es war die in Deutschland auflagenstärkste Zeitung, welche die Wahrscheinlichkeit auf ihrer Titelseite am 4. April kurzerhand von 1:45.000 auf 1:450 erhöhte. Bei dem Presserummel, der diesem BILD-Artikel in den letzten Wochen folgte, wurde die Urheberschaft dieses „Ergebnisses“ zumeist übersehen. Heinrich Böll hat in seiner Erzählung „Die verlorene Ehre der Katharina Blum“ schon vor über 30 Jahren genau diese auf pure Sensationslust ausgerichtete „Berichterstattung“ der BILD-Zeitung dargestellt und angeprangert.

    Es wäre nun aber in jedem Fall interessant, nachzuvollziehen, auf welcher Basis Nico dieselbe Einschlagswahrscheinlichkeit von 1:45.000 errechnet hat. So völlig simpel können seine Berechnungen und die Datengrundlage ja nicht gewesen sein. Vielleicht gelingt es Dir ja, Nicos Berechnungen im Original nachzuprüfen?!

    Viele Grüße

    Stefan (Clear Skies)

  2. Das ist nicht der Punkt

    Der springende Punkt ist, dass er ebensowenig die NASA-Ergebnisse widerlegen wie sie verifizieren koennte – genausowenig, wie ich das menschliche Genom entschluesseln koennte. Das ist die Hauptsache; darauf wollte ich in meinem Beitrag hinaus. Ist das so nicht angekommen?

    Medienschelte ist in diesem Fall sicherlich auch angebracht, jedoch hat sich Nico Marquardt aber auch direkt, beispielsweise in N24, zu seiner Arbeit geaeussert und Behauptungen gemacht, die nicht plausibel sind. Das Hauptverschulden sehe ich aber hier bei JuFo. Man kann doch eine Arbeit dieser Qualitaet nicht bar jeder Nachpruefung einfach durchwinken und sogar mit einem Preis versehen!

    Natuerlich hat die Presse nochmals kraeftig nachgelegt, und zwar nicht nur Bild, sondern auch und vor allem afp, die sich hier wahrlich nicht mit Ruhm bekleckert haben.

    Die Behauptungen in der Presse waren sogar viel dramatischer als die Ergebnisse Nicos. Zum einen schrieb man dem Asteroiden eine Masse von 300 Milliarden Tonnen zu – was bei einem Durchmesser um 300 m eine Dichte von deutlich ueber 10000 g/cm^3 erfordern wuerde. Also exotische Materie? Ein Bruchstueck eines
    Neutronensterns?

    Ferner sollte sich der Koerper bei einem moeglichen Einschlag in eine 320 m grosse Kugel aus Eisen und Iridium verwandeln. Diese Art der Verwandlung sollte Alchimisten interessieren, Bild und afp sollten mal darstellen, wie man sie sich vorzustellen hat.

    (Man nimmt an, dass es sich bei Apophis um einen LL-Chondriten handelt, dessen Eisengehalt, insbesondere der Gehalt metallischen Eisens, eher gering ist. Da muesste es also schon zu einer spontanen Elementumwandlung kommen, und *das* waere nun wirklich einen Medienbericht wert.

    http://www.astrobio.net/…le=article&sid=2494

  3. Unfehlbarkeit

    Freilich stimme ich Dir zu, dass die Komplexität der Berechnungen und der Datengrundlage einen Schüler mit Taschenrechner und PC überfordern dürften. Andererseits kocht die NASA genau mit demselben Wasser wie Normalsterbliche und ist keinesfalls „unfehlbar“. Ich erinnere nur an die beiden Ende der 90er Jahre gescheiterten Mars-Missionen „Mars Climate Orbiter“ und „Mars Polar Lander“. Die erste Sonde zerschellte durch einen simplen Navigations- bzw. Rechenfehler auf dem Mars, weil NASA-Mitarbeiter Impulse im SI-System mit der Einheit Newton x Sekunde berechneten, während die vom Hersteller Lockheed Martin stammende Navigationssoftware für das imperiale System mit der Impulseinheit Pfund x Sekunde ausgelegt war – somit um den Faktor 4,45 größer. So kam die Sonde der Marsoberfläche viel zu nahe, ehe Bremsmanöver starteten.

    Meine Frage bleibt: Worauf basieren Nicos Berechnungen? Wie banal sind sie, wenn die Juroren von JuFo sie sogar prämiert haben? Das lässt sich letztlich nur durch Lektüre der Berechnungen selbst feststellen und ändert nichts an Deiner grundlegenden Aussage.

    Das Grundproblem der Vermittlung wissenschaftlicher Ergebnisse und Fakten ist heute durch den ausschließlich auf Sensationen ausgerichteten Medienhype zunehmend schwieriger geworden (schönes Beispiel: Klimawandel). Eine Aufgabe u.a. für die Blogger der KOSMOlogs, hieran etwas zu ändern.

    Viele Grüße

    Stefan (Clear Skies)

  4. Unfehlbarkeit ist auch nicht das Thema

    Es geht nicht darum, ob die Berechnungen zu schwierig oder ob die NASA grundsaetzlich fehlbar oder unfehlbar ist.

    Es geht darum, dass es ohne die Verfuegbarkeit eines grossen Satzes an Messdaten, genauer Modelle ihrer Genauigkeit und moeglichst exakter Modellierung der Stoerungen, die auf die bahn eines Asteroiden wirken, unmoeglich ist, eine Aussage, gleich welcher Art, ueber die Einschlagwahrscheinlichkeit zu treffen. Ein Aussenstehender hat aber nun einmal keinen Zugriff auf solche Daten, ohne gute Kontakte zu NASA-Stellen oder anderen Insidern ist es ihm unmoeglich, aussagekraeftige Ergebnisse zu erzielen.

    Soviel zu dem Thema.

    Die Darlegung der Fehler, die zum Verlust der NASA-Sonde Mars Climate Orbiter fuehrten, entspricht in dieser verkuerzten Form nicht den tatsaechlichen Begebenheiten, die kann man hier nachlesen:

    http://www.jamesoberg.com/mars/loss.html

    Es hat da eine ziemliche Verkettung von ungluecklichen Umstaenden gegeben, ansonsten waere der Fehler schon wahrend der Bahnbestimmung auf dem Weg zum Mars gefunden und korrigiert worden.

    Mir ist allerdings nicht klar, warum dieser Fall jetzt hier angebracht wird. Ich sehe keinerlei Zusammenhang zum gegebenen Fall.

  5. Guter Beitrag

    Lieber Michael,

    ich freue mich, dass du dich in diesem Blog ueber dieses Thema geaeussert hast – dein Name fiel ja auch u.a. in ZDF heute Online.

    Dein Beitrag hat mir sehr gut gefallen, all die Punkte, die du anbringst, leuchten mir ein, und ich habe mehr ueber diese „angebliche Sensationsentdeckung“ gelernt.

    Zugang zu Messdaten etc. war mit ein Grund meines fundamentalen Misstrauens. Auch stimme ich mit dir ueberein, dass die JuFo Juroren Nico’s Berechnungen wesentlich genauer haetten ueberpruefen sollen.

  6. Hinterfragen lohnt sich

    Liebe Internetgemeinde,

    ich denke es wird einigen Leuten, aufgrund von vielen Missverständnissen Unrecht getan.

    Die Vorgehensweise der Nasa und auch die nötigen Berechnungen kann ich mit meinen Bescheidenen Kenntnissen natürlich nicht nachvollziehen. Dennoch sagt mir mein gesunder Menschenverstand und mein Interesse für Astronomie, dass der Asteroid Apophis genug Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, dass viele Berechnungen durchgeführt wurden und noch werden. Obwohl die Nasa nicht unfehlbar ist, da von Menschen gegründet, wird sie trotzdem alles mögliche in Betracht gezogen haben, sogar Satelliten.

    Auch Jugend forscht arbeitet ordentlich. Wieso sollten sie die Berechnungen nicht genau überprüft haben?
    Leider bin ich auf der offiziellen JuFo Seite zu dem Thema überhaupt nicht fündig geworden und dem ZDF Online Artikel http://www.heute.de/…lt/9/0,3672,7226473,00.html
    traue ich auch nicht vollkommen. Man weiß jedoch doch gar nicht wie komplex sein Projekt ist und welche Instrumente das Astrophysikalische Institut Potsdam ihm zur Verfügung gestellt hat. Scheinbar kommt der Junge ja ungefähr auf das gleiche Ergebnis, wie die Nasa. Die Medien haben da wahrscheinlich mal wieder ein paar Nullen weg gelassen.
    Was Nico weiterhin gesagt haben soll stimmt meiner Meinung auch mit der allgemeinen Auffassung der Nasa überein. Viele verwechseln da scheinbar etwas, denn Nico hat sich bei seiner vielleicht wirklich umstrittenen Aussage auf das Wiedertreffen mit dem Asteroiden 2036 bezogen. Und da ist meines Wissens auch für die Nasa die Bahn noch nicht ganz sicher. Die weitere Bahn ist nicht so einfach zu berechnen, wenn der Asteroid 2029 so nah an der Erde vorbei fliegt. Durchaus kann sich ein kleiner, vielleicht nicht beachteter Umstand innerhalb von sieben Jahren aufsummieren. Deswegen ist es nicht falsch zu sagen, dass es knapp werden könnte. Der Abstand, mit dem der Asteroid an der Erde vorbei fliegen wird, ist für astronomische Maßstäbe sowieso klein, das Wort knapp ist also ohnehin nicht ganz unangebracht.

    Aber peinlich ist es, dass die Bild Zeitung bei den anderen Medien solche Wellen schlägt.
    Weiterhin habe ich jetzt einige Artikel im Internet zu dem Thema verfolgt und bei manchen wurde es mir einfach nur schlecht. Teilweise war ich schon auf dem Weg zur Toilette. Es ist unglaublich wie schlecht teilweise sogar Lokalzeitungen recherchieren. Wenn man schon einmal auf dem Nasa eigenen Internet-TV-Kanal Interviews von Journalisten gesehen hat, weiß man auch, dass diese zum Teil auch etwas schlecht vorbereitet sind. Eigentlich sollte es ja die Aufgabe der Medien sein diese Berechnungen (sowohl von der Nasa als auch von Nico) anschaulich zu präsentieren und nicht ein falsches Ergebnis hinzu klatschen und dann den Weltuntergang zu postulieren. Gewürzt wird das ganze in zahlreichen Artikeln mit zwar korrekten aber betont abergläubischen Zahlen.

    Ich jedenfalls bin davon überzeugt, dass sowohl die Nasa als auch die JuFo Juroren und auch Nico weitaus ordentlichere Arbeit leisten als viele Medien. Eines lehrt uns das Thema außerdem: Es lohnt sich grundsätzlich wissenschaftliche Ergebnisse und besonders Presseartikel zu hinterfragen.

  7. Natürlich soll man alles hinterfragen

    Dass eine Großteil der Medien, allen voran die Vier-Buchstaben-Zeitung und die Presseagentur afp sich bei dieser Sache wahrlich nicht mit Ruhm bekleckert haben, steht außer Frage.

    Für mich steht aber auch außer Frage, aus den von mir in meinem Beitrag erläuterten Gründen, dass kein Außenstehender bei Berechnungen, wie sie Nico durchgeführt haben will – nach eigenen Aussagen, nicht nur laut verzerrenden Pressezitaten – sinnvolle Ergebnisse erhalten kann.

    Der Einfluss von Detail-Faktoren, die ein Außenstehender nicht kennen kann, beeinflusst die Ergebnisse einfach zu stark. Dass Nico erst in der siebten Klasse ist und deswegen auch seine mathematische Erfahrung zwangsläufig erst noch etwas wachsen muss, macht das Ganze nicht einfacher, aber ich sage gleich dazu: Auch ich, der ich schon viele Jahre Erfahrung mit gena dieser Materie habe, würde nicht erwarten, daherzukommen und einfach die Ergebnisse der NASA bestätigen oder widerlegen zu können.

    Meine Kritik an den JuFo-Juroren ist, dass sie sogar namentlich genannte Experten nicht befragt haben, bevor sie Nicos Arbeit prämierten. Das ist keine ordentliche Arbeit und hat seinen Anteil an der folgenden Verwirrung geleistet.

  8. Hollywood

    „Einmal durchs Teleskop geguckt und schon die Bahn bestimmt, das kann nur Hollywood.“

    Na, das ist doch wunderbar. Warum läßt man es dann nicht Hollywood machen? Da kann man mal wieder sehen, wie sich die NASA als Besitzstandswahrer und Geheimniskrämer gebahrt.

    😉 Wollte die Runde hier nur mal mit einem kleinen Scherz auflockern. Aber in der Tat finde ich es von Teilen der Medien und der JuFo-Juroren unverantwortlich. Wenn der Schüler in der siebten Klasse geht, ist er ja noch sehr jung und kann ja gar nicht wissen oder vorausahnen, was da auf ihn zukommt. Haben die sich keine Gedanken gemacht, wie es ihm jetzt geht?

  9. Nico Marquardt zu seiner Arbeit

    Auf der Webseite des Humboldt-Gymnasiums Potsdam nimmt Nico Marquardt direkt Stellung.

    http://www.humboldtgym.de/…tbewerbe.htm#jforscht

    Es wird viel über die in der Presse genannte Wahrscheinlichkeit „1:450“ gesagt, was aber eigentlich nicht relevant ist, da aus den genannten Gründen ohnehin kein Außenstehender eine aussagekräftige Berechnung der Einschlagswahrscheinlichkeit machen kann, egal wie qualifiziert er ist. Über die Qualifikation mag sich jeder sein eigenes Bild machen, mein bisheriger Eindruck wurde nur bestätigt.

    Bemerkenswert ist dann aber die Selbsteinschätzung am Ende des Interviews. Es mag in dieser ganzen Angelegenheit ja an Vielem gemangelt haben, Selbstbewusstsein fehlte aber zu keinem Zeitpunkt. Dafür haperte es aber beim Studium der relevanten Literaturquellen. Gerade dies ist aber die Grundlage jeder wissenschaftlichen Arbeit und hilft, so manches Irrelevante vom Relevanten zu trennen und auch, ein grundlegendes Verständnis des aktuellen Stands zu erwerben.

    Nun gut, er ist erst 13 Jahre alt, und er wird ja hoffentlich einmal Astronomie studieren. Wenn Nico dann in noch einmal 13 Jahren auf seine Arbeit von 2008 zurückblickt, wird er sicher etwas kleinlauter werden.

  10. Forschungsdrang ist schön

    Zuerst will ich mich noch bedanken für den tollen Block von Michael Khan. Normalerweise lese ich keine Blocks, aber ich hatte hier echt Glück diese Seite zu finden. Ganz großes Lob. Danke auch für den Link zu der Stellungsnahme.

    Ich stimme der Meinung über die Selbsteinschätzung am Ende völlig zu, muss aber sagen, dass Nico auf ein Gymnasium geht und er genau das dort lernt. Ich musste selbst feststellen, dass relevante Literaturquellen in der Schule nicht (wahrscheinlich nicht mehr) unbedingt wichtig sind. Zwar predigte jeder Lehrer das Gegenteil, aber um gute Noten zu bekommen reichte meist eine gute Präsentation. Eine gute Verpackung und eine ordentliche Portion Selbstbewusstsein ist das A und O, um gute Noten zu bekommen(leider). Außerdem glaub ich, dass Nico nur eingeschränkt in der Lage ist an relevante Literatur zu kommen, weil er einfach die methodischen Kenntnisse noch nicht haben kann. Also ich zumindest hatte mit 12 Jahren lediglich einen Büchereiausweis für eine Stadtbücherei, beispielsweise nicht aber einen Ausweis für eine Landesbibliothek. Deswegen kann er den aktuellen Stand gar nicht so genau kennen. Bei der Nasa arbeiten Profis. Es ist eigentlich klar, dass Hobbyastronomen mit den Berechnungen der Profis nicht gleichziehen können. Ich finde es aber sehr deprimierend zu erfahren, dass nur so wenige Leute aussagekräftige Berechnung der Einschlagswahrscheinlichkeit machen können. Gerade in der Wissenschaft ist es wichtig, dass Ergebnisse unabhängig gewonnen werden und reproduzierbar sind. Wer weiß beispielsweise, ob die Nasa der Öffentlichkeit immer wahre Daten liefert?
    Ich finde es gut, dass die JuFo Juroren seinen Forschungsdrang belohnen. Nico hat noch Zeit viele Dinge zu lernen, da gehört das einfach dazu.

    Aber wieso haben die Eltern die Interviews und Zeitungsartikel eigentlich nicht angefochten bzw. erlaubt? Eigentlich brauchen die Medien doch eine Einverständniserklärung, schließlich ist Nico noch minderjährig oder nicht?
    Könnten die Eltern die beteiligten Medien nicht verklagen?

    Grüße Tobias

  11. Nur bedingte Zustimmung

    Herrn Rösers doch etwas negativer Eindruck von „Jugend Forscht“ und den dort eingereichten und auch prämierten Arbeiten deckt sich nicht mit meiner Erfahrung. Ich war selbst mehrfach Juror und habe Arbeiten gesehen, die ich enorm beeindruckend fand.

    Nebenbei bemerkt, als Juror habe ich mich auch in der Situation befunden, dass Teile dessen, was ich bewerten sollte, außerhalb meiner Kompetenz lagen. Niemand kann alles wissen, deswegen sehe ich das auch gelassen, es ist nicht ehrenrührig. Allerdings habe ich mich dann auch nicht gescheut, Kollegen oder andere Experten um Rat zu fragen. In manchen Fällen wurde mir daraufhin erklärt, dass einiges, was mir eigentlich gut gefallen hatte unrichtig/plagiarisiert/falsch interpretiert oder sonstwie mangelbehaftet war. Das war zwar nicht die Regel, aber es kam schon vor … ein Grund mehr, den Schritt des Nachfragens nicht zu scheuen.

    Was den Zugang zu Quellen geht, der war doch dank Internet nie so einfach wie heute. Gerade früher, als man sich durch die Inhaltsverzeichnisse der technischen Journale quälen musste, war die Informationsbeschaffung eine Qual. Heute mag man sich darüber ärgern, dass manchmal nur das Abstract frei verfügbar ist, für den Artikel muss man dann zahlen. Aber auch frei verfügbare Information hoher Qualität gibt es zuhauf. Allerdings ist da das meiste auf Englisch, was für einen Siebtklässler durchaus eine erhebliche Hürde darstellen dürfte.

    Aber, egal welche guten Gründe es gibt, warum die Quellenrecherche ausblieb, die Qualität der geleisteten Arbeit beeinträchtigt das Vernachlässigen der Recherche allemal.

    http://neo.jpl.nasa.gov/…his_PUBLISHED_PAPER.pdf

    Diese Publikation gibt einen guten Überblick der Problemstellung bei der Bahnbestimmung von Apophis und der Vorausberechnung der Einschlagswahrscheinlichkeit. Ganz schnell wird da klar, was alles dahintersteckt, und dass man sich nicht das Hintergrundwissen anhand von ein paar Telefongesprächen und einem Nachmittagsgespräch aneignen kann, selbst wenn man schon profunde Kenntnisse hat, was im Fall eines Schülers wohl nicht der Fall ist. Und selbst wenn man das theoretische Wissen hat, braucht man immer noch die Daten und auch das Verständnis der Daten. Und selbst mit Wissen und Daten braucht man noch die Software und den entsprechenden Rechner, und so weiter …

    Hier merkt man sehr schnell, dass diese ganze Sache komplett absurd ist.

    Was nun Herrn Rösers Misstrauen gegenüber einem möglichen Wissensmonopol der NASA angeht, da kann ich ihn – obwohl ich wohlgemerkt dieses Misstrauen nicht teile – beruhigen. Auch astronomische und radioastronomische Observatorien und Institute wie auch Universitäten verfügen durchaus über die Möglichkeiten, die Daten, die sie selbst erhoben haben, in Bahnbestimmung umzusetzen.

  12. Nico M. segnete den PNN-Artikel ab

    Entscheidend für den weltweiten „Aufruhr“ war dieser Artikel der Potsdamer Neuesten Nachrichten (PNN) gewesen, der später auch im Tagesspiegel erschien und die Basis für den unsäglichen AFP-Artikel wurde, der die „Entdeckung“ in die Welt hinaus trug.

    Der Autor des PNN-Artikels hat mir heute mitgeteilt, dass dieser Text – mit „1:450“, einer reumütigen NASA usw.! – Nico M. gut gefallen und er via Telefon explizit grünes Licht für den Nachdruck im Tagesspiegel gegeben habe.

    (Der Autor bedauert, nicht selbst mal bei NASA oder ESA nachgefragt zu haben – aber er verneint vehement, einfach nur den Inhalt des eine Woche älteren BILD-Artikels übernommen zu haben.)

    Ein krasser Widerspruch zu Nicos späteren öffentlichen Aussagen, nach denen „die Medien“ an allem Schuld seien – zu dumm, dass sich Jugend Forscht gegenüber mir und anderen standhaft weigert, seine Originalarbeit verfügbar zu machen. Oder auch nur konkret zu sagen, was da eigentlich drin stand …

  13. Interessanter Einblick in Medienkultur

    Diese ganze Sache liefert zwar wahrscheinlich keinen besonderen Einblick in die Apophis-Problematik, dafür aber einen in die Medienkultur.

    Einerseits gibt es ein Thema, das einfach so „nett“ ist, bei dem gewisse publikumswirksame Versatzstücke vorkommen, wie die immer beliebte Geschichte eines kleinen Genies, das die Welt der Großen aufmischt … so „nett“, dass man es einfach bringen muss, auch wenn vielleicht Zweifel am Wahrheitsgehalt vorliegen möagen. Da fragt man doch lieber gar nicht zu sehr nach, denn das könnte ja die schöne Geschichte kaputtmachen.

    Andererseits haben wir einen Teenager, der doch so einige Behauptungen aufgestellt hat, die wohl keiner näheren Betrachtung standhalten, beispielsweise der, dass er einfach so die von der NASA genannte Einschlagswahrscheinlichkeit nachgerechnet haben will.

    Offenbar ist dieser junge Mensch von der unerwarteten Welle der Publizität mitgerissen worden und hat sich zu einigen Aussagen verstiegen, von denen er jetzt verständlicherweise versucht, zurückzurudern.

    Dass es so gekommen ist, daran hat die Presse ein gerüttelt Maß an Mitschuld … aber eben auch nur Mitschuld, nicht Alleinschuld.

    Neben dem Versatzstück mit dem „jungen Genie, das die Großen das Fürchten lehrt“, ist ein anderes, ebenso beliebtes Versatzstück, das allgemein zuverlässig zu Beißreflexen führt, auch das der Medienschelte. Enten wären demnach allein Schuld der Journalisten, niemand sonst will beteiligt gewesen sein, wenn ein kapitales Ei gelegt worden ist … auch das wird gerne unbesehen geglaubt.

    Was die Herausgabe der betreffenden Arbeit ist, die darf JuFo selbst gar nicht herausgeben, die Publikation obliegt allein dem Autor. Dass er sie nicht einmal denjenigen gezeigt hat, die ihm angeblich bei seinen „Berechnungen“ geholfen und „entscheidende Hinweise“ vermittelt haben sollen, wie Nico Marquardt es ausdrückt, ist zwar nach meinem Empfinden schlechter Stil, aber er ist damit im Recht.

    Immerhin hat ja Nico die bevorstehende Veröffentlichung in dem Video auf der Webseite seiner Schule angekündigt, wir werden also wahrscheinlich bald alle das Paper zu lesen bekommen, wenn auch vielleicht nicht gerade in „Nature“.

  14. Danke für die Aufklärung

    Mögliche kosmische Impakte sind eine faszinierende (Horror-)Vorstellung – nicht nur für SF-Autoren oder Saurier(sterben)-Fans.
    Umso hilfreicher sind diese Ausführungen. Was mir im Zusammenhang mit meinem Labyrinth-Blog zusätzlich gefällt ist ein Zitat, das ich gerne mal bringen möchte:
    „Die Möglichkeit zur iterativen Verbesserung einer Anfangsschätzung der Bahn, wobei über den ganzen Beobachtungszeitraum hinweg die Messdaten simuliert und mit den tatsächlich gemessenen Werten verglichen werden. Idealerweise sind irgendwann die Differenzen alle Null – dann hätte man die tatsächliche Bahn perfekt gefunden.“
    Der Vorgang der ITERATION ist nämlich genau das, was den Gang durch ein Labyrinth (kretischen Stils – mit einem einzigen Gang) auszeichnet. Man kann sich zu Beginn ein Problem stellen, mögliche Lösungen „außerhalb“ des Labyrinths (rein virtuell, natürlich) platzieren – und dann geht man los. Die Aufmerksamkeit wandert, den Windungen des Labyrinths folgend, hin und her – von Lösungsamöglichkeit zu Lösungsmöglichkeit. Im Iealfall hat man dann, im Kern des Labyrinths angekommen die Lösungsmöglichkeiten auf die eine brauchbare konzentriert – und kann mit einem guten Gefühl wieder zurück zum ausgang des Labyrinths wandeln.
    Danke für dies Anregung.
    J. vom Scheidt

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