Die Menge an Abfall im Weltraum stellt die Raumfahrt in Gefahr
Millionen von Weltraumschrottpartikeln kreisen um unseren Planeten und stellen eine wachsende Bedrohung für Raumfahrzeuge, Raumstationen und die immer größer werdende Anzahl von Satelliten dar. Das Raumfahrt-Sicherheitsdepartment der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) betont die Gefahr und skizziert mögliche Lösungen.
Gibt es ein internationales Weltraumrecht?
Der Weltraum ist nicht gänzlich gesetzlos. Laut Holger Krag, dem Leiter der Raumfahrt-Sicherheit bei der ESA am Europäischen Raumfahrtoperationszentrum (ESOC) in Darmstadt, haben mehr als 100 Nationen die UN-Leitlinien für Weltraumaktivitäten befolgt. Das "Weltraumabkommen" besagt, dass jedes Land die Raumfahrtaktivitäten in seinem Hoheitsgebiet überwachen und qualifizieren muss. Darüber hinaus haftet es für Schäden, die durch seine Raumfahrtaktivitäten verursacht werden, wenn diese auf Fahrlässigkeit zurückzuführen sind.
Jedes Land ist verantwortlich für die Erstellung seiner eigenen Regeln. Die Arbeit an der deutschen Weltraumgesetzgebung läuft derzeit, wie das Auswärtige Amt mitteilt. Das Weltraumabkommen enthält auch Bestimmungen zur Vermeidung von Weltraumverschmutzung, die jedoch bisher noch nicht ausreichend umgesetzt wurden, wie das Auswärtige Amt einräumt.
Wie kann künftiger Weltraumschrott verhindert werden?
Länder, die nationale Weltraumgesetze entwerfen, und Weltraumbehörden, die Initiativen ergreifen, spielen auch eine Rolle bei der Vermeidung künftigen Weltraumschrotts. Die ESA hat sich verpflichtet, bis 2030 keine unnötigen Weltraumschrott mehr zu produzieren, indem sie Verträge mit Satellitenherstellern abschließt, um umweltfreundliche Niedrigorbit-Technologien zu entwickeln. Krag behauptet, dass jedes sechste Weltraumobjekt zerfällt und jedes zweite nicht ordnungsgemäß entsorgt wird. Dies soll sich ändern, da ESA-Missionen sich verpflichten, nicht entsorgbare Objekte zurückzuholen.
Die ESA plant, am 8. September absichtlich einen nicht entworfenen Satelliten in die irdische Atmosphäre über dem Südpazifik zurückkehren zu lassen. Ein mit Greifarmen ausgestattetes Raumfahrzeug wird auch entwickelt, um Weltraumschrott zu erfassen und ihn verbrennen zu lassen. NASA und JAXA Weltraumbehörden verfolgen ähnliche Projekte, wie Krag mitteilt. Während China und Russland Informationen über solche Systeme aus militärischen Gründen zurückhalten, könnten sie auch für die Schrottbeseitigung dienen.
Stellt Weltraumschrott eine Bedrohung für Raumstationen dar?
Ja, das tut er! Kürzlich wurde die chinesische Raumstation "Tiangong" (Himmlischer Palast) von Weltraumschrott getroffen und erforderte Reparaturen. Die Internationale Raumstation (ISS) manövriert regelmäßig, um Weltraumschrottpartikel zu vermeiden. In bestimmten Fällen mussten Astronauten in angedockten Raumfahrzeugen Zuflucht suchen, um bevorstehenden Kollisionen auszuweichen.
Wo sind die Kollisionrisiken?
Krag erklärt, dass sich eine signifikante Konzentration von Weltraumobjekten in einer Umlaufbahn um 2000 Kilometer Höhe befindet, wo sich etwa zwei Drittel aller Objekte befinden. Weltraumobjekte bewegen sich innerhalb begrenzter Räume in diesem Bereich, was zu vorherigen Kollisionen, gelegentlich mit Satelliten, führt.
Es gibt einen hohen Verkehr bis zu einer Höhe von 800 Kilometern, den Krag als "Irrenhaus" beschreibt, aufgrund der konzentrierten Anwesenheit von Weltraumobjekten. Zwischen 600 und 1000 Kilometern reduziert die atmosphärische Selbstreinigung die Debris-Rückkehrzeit auf einige Jahre. Oberhalb von 1000 Kilometern kann die Debris-Rückkehrzeit 1000 Jahre oder länger dauern.
SpaceXs Starlink-Satelliten beispielsweise kreisen in etwa 500 Kilometern Höhe. Krag betont, dass ein defekter Starlink-Satellit innerhalb von fünf Jahren in die Atmosphäre zurückkehren würde, während die hohe Anzahl von Satelliten das primäre Problem darstellt.
Die ESA schätzt, dass nicht alle Objekte in Umlaufbahn verfolgt werden. Statistische Modelle deuten darauf hin, dass es derzeit 40.500 Debris-Objekte mit mehr als 10 cm, 1.100.000 zwischen 1 und 10 cm und 130 Millionen weniger als 1 cm gibt. Die Gesamtmasse aller Objekte in der Erdumlaufbahn wird auf über 12.400 Tonnen geschätzt.
Mit der Weiterentwicklung der Raumfahrt erwartet Krag jährlich etwa 100 Satellitenstarts, die in den letzten drei bis vier Jahren auf über 2.000 gestiegen sind. Krag schließt nicht aus, dass künftig 10.000 Satelliten pro Jahr gestartet werden, da die Kosten sinken und wiederverwendbare Startfahrzeuge häufiger werden. Er erkennt Risiken für Satelliten, die in der gleichen Umlaufbahn wie der Großteil des Weltraumschrotts operieren, betont jedoch, dass die meisten Raumfahrzeuge nach dem Erreichen der Schwelle von initial 800 Kilometern nach dem Start das statistische Problem vermeiden können.
- Strengere Weltraumregulierungen und die Förderung des verantwortungsvollen Deaktivierens von Raumfahrzeugen könnten die Menge an Weltraumschrott erheblich reduzieren und so zukünftige Raumfahrzeuge und Raumstationen vor Kollisionen schützen.
- Weltraumbehörden wie die ESA entwickeln Technologien, um überschüssigen Weltraumschrott zu erfassen und zu entsorgen, wie es ihr Plan zeigt, einen nicht entworfenen Satelliten absichtlich in die irdische Atmosphäre zurückkehren zu lassen.
