Weltraummüll: Trümmer im All gefährden Wissenschaft

Die russische Seite hat wiederholt über mögliche Ziele spekuliert, die nicht die Ukraine selbst treffen würden, sondern verbündete Nationen, nicht nur am Boden, sondern auch im Weltraum. Zum Beispiel kommerzielle Satelliten, die wie die von Elon Musks Firma Starlink die Internetkommunikation ermöglichen. Das hätte nicht nur wirtschaftliche Folgen: Werden Satelliten zerstört, entstehen Bruchstücke, die unkontrolliert im Orbit kreisen und andere Satelliten oder die Internationale Raumstation ISS gefährden.

Der Weltraumschrott nimmt zu

Die Gründe für die Anhäufung von Weltraumschrott sind zahlreich: Satelliten können kollidieren, von hinteren Raketentriebwerken oder von kleinen Splittern getroffen werden, die die Erde umkreisen. Fragmente, die bei Unfällen oder militärischen Teststarts aufgetaucht sind. Im November 2021 demonstrierte Russland mit seinem eigenen, ungenutzten Spionagesatelliten. Weltraumschrott gefährdet zunehmend wissenschaftliche Missionen, sagt Tim Flohrer, Leiter der Abteilung Weltraumschrott bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA.

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„Da wir mit unseren Satelliten in ähnlichen Umlaufbahnen fliegen wie ein Großteil dieser Bruchstücke oder so viele kommerzielle Satelliten, zumindest in erdnahen Umlaufbahnen, müssen wir regelmäßig Ausweichmanöver einplanen, um Kollisionen zu vermeiden“, sagt Flohrer. Die großen Energien, die bei einer Kollision freigesetzt werden, würden die Satelliten sonst komplett zerstören. Ein Problem, das im ESA-Missionsbetrieb tagtäglich auftaucht.

Notwendige ständige Ausweichmanöver

Jede Kollision eines Satelliten mit anderen oder mit Fragmenten erzeugt eine große Anzahl neuer Fragmente, die das Kollisionsrisiko erneut erhöhen. Ein- bis zweimal im Jahr sollten Ausweichmanöver mit jedem ESA-Satelliten und der Internationalen Raumstation ISS geflogen werden, sagt Flohrer. Das kostet Sprit und ist arbeitsintensiv. Eine Besserung sei hier nicht absehbar, die Situation verschärfe sich, weil die Zahl der Objekte in der Erdumlaufbahn ständig zunehme, so Flohrer weiter.

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Derzeit befinden sich etwa 7.000 aktive Satelliten im Erdorbit und 3.000 inaktive. Gab es in den 1970er Jahren noch rund 1.000 Objekte mit einem Durchmesser von zehn Zentimetern und mehr, sind es heute rund 30.000.Das Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ermittelt mit Lasermessungen den Standort und den Weltraum dieser Satelliten Trümmer

Fragmente reduzieren und entfernen

„Kurz gesagt schießen wir Laserlicht auf die Satelliten und erfassen die Zeit, bis das Licht wieder in der Sternwarte Lustbühel ankommt“, erklärt Steindorfer. Aus diesen Zeitmessungen lässt sich der Standort von Satelliten auf zwei bis drei Millimeter genau bestimmen. Bei kleineren Teilen, Bruchstücken und Weltraumschrott könne man bei der Ortsbestimmung immerhin eine Genauigkeit von einem Meter erreichen, sagt Steindorfer. So lassen sich Kollisionsrisiken und die Notwendigkeit von Ausweichmanövern viel genauer bestimmen.

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„Mit diesen laserbasierten Messungen können wir die Vorhersagegenauigkeit solcher Objekte deutlich verbessern“, sagt der Physiker. Dies ist auch bei kleinen Splittern notwendig, denn selbst kleine Splitter können mit einer Geschwindigkeit von sieben Kilometern pro Sekunde auf betriebsbereite Satelliten treffen und massiven Schaden anrichten. Mit den Vorhersagen wollen ESA und IMF die Bildung weiterer Fragmente verhindern. Auch die ESA arbeitet an der Säuberung der Erdumlaufbahn: Die Mission Clear Space 1 soll 2025 ein ungenutztes Objekt aus dem Orbit entfernen und kontrolliert in der Erdatmosphäre verbrennen.

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