Weltraummüll: Trümmer im All gefährden Wissenschaft

Von russischer Seite wurde immer wieder über mögliche Ziele spekuliert, die nicht die Ukraine selbst, sondern die verbündeten Nationen treffen sollten, nicht nur am Boden, sondern auch im Weltraum. Zum Beispiel kommerzielle Satelliten, die wie die von Elon Musks Firma Starlink Internetkommunikation ermöglichen. Das hätte nicht nur wirtschaftliche Folgen: Werden die Satelliten zerstört, entstehen Bruchstücke, die unkontrolliert im Orbit kreisen und andere Satelliten oder die Internationale Raumstation ISS bedrohen.

Weltraumschrott nimmt zu

Die Gründe für die Anhäufung von Weltraumschrott sind vielfältig: Satelliten können kollidieren, von verzögerten Raketentriebwerken oder von kleinen Fragmenten getroffen werden, die die Erde umkreisen. Fragmente, die durch Unfälle oder militärische Teststarts entstanden sind. Im November 2021 demonstrierte Russland mit seinem eigenen, nicht mehr existierenden Spionagesatelliten. Weltraumschrott bedroht Wissenschaftsmissionen zunehmend, sagt Tim Florer, Leiter der Abteilung Weltraumschrott bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).

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„Weil wir unsere Satelliten in ähnlichen Umlaufbahnen wie viele dieser Bruchstücke oder so viele kommerzielle Satelliten zumindest in erdnahen Umlaufbahnen fliegen, müssen wir regelmäßig Ausweichmanöver einplanen, um Kollisionen zu vermeiden“, sagt Florer. Die bei der Kollision freigesetzten großen Energien würden die Satelliten sonst vollständig zerstören. Ein Problem, das im ESA-Missionsbetrieb tagtäglich auftritt.

Ständige Ausweichmanöver sind erforderlich

Jede Kollision eines Satelliten mit anderen Satelliten oder mit Fragmenten erzeugt eine große Anzahl neuer Fragmente, die das Kollisionsrisiko erneut erhöhen. Mit jedem ESA-Satelliten und der Internationalen Raumstation müssen ein- oder zweimal im Jahr Kreisverkehrmanöver durchgeführt werden, sagt Florer. Es kostet Kraftstoff und ist arbeitsintensiv. Eine Besserung sei hier nicht absehbar, die Situation verschlechtere sich, weil die Zahl der Objekte in der Erdumlaufbahn ständig zunehme, so Florer weiter.

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Derzeit befinden sich etwa 7.000 aktive Satelliten in der Erdumlaufbahn und 3.000 inaktive. Gab es in den 1970er Jahren noch etwa 1.000 Objekte mit einem Durchmesser von zehn Zentimetern und mehr, sind es heute etwa 30.000. Das Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften nutzt Lasermessungen, um den Standort dieser Satelliten und Weltraumschrott zu bestimmen.

Fragmente reduzieren und entfernen

„Kurz gesagt, wir schießen Laserlicht auf die Satelliten und erfassen die Zeit, bis dieses Licht wieder am Lustbil-Observatorium ankommt“, erklärt Steindorfer. Aus diesen Zeitmessungen lässt sich der Standort der Satelliten mit einer Genauigkeit von zwei bis drei Millimetern bestimmen. Mit kleineren Teilen, Fragmenten und Weltraumschrott könne man mindestens eine Ortungsgenauigkeit von einem Meter erreichen, sagt Steindorfer. Auf diese Weise lassen sich die Kollisionsgefahr und die Notwendigkeit von Ausweichmanövern viel genauer bestimmen.

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„Mit diesen laserbasierten Messungen können wir die Genauigkeit der Vorhersage solcher Objekte deutlich verbessern“, sagt der Physiker. Das ist auch bei kleinen Bruchstücken notwendig, denn schon kleinste Trümmer können mit einer Geschwindigkeit von sieben Kilometern pro Sekunde auf funktionsfähige Satelliten treffen und enormen Schaden anrichten. Mit den Vorhersagen wollen ESA und IWF die Bildung weiterer Fragmente verhindern. Auch die ESA arbeitet an der Säuberung der Erdumlaufbahn: Im Jahr 2025 soll die Mission Clear Space 1 ein ungenutztes Objekt aus der Umlaufbahn entfernen und kontrolliert in der Erdatmosphäre verbrennen.

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