23.04.2013, 16:53 Uhr | 0 |

Schrott im Weltall 750 000 Trümmerteile gefährden als Weltraummüll die Raumfahrt

Die unendlichen Weiten des Alls sind keineswegs so leer, wie das bei Raumschiff Enterprise erscheint. Im Gegenteil: Rund um die Erde fliegen rund 750 000 Trümmerteile, die zunehmend des Raumfahrt gefährden. In Darmstadt tagen derzeit rund 300 Experten und suchen eine Lösung für das Problem.

Beschädigung durch Weltraumschrott
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So sieht die Beschädigung einer Alumunium-Oberfläche aus, die am Ernst-Mach-Institut in Freiburg von einem Kunststoffteil mit einer Geschwindigkeit von über sechs Kilometern pro Sekunde beschossen wurde. Dies verdeutlicht die Auswirkungen, die Treffer von bereits kleinen Teilen im Orbit auf Satelliten haben können.

Foto: DLR

„In 200 Metern rechts abbiegen“, säuselt die elektronische Stimme im Navi im Auto, um dann froh zu verkünden: „Sie haben Ihr Ziel erreicht.“ Daran haben sich viele Autofahrer längst gewöhnt und verlassen sich auf diese Navigationshilfe bei der Fahrt in ungewisses Terrain. Möglich macht diesen Fahrkomfort ein Satellitennetz,  das Global Position System, kurz GPS. Im Orbit umherrasende Trümmerteile gefährden das GPS.

Rund 150 Millionen Trümmerteile schwirren im Orbit planlos umher

Selbst ein Trümmerteil mit einer Größe von nur einem Zentimeter kann einen kompletten Satelliten zerstören. Experten schätzen, dass inzwischen über 23 000 Objekte von einer Größe von mehr als zehn Zentimetern die Erde mit durchschnittlich 25 000 Stundenkilometer umschwirren. Davon sind bisher rund 16 000 Teile katalogisiert. Eine Sisyphosarbeit.

Im All irren geschätzt 750 000 Trümmerteile umher, die mindestens einen Zentimeter groß sind. Die Zahl kleinerer Bröckchen im Millimeterbereich wird auf rund 150 Millionen geschätzt. Und schon so ein Winzling kann ein Loch in eine Satellitenwand schlagen oder ein Solarpanel zerstören. Bei den im Weltraum vagabundierenden Teilen handelt es sich zum einen um die Reste zerstörter Raketenstufen. Zum anderen aber auch beispielsweise um den Schraubenschlüssel, der dem an der ISS werkelnden Astronaut aus der Hand gefallen ist.

Am Donnerstag Pressekonferenz via Live-Stream

Und all das schwirrt im Orbit mit mehreren Zehntausend Kilometern pro Stunde planlos umher, kollidiert miteinander und vergrößert so das Chaos im All immer mehr. Nach Lösungen für das Müllproblem im Weltall suchen aktuell bis zum 25. April rund 300 Experten in Darmstadt. Sie tagen auf Einladung der europäischen Weltraumorganisation ESA in deren Kontrollzentrum. Die Ergebnisse der inzwischen sechsten Expertentagung zum Thema Weltraummüll werden an diesem Donnerstag von 12:45 Uhr bis 14:15 Uhr per Live-Stream übertragen.

"Ganz wichtig ist, dass erst einmal kein zusätzlicher Weltraummüll entsteht", sagte Dr. Manuel Metz, Experte für Weltraummüll beim Raumfahrtmanagement am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vor Beginn des Treffens. Der Co-Moderator der Konferenz betonte: „Es dürfen zum Beispiel keine Objekte im Orbit freigesetzt werden. Treibstoffe müssen zum Schluss einer Mission verbraucht sein, um Explosionen zu verhindern. Und Satelliten werden heute so gebaut, dass sie beim Wiedereintritt in der Erdatmosphäre möglichst vollständig verglühen.“

Astrium arbeitet an einer Art Müllabfuhr fürs All

Das chaotische Gewimmel am Himmel wird mit jedem Raketenstart größer. „Die Wahrscheinlichkeit, dass etwas passiert, wird immer größer“, sagt Ralph Heinrich, Sprecher des Raumfahrtunternehmens Astrium. Der Konzern ist eine Tochtergesellschaft von Europas größtem Luft- und Raumfahrtkonzern, der European Aeronautic Defence and Space Company, kurz EADS, und spezialisiert auf zivile und militärische Raumfahrtsysteme.

Astrium entwickelt ein System mit dem Namen Deutsche Orbitale Servicing Mission, kurz DEOS, das defekte Satelliten im All einfangen, warten und gegebenenfalls entsorgen soll. Das Bundeswirtschaftsministerium stellte im vergangenen Jahr 13 Millionen Euro für die ersten Planungen zur Verfügung.

DEOS soll Ende 2017 oder Anfang 2018 an den Start gehen. „Mit dieser Mission soll gezeigt werden, dass das sichere Anfliegen, Warten und Montieren eines defekten, taumelnden Satelliten im Orbit ohne den Einsatz von Astronauten möglich ist“, erläutert Manuel Metz vom DLR, das an der DEOS-Mission beteiligt ist. „Schließlich soll auch die kontrollierte Rückholung zum Missionsende gezeigt werden, indem der Satellit über dem Ozean zum Wiedereintritt in die Erdatmosphäre gebracht wird.“

Die genaue Kenntnis der Orbitale auch kleinster Trümmerteile ist von enormer Bedeutung für die bemannte und unbemannte Raumfahrt. „In Deutschland wird seit vielen Jahren intensiv zum Thema Weltraummüll und Weltraumrückständen geforscht“, erläutert Metz. „So berechnen Wissenschaftler zum Beispiel, wie sich der aktuelle Weltraummüll verteilt, dessen Bahnen man nicht messen kann, weil die Teile hierfür zu klein sind.“

Es begann 1957 mit Sputnik

Die Vermüllung der Erdumlaufbahn begann im Jahre 1957 mit dem Start des sowjetischen Satelliten Sputnik. Seitdem hoben gut 4900-mal von irgendwo Raketen vom Boden ab. Und die meisten Teile dieser Raketen bleiben im All zurück. „Wenn wir nichts tun, werden wir in den kommenden Jahrzehnten einige katastrophale Unfälle erleben", prophezeit Heiner Klinkrad vom Europäischen Raumfahrtkontrollzentrum (Esoc) in Darmstadt, der die Konferenz leitet. Er stellt klar, dass sich das Trümmerproblem nicht von selbst löst, „selbst wenn wir unsere Raumfahrt komplett einstellen würden.“

Die genaue Beobachtung umherfliegender Trümmerteile ist daher von zentraler Bedeutung. Die Großradaranlage „Tracking and Imaging Radar“ (TIRA) des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik in Wachtberg bei Bonn kann noch zwei Zentimeter große Objekte in einer Entfernung von 1000 Kilometern messen. Besteht die Gefahr eines Zusammenstoßes mit einem Satelliten, muss ein Ausweichmanöver geflogen werden – Envisat und ISS mussten bereits solche Ausweichmanöver fliegen. Das kostet Zeit und Sprit und damit Geld. „Noch sind solche Manöver die Ausnahme, aber schon bald könnten sie die Regel werden“, meint Klinkrad.

Gefürchtet: Der Schneeballeffekt im All

 Besonders problematisch sind die unvermeidbaren Kollisionen von Schrott mit Schrott. „Dann werden aus zwei Teilen plötzlich hunderte – und damit wächst die Gefahr neuer Kollisionen“, warnt Klinkrad vor dem gefürchteten Schneeballeffekt im All. „Aber einfach hochgehen und saubermachen, das geht natürlich nicht wie mit dem Staubsauger.“, Eine attraktive Lösung ist für den Experten, den Schrott dort oben einzufangen und auf eine „Friedhofsbahn“ im All zu bringen – dort, wo der Müll kein Risiko mehr ist. Eine Alternative ist die, dass sich ein Satellit an den Schrottbrocken festmacht, den man dann gezielt zum Absturz bringt. „Das wäre aber eine Kamikaze-Lösung“, meint der Experte kritisch.

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Von Detlef Stoller
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