Beerdigung auf dem Weltraumfriedhof

Die Folgen der Allverschmutzung

Es wird eng im Weltraum. Daran ändert auch die Ortung des Weltraumschrotts mit Radar nichts. Im Interview mit ZDFonline erklärt der ESA-Experte Walter Flury wie gefährlich Weltraumschrott, so genannter Space Debris, ist und wie die Raumfahrt damit umgeht.


ZDFonline: Space Debris wird zunehmend zu einem Problem für die Raumfahrt, wie konnte es soweit kommen?


Walter Flury: Zunächst stand die Weltraumforschung und die Nutzung des Weltraumes im Vordergrund. Erst später wurde man sich bewusst, dass die zunehmende Zahl der ausgedienten Satelliten, ausgebrannten Raketenoberstufen und Trümmerteile im Orbit eine Gefahr für die operationellen Satelliten darstellen. Viele Satelliten benutzen Bahnen im so genannten Low Earth Orbit (LEO), der sich bis zu etwa 2.000 Kilometer Höhe erstreckt. In diesem nicht begrenztem Raum mit mehreren tausend Satelliten und Raketenoberstufen kann es sehr wohl zu Kollisionen kommen.

Unbeabsichtigte Explosionen


ZDFonline: Was sind die Folgen?


Flury: Bei Zusammenstößen von Space Debris mit operationellen Satelliten können die Satelliten erheblich beschädigt oder total zerstört werden. Der Grund liegt in der hohen Bahngeschwindigkeit. Satelliten in erdnahen Bahnen bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 28.000 Stundenkilometern. Selbst Teilchen von der Größe von einem Zentimeter können einen Satelliten zerstören, falls wichtige Teile getroffen werden. Zurzeit umkreisen ungefähr 10.000 größere Objekte die Erde - operationelle und ausgediente Satelliten, Raketenoberstufen und Trümmerteile. Die stammen meistens von unbeabsichtigten Explosionen von Raketenoberstufen und Satelliten.
ZDFonline: Wie viele Fälle von Zusammenstößen mit Schrott im Weltall sind Ihnen bekannt?


Flury: Am 24. Juli 1996 wurde der französische Satellit Cerise von einem Trümmerteil von einer Arianerakete getroffen und erheblich beschädigt. Das ist die einzige bekannte unbeabsichtigte Kollision zwischen zwei großen Objekten. Auch das US Space Shuttle hatte schon unter Einschlägen von winzigem Space Debris gelitten, allerdings nicht in systemkritischem Umfang.

Satelliten im Friedhofsorbit


ZDFonline: Ausweichaktionen oder Laserbeschuss, intergalaktische Müllabfuhr oder Weltraumschrottplatz? Was macht Sinn, was ist Unsinn? Und wie sieht eine adäquate Lösungsstrategie aus?


Flury: Die beste Lösung wäre, alle Space Debris Objekte aus dem Orbit zu entfernen. Leider ist dies aus finanziellen Gründen nicht zu realisieren. Der Beschuss mit Laser ist eine interessante Idee, aber zur Zeit nicht machbar. Eine realistische Lösungsstrategie besteht darin, die weitere Generierung von Space Debris zu vermeiden oder zu reduzieren, sowie Satelliten und Raketenoberstufen, nachdem sie ihre Aufgaben erfüllt haben, in die Erdatmosphäre abstürzen zu lassen, wo sie verglühen. Da mit der vorhandenen Technologie dieses Verfahren bei Satelliten in sehr weit entfernten Bahnen wegen des zu hohen Treibstoffverbrauchs nicht angewendet werden kann, wird empfohlen, ausgediente Satelliten und Raketenoberstufen in einen Friedhofsorbit zu transferieren, wo sie keine Gefahr für die operationellen Satelliten mehr darstellen. Eine wichtige Debris-verhindernde Maßnahme ist das so genannte Passivieren von Raketenoberstufen, das heißt der flüssige Resttreibstoff wird entweder durch nochmaliges Zünden des Raketenmotors verbraucht oder wird verdampft, indem Ventile geöffnet werden.

Wirksame Schilde


ZDFonline: Es werden Schutzschilde entwickelt, die Space Debris abhalten. Wie effektiv sind diese?


Flury: Schutzschilde sind wirksam für Teilchen von einem bis zwei Zentimetern Größe. Größeren Objekten muss ausgewichen werden, da entsprechende Schutzschilde nicht gebaut werden können.


ZDFonline: Wie wäre ein solcher Schild aufgebaut?


Flury: Ein effektiver Schild ist aus mehreren Schichten aus Metall aufgebaut, welche in einem optimalen Abstand angebracht sind. Diesen Schild nennt man nach dem amerikanischen Astronomen und Kometenforscher Fred Whipple "Whipple-Schild". Die Aufgabe des ersten Schildes ist, das aufprallende Teilchen in viele kleinere Teilchen zu zerlegen. Diese kleineren Teilchen können von den weiteren Schichten des Schildes aufgehalten werden. Dieses Konzept wurde zum ersten Mal erfolgreich bei der Kometensonde Giotto angewendet.

Langfristig eine Gefahr


ZDFonline: Wie hoch wäre der Kostenaufwand für solche Schilde, wie beispielsweise für die ISS geplant?


Flury: Es ist schwierig, genaue Kosten zu nennen. Allein der Transport ist sehr teuer. So kostet die Beförderung von einem Kilogramm in den erdnahen Weltraum zirka 20.000 bis 30.000 Euro.


ZDFonline: Wäre es denkbar, dass ein Durchdringen des Schrottgürtels irgendwann nicht mehr möglich ist? Beziehungsweise welche Probleme entstehen, wenn die Atmosphäre weiterhin so stark "verschmutzt" wird?


Flury: Die langfristige Gefahr besteht darin, dass durch die zunehmende Zahl von Space Debris wichtige Bahnen nicht mehr benutzt werden können. Gerade in den wichtigsten Bahnen ist am meisten Space Debris zu finden.

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