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Autor: Roland Rischer / 23. April 2013, 21:38 Uhr

Verdrängte Altlast im All - Weltraumschrott

Weltraumschrott, als Problem gerne verdrängt, hat wegen einer aktuellen ESA-Konferenz bei der ESOC in Darmstadt momentan große mediale Aufmerksamkeit. Das Thema ist nicht ganz neu. Man könnte sagen, wir haben hier kein Erkenntnisproblem mehr, sondern nur noch ein Umsetzungsproblem. Das wäre aber zu einfach.

Quelle: ESA, FAZ, Handelsblatt, Deutschlandradio
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Diese Woche findet bei der ESOC in Darmstadt die sechste ESA-Konferenz zum Thema Weltraumschrott statt. Über 300 Experten diskutieren, wie die Überreste aus 50 Jahren Weltraumfahrt im Orbit geortet und geordnet, das heißt, aus dem Weg geräumt werden können. Die Erkenntnisprobleme sind dabei weitgehend, aber nicht ganz gelöst.

ESA

Computersimulation der ESA mit erfassten Objekten mit Abmessungen von zehn Zentimetern und mehr
(Bild: ESA)
Der weitgehend sorglose Umgang mit den Überresten von 4.900 Raketenstarts, Verzicht auf problemgerechte Lösungen für ausgemusterte Satelliten, unbeabsichtigte Explosionen, militärische Versuche zur Zerstörung von Satelliten und nicht zuletzt Verbrennungsrückstände aus Feststoff-Oberstufen sind als hauptsächliche Ursache für Weltraumschrott identifiziert. Hier versucht man durch internationale Übereinkünfte und Selbstverpflichtungen einen weiteren Anstieg der Schrottmasse zu verhindern.

Die aktuelle Schrottmasse wird auf insgesamt über 6.300 Tonnen geschätzt. Laut ESA umkreisen 77 Prozent davon die Erde in bis zu 2.000 km Höhe, sechs Prozent in der geostationären Umlaufbahn und die verbleibenden 17 Prozent im Raum dazwischen oder jenseits der geostationären Bahn. Von der US-Weltraumüberwachung (US Space Surveillance Network) werden rund 3.600 Satelliten und sonstige Raumflugkörper sowie 13.000 weitere Objekte von zehn Zentimetern und mehr direkt erfasst. In relativ kurzen periodischen Zeitabständen wird ihre Position überprüft und die weitere Flugbahn errechnet. Auch wenn allein die Zahlen einen hohen Bearbeitungsaufwand signalisieren, hat man hier im Grunde kein Problem, Bedrohungslagen mit genügend zeitlichem Vorlauf zu erkennen. Schwieriger ist die Beobachtung der weiteren – oben nicht berücksichtigten - Objekte in der Kategorie über zehn Zentimetern (29.000) und vor allem zwischen ein und zehn Zentimetern (670.000) beziehungsweise zwischen einem Millimeter und einem Zentimeter (170 Millionen). Deren Anzahl und Verhalten kann nur noch modellhaft bestimmt werden. Die Verfolgung einzelner kleiner Teile gelingt zwar mit überproportional steigendem Aufwand, aber eben nicht mehr für die Gesamtheit aller Teile. Insofern bleibt teilweise ein Erkenntnisproblem über das tatsächliche Gefährdungspotenzial.

ESA

Bild vergrößernKatalogisierte Objekte im Orbit - der sprunghafte Anstieg der grünen Säulen in den Jahren 2007 und 2009 ist Folge eines chinesischen Satelliten-Abschussexperimentes und des Zusammenstoßes von Iridium 33 mit Kosmos 2251
(Bild: ESA)
Bei der Umsetzung von Lösungen wäre man dagegen froh, wenn mehr als nur hoffnungsvolle Anfänge bei passiven Schutzmaßnahmen, kontrollierten Abstürzen und der Stillegung von Raumfahrzeugen im sogenannten Friedhofsorbit gemacht wären. Es ist allgemeiner Konsens, dass neben der Selbstdisziplinierung bei künftigen Weltraumunternehmungen schnellstens mit der aktiven Schrottbeseitigung begonnen werden muss, denn es droht eine von NASA-Wissenschaftler Donald J. Kessler 1978 erstmals für den Asteroidengürtel beschriebene Kettenreaktion aufgrund von Kollisionen des umlaufenden Schrotts. Mit jeder Kollision größerer Objekte entsteht neuer Schrott, der wiederum die Kollisionswahrscheinlichkeit erhöht. Ein Zehn-Zentimeter-Teil reicht bei den herrschenden relativen Geschwindigkeiten der Objekte von bis zu 50.000 Stundenkilometern aus, um einen durchschnittlichen Satelliten zu zertrümmern. Das könnte nach Einschätzung der ESA in den nächsten 50 Jahren zu einem unkontrollierten Anstieg der Fragmente führen. Die Nutzung des Weltraums in der heutigen Form stünde damit in Frage - und damit zum Beispiel große Teile unserer heutigen Kommunikationsinfrastruktur.

Offensichtlich ist der Leidensdruck noch nicht so groß, dass größere Budgets für eine aktive Beseitigung von Weltraumschrott bereitgestellt werden. Das ist bei den vorliegenden Konzepten zunächst weniger eine technische als vielmehr eine finanzielle Herausforderung. In diesem Bewusstsein plädiert die ESA zunächst für eine Konzentration auf abgeschaltete Satelliten und ausgebrannte Oberstufen, die etwa 75 Prozent der Schrottmasse ausmachen. Sie schlägt aus praktischen Erwägungen auch vor, sich auf Umlaufbahnen zwischen 800 km und 1.000 km sowie auf die geostationäre Umlaufbahn zu beschränken. Und am besten beginnt man sofort mit dem Einfangen von fünf bis zehn Satelliten pro Jahr an. Ob das den Anstieg der Zahl herumfliegender Fragmente signifikant bremsen könnte, wäre zu beweisen.

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