Weltraumschrott, Weltraumschrott, Weltraummüll – nennen Sie es, wie Sie wollen, aber so wie Müll und Müll hier auf der Erde Probleme verursachen, in den im Weltraum verbrauchten Booster-Stufen, Schrauben und Muttern aus der ISS-Konstruktion, verschiedene versehentliche Abfälle wie Raumanzughandschuhe und Kameras, und Fragmente von explodierten Raumfahrzeugen könnten zu einem ernsthaften Problem für die Zukunft der Raumfahrt werden, wenn jetzt keine Maßnahmen zur Eindämmung der Bedrohung ergriffen werden. Das Europäische Raumfahrtkontrollzentrum hat einige verblüffende Bilder zusammengestellt, die dieses Problem beleuchten. Oben ist eine Darstellung der verfolgbaren Objekte in einer Umlaufbahn um die Erde in einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO – die unscharfe Wolke um die Erde), einer geostationären Erdumlaufbahn (GEO – weiter draußen, ungefähr 35.786 km (22.240 Meilen) über der Erde) und allen Punkten dazwischen .
Zwischen dem Start von Sputnik am 4. Oktober 1957 und dem 1. Januar 2008 haben etwa 4600 Starts etwa 6000 Satelliten in die Umlaufbahn gebracht; etwa 400 reisen jetzt auf interplanetaren Bahnen über die Erde hinaus, aber von den verbleibenden 5600 sind nur etwa 800 Satelliten in Betrieb – etwa 45 Prozent davon sowohl in LEO als auch in GEO. Weltraumschrott umfasst die ständig wachsende Menge inaktiver Weltraumhardware im Orbit um die Erde sowie Fragmente von Raumfahrzeugen, die zerbrochen, explodiert oder auf andere Weise verlassen wurden. Etwa 50 Prozent aller verfolgbaren Objekte sind auf Explosionsereignisse im Orbit (etwa 200) oder Kollisionsereignisse (weniger als 10) zurückzuführen.
Beamte des Space-Shuttle-Programms sagten, dass das Shuttle regelmäßig von Weltraumschrott getroffen wird und im Laufe der Jahre über 80 Fenster ersetzt werden mussten. Die ISS muss gelegentlich Ausweichmanöver durchführen, um Kollisionen mit Weltraumschrott zu vermeiden. Und natürlich sitzen diese Trümmer nicht nur stationär: Im Orbit können die relativen Geschwindigkeiten ziemlich groß sein und sich im Bereich von Zehntausenden von Kilometern pro Stunde bewegen.
Für den Satelliten Envisat zum Beispiel sagt die ESA, dass die wahrscheinlichste Relativgeschwindigkeit zwischen dem Satelliten und einem Trümmerobjekt 52.000 Kilometer pro Stunde beträgt. Wenn ein Trümmerobjekt einen Satelliten, die ISS oder das Shuttle trifft, kann dies bei diesen Geschwindigkeiten schwere Schäden oder Katastrophen verursachen.
Oben ist eine Darstellung von Trümmern in der polaren Umlaufbahn um die Erde zu sehen. Aus dem Bild unten ist ersichtlich, wie Explosionen von Raumfahrzeugen noch mehr verstreute Trümmer verursachen. Auch nach Missionsende explodieren Batterien und Drucksysteme sowie Treibstofftanks. Dies erzeugt Trümmerobjekte, die zur wachsenden Materialpopulation im Orbit beitragen, deren Größe von weniger als einem Mikrometer bis zu 10 Zentimeter oder mehr reicht.
Ungefähr 40 % des am Boden verfolgbaren Weltraummülls stammen von Explosionen, die jetzt vier bis fünf pro Jahr ausmachen. 1961 verdreifachte die erste Explosion die Menge des verfolgbaren Weltraummülls. In den letzten zehn Jahren haben die meisten Betreiber damit begonnen, passive Maßnahmen an Bord einzusetzen, um latente Energiequellen im Zusammenhang mit Batterien, Kraftstofftanks, Antriebssystemen und Pyrotechnik zu beseitigen. Aber das allein reicht nicht aus. Gegenwärtig würden Kollisionen in 20 oder 30 Jahren Explosionen als Quelle für neue Trümmer übersteigen.
Die ESA sagt, es sei entscheidend, sofort mit der Umsetzung von Minderungsmaßnahmen zu beginnen. Dieses Bild zeigt eine Simulation der 2112 GEO-Umgebung für den Fall, dass keine Maßnahmen ergriffen werden. Im oberen Bereich kann mit Abschwächungsmaßnahmen eine viel sauberere Weltraumumgebung beobachtet werden, wenn die Anzahl der Explosionen drastisch reduziert wird und keine missionsbezogenen Objekte ausgeworfen werden. Das untere Feld zeigt das „Business-as-usual“-Szenario, ohne dass Maßnahmen zur Risikominderung ergriffen wurden. Um die ständig wachsende Menge an Trümmern zu stoppen, müssen jedoch ehrgeizigere Maßnahmen zur Eindämmung ergriffen werden. Am wichtigsten ist, dass Raumfahrzeug- und Raketenstufen nach Abschluss ihrer Mission die Umlaufbahn verlassen und zur Erde zurückkehren müssen.
Sie verbrennen in der Atmosphäre oder spritzen in unbewohnten Meeresgebieten nieder. Im Falle von Telekommunikations- und anderen Satelliten, die in der kommerziell wertvollen geostationären Zone betrieben werden, sollten sie ihre Satelliten auf eine sichere Umlaufbahn bringen, wie unten gezeigt.
Es gibt andere Maßnahmen, wie die Reduzierung der Anzahl der missionsbezogenen Objekte und die Kontrolle des Risikos für einen Wiedereintritt, aber dies sind die Grundlagen. Das Problem besteht darin, dass solche Minderungsmaßnahmen Kraftstoff und Betriebszeit kosten und daher die Kosten erhöhen. In der kommerziellen Welt kann dies die Wettbewerbsfähigkeit beeinträchtigen, es sei denn, es besteht ein internationaler Konsens, solche Kosten zu akzeptieren.
Ursprüngliche Nachrichtenquelle: DIES
