Der ewige Traum der Menschen vom Fliegen hat sich in den zurückliegenden Jahrhunderten komplett erfüllt. Es geht bequem und schnell in der ganzen Welt hin und her. Flugzeuge machen dies für Jedermann möglich und in den meisten Fällen auch erschwinglich. Wo der Himmel sich also bereits erschlossen hat, ist die Weitersuche nach unbekannten Welten, Lebewesen und Organismen hinauf bis in das Weltall vorgedrungen. Unbemannte oder bemannte Raketen gelangen mit enormer Antriebskraft dort hin und forschen nach dem Unbekannten.
Die Technologie modernster Antriebe, Materialien und Konstruktionen erfindet immer neue Fluggeräte, die für immer oder nur kurze Zeiten den weiten Weg aufnehmen. Was einmal in die Schwerelosigkeit gelangt ist, ist dort jedoch nicht automatisch für immer und unwiederbringlich angekommen. Genau dosierte Treibstoffmengen beenden nach geplanten Zeiten den Weiterflug und das damit ausgestattete Objekt verglüht oder endet als Weltraumschrott. Die Betreiber der gestarteten Raketen, Satelliten und Co. haben für die künstlichen Objekte als Gebrauchswert keine weitere Verwendung und damit keinen Bedarf an deren Rückkehr.
Von welchen Mengen an Weltraumschrott kann ausgegangen werden?
Um eine Vorstellung dafür zu bekommen, wie viel das Weltall an Weltraumschrott aktuell etwa ständig bewegt, muss von einer Menge von ca. 8.000 Tonnen ausgegangen werden. Die Mehrheit dieser Masse besteht aus Teilchen, die viel zu klein sind, um Schaden auf der Erde anzurichten. Im November 2021 gab es etwa 36.500 Objekte, die größer als 10 cm sind. Es werden ungefähr eine Million Teile in der Größe von 1 bis 10 cm geschätzt und 330 Millionen zwischen 1 mm und 1 cm. Mithilfe des Space Surveillance System bleiben Objekte ab 5 cm Größe unter Beobachtung, da hiervon spürbare Schäden auf der Erde entstehen könnten.
Die Teilchenzahl variiert mit der Flughöhe im Weltall. Dies hängt damit zusammen, daß unterhalb einer Entfernung zur Erde von 400 km diese innerhalb weniger Jahre verglühen. In Umlaufbahnen zwischen 600 und 1.500 km, in denen sich Satelliten befinden, reichern sie sich dagegen an.
Warum gelangt Schrott aus dem Weltall nicht grundsätzlich zurück auf die Erde?
Viele Dinge, die aus dem schwerelosen Raum herabsinken können, verglühen einfach beim Eintritt in die Erdatmosphäre. Dies hängt dabei ganz wesentlich von der Größe der Partikel ab und woraus diese bestehen. Der Oberbegriff Weltraumschrott lässt auf eine sichtbare Menge von Altmetall schließen, bezieht sich jedoch auch auf feinste Lackabsplitterungen von Flugkörpern, ausgebrannte Raketenstufen oder kaputte Satelliten. Selbst von Astronauten bei ihren höchst seltenen Reparaturmaßnahmen am Aussenkörper der Rakete verlorenen Werkzeugen fliegt evtl. noch kleiner Restbestand umher. (Dabei ist jedoch von wirklich verschwindend kleinen Mengen auszugehen, die eher von dem berichteten Verlust bekannt werden als von wiedergefundenen Exemplaren).
Der schon zu Beginn der Raumfahrt (bereits seit Sputnik 1) angefallene Schrott fand erst keine Beachtung. Mit zunehmender Tendenz ist das Problem jedoch nicht mehr einfach zu ignorieren.
Jeder Start eines Raumflugkörpers ist als potentieller Schrottverbreiter zu werten. Beim Absprengen der Raketenstufen schwebt nur der mehrheitlich ausgesetzte Satellit im Weltall weiter. Restmengen von Treibstoff oder Zersplitterungen des Metalles verbreiten sich durch die erfolgte Ablöseexplosion und schliessen sich mit anderen Teilchen zu grösseren Objekten zusammen.
Für wen oder warum ist der hinterlassene Weltraumschrott ein Problem?
Natürlich ist der Mensch an schnellstmöglicher und genauer Information der Nachrichten aus aller Welt interessiert. Die Vielzahl der in diesem Bereich tätigen Sender verfügen entweder über eigene Satelliten oder kaufen sich in Kapazitäten fremder Satelliten ein. Es wird immer einfacher und deshalb immer mehr, die individuellen Bedürfnisse mit Informationen über das Weltall zu versorgen. Jeder ausgesetzte Satellit ist dadurch aber auch automatisch selbst ein mögliches Ziel für Beschädigungen oder Verursacher von neuem Weltraumschrott.
Was hier aus den verschiedensten Gründen vielleicht zerstört wird, bringt als Aufschlag eines entstandenen Objektes (nur wenig größer als 1 cm) einen anderen Satelliten ausser Funktion. Die sich aus einem solchen Aufschlag ergebende Energie entspricht dabei dem Aufprall eines Mittelklasseautos bei Tempo 50 km/h auf eine Betonwand.
Der zerstörte Satellit und die entstandenen Schrottteilchen gelangen nach und nach tiefer in Richtung Erde. Beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglüht hierbei der Großteil. Nur wenige sichtbare Stücke gelangen zur Erde, wo sie fast immer im Wasser der Meere und Flüsse verschwinden. Der dann noch verbleibende Rest gerät an Land, sorgt dort für große Überraschungen aber keine nennenswerten Schäden.
Aktuell umrunden etwa 6.250 Satelliten die Erde, von denen ungefähr 3.900 tatsächlich aktiv sind. Die Differenz ist entweder defekt oder wird nicht mehr benötigt. Eine Rückkehrmöglichkeit ist nie geplant und aus diesem Grund nimmt die Menge der umkreisenden Satelliten stetig zu mit allen damit verbundenen Risiken.
Gibt es Maßnahmen zur Vermeidung von Weltraumschrott?
Industrieländer auf der ganzen Welt und auch die ärmeren und weniger technisierten Nationen profitieren von der Informationsflut aus dem Weltall. Somit benötigt als globales Problem die gesamte Weltraumtechnik eine globale Zusammenarbeit bei der Vermeidung von Weltraumschrott.
Erste Gegenmaßnahmen hierzu gibt es bereits in Form von speziellen Schutzschilden an Raumfahrzeugen. Als passiver Schutz zerstören sie nur beim Aufprall von entstandenen Teilchen diese zu einer Wolke feinster Partikel.
Auch können bewußt herbeigeführte Explosionen im Orbit unterlassen werden. Diese entstehen häufig durch Ablassen des Restinhaltes von Treibstofftanks, entladenen Batterien oder Druckgasbehältern. Auch als Abwehrtests von Satelliten geplante Aktionen stehen zur Disposition.
Statt dessen würden gespeicherte Kursänderungen zur Erde kurz vor dem Versagen der Raumflugkörper dazu führen, daß diese beim Eintritt in die Erdatmosphäre einfach verglühen.
Unter Berücksichtigung der Entfernungen ist sogar der Kurs zum Weltraumfriedhof-Orbit einzuplanen. Kein intakter Satellit wird diesen ansteuern. Es kommt zu keinem Zusammenprall mit den sich daraus ansonsten ergebenden Explosionen. Unmengen von Klein- und Kleinstteilen werden erst gar nicht erzeugt.
