Strategien gegen Weltraummüll

Die künstlerische Darstellung zeigt die rund 750.000 Objekte mit einer Größe von mindestens einem Zentimeter Durchmesser, die Simulationen zufolge durch All fliegen

Die Anzahl der Satelliten im Erdorbit ist in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen. Am 15. Februar 2017 brachte allein eine indische Trägerrakete 104 Satelliten gleichzeitig ins All: einen 714 Kilogramm schweren Erdbeobachtungssatelliten, zwei kleinere Technologieerprobungssatelliten und 101 Kleinsatelliten. Was Satellitenflotten für die Forschung und den Umgang mit Weltraumrückständen bedeuten, diskutieren Experten vom 18. bis 21. April 2017 auf der 7. Europäischen Konferenz über Weltraumrückstände im Europäischen Raumflugkontrollzentrum der ESA in Darmstadt.

Steigendes Risiko für Kollisionen

Satellitenbasierte Produkte und Dienste wie Internet und Mobilfunk spielen eine immer größere Rolle. Hinzu kommt in der Raumfahrt ein Trend zur Miniaturisierung, verbunden mit kostengünstigeren Startmöglichkeiten und Mitfluggelegenheiten. Und so gelangen immer mehr Satelliten in den Orbit, darunter viele Kleinsatelliten, sogenannte CubeSats. Mit der Vielzahl an Objekten steigt auch das Risiko von Kollisionen und Satellitenbetreiber müssen mit einer höheren Zahl von Ausweichmanövern rechnen.

Auf der 7. Europäischen Konferenz über Weltraumrückstände diskutieren Fachleute diese Entwicklung. Ein großes Thema werden sog. „Megakonstellationen“ sein. Megakonstellationen bestehen aus vielen hunderten Satelliten. Sie kreisen wie an einer Perlenschnur aufgereiht auf unterschiedlichen Umlaufbahnen im niedrigen Erdorbit in etwa 1.000 Kilometer Höhe. Erste Testsatelliten sollen 2018 gestartet werden. Die Megakonstellationen sollen vor allem eine weltweite Versorgung mit Internetzugängen ermöglichen.

Die vielen neuen Satelliten führen zu einem höheren Risiko für Kollisionen mit Weltraummüll, z. B. wenn die Satelliten einer Megakonstellation am Ende ihrer Lebensdauer nicht zuverlässig aus dem Orbit entfernt werden könnten.

Winzige Teilchen sorgen für enorme Schäden

Eine derartige Kollision ereilte bspw. den europäischen Erdbeobachtungssatelliten Sentinel 1-A am 23. August 2016. Ein Weltraummüll-Teilchen hinterließ eine 40 Zentimeter große Delle in einem der Solarpanels des Satelliten. Das Teilchen war vermutlich nur etwa fünf Millimeter groß. Größere Objekte ab etwa einem Zentimeter Durchmesser haben bei einer typischen Kollisionsgeschwindigkeit von etwa 40.000 Stundenkilometern bereits eine erhebliche Zerstörungskraft. Ab einer Größe von etwa zehn Zentimetern kann ein Satellit durch einen Treffer vollständig zerstört werden. Vergleichbare Zusammenstöße sind allerdings sehr selten und passieren etwa alle zehn Jahre.

In den letzten Jahren wurde viel neue Forschung zum Thema auf den Weg gebracht. So hat das DLR Raumfahrtmanagement das Fraunhofer Forschungsinstitut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik mit Entwicklung und Bau eines leistungsfähigen Radars beauftragt. Er soll Objekte im erdnahen Weltraum verfolgen und überwachen. Das System namens „GESTRA  wird voraussichtlich Ende 2017 die ersten Messungen vornehmen.

Dieses und weitere Projekte werden kommende Woche auf der 7. Europäischen Konferenz über Weltraumrückstände in Darmstadt thematisiert. Das Expertentreffen findet alle vier Jahre statt. Es gilt als die weltweit wichtigste und größte Zusammenkunft dieser Art, um sich über Weltraummüll, seine Ursachen, seine Relevanz und Vermeidungsstrategien auszutauschen.

Bild: DLR / Die künstlerische Darstellung zeigt die rund 750.000 Objekte mit einer Größe von mindestens einem Zentimeter Durchmesser, die Simulationen zufolge durch All fliegen.