Meteoroiden und Weltraummüll im Blick

Welche Schäden haben Meteoroiden und Weltraummüll am Columbus-Modul, dem Forschungs­labor der Inter­natio­nalen Raum­station ISS, hinter­lassen? Und welche Rück­schlüsse lassen sich daraus für den Teil­chen­fluss im Welt­all ziehen? In einem mehr­stündigen Einsatz hat in der ver­gan­genen Woche ein Roboter­arm eine Kamera an der Außen­hülle des Columbus-Moduls ent­lang­geführt. Ein weiterer Einsatz ist in einigen Wochen geplant. Die große Ober­fläche des Columbus-Moduls und die lange Flug­dauer im Welt­raum bieten eine einzig­artige Gelegen­heit, den Ein­fluss der Welt­raum­umge­bung zu studieren.

Seit mehr als zehn Jahren kreist das größtenteils in Bremen ent­wickelte und gefertigte Forschungs­labor Columbus als Teil der ISS in knapp vier­hundert Kilo­metern Höhe über der Erde. Dort ist es stetig kleinen Teil­chen aus­ge­setzt, die auf die Außen­haut treffen. Kolli­dieren sie mit der Ober­fläche der ISS, ent­stehen sicht­bare Krater. Größere Partikel können sogar Löcher in der Außen­hülle ver­ur­sachen. „Uns inte­res­sieren insbe­sondere die Anzahl und die Größe der Krater“, erklärt Björn Poppe von der Uni Olden­burg, der an dem Projekt beteiligt ist. Auf Grund­lage dieser Daten können die Forscher aus­rechnen, wie vielen Ein­schlägen das Columbus-Modul pro Jahr durch­schnitt­lich aus­ge­setzt ist.

Der Robotereinsatz liefert aber noch weitere Informationen: Die Kamera wird die Ober­fläche des Moduls in Flug­rich­tung der ISS und in Rich­tung des Zenits erfassen. Je nach­dem, auf welcher dieser beiden Achsen die Ein­schläge zu finden sind, können die Forscher zwischen natür­lichen Mete­oro­iden und künst­lichen Objekten – in der Regel Welt­raum­schrott – unter­scheiden. Auf Ober­flächen in Rich­tung Zenit erwarten die Forscher fast nur Ein­schläge von Mete­oro­iden, in Flug­rich­tung hin­gegen von beiden Ver­ur­sachern. „Das erlaubt uns, genauere Aussagen über die Gefähr­dung durch diese Teil­chen im Welt­raum zu machen“, sagt Gerhard Drols­hagen von der Uni Olden­burg, einer der Haupt­ini­tia­toren dieser Studie.

Darüber hinaus streben die Forscher auch einen theore­tischen Erkenntnis­gewinn an. „Wir gehen davon aus, dass wir auf Grund­lage der Kamera­bilder neue Modelle des Teil­chen­flusses im Orbit ent­wickeln können“, sagt Poppe. „Das wird helfen, in der Zukunft genauere Risikoanalysen für Satelliten zu machen und geeignete Schutzschilde zu entwickeln.“ Die Wissenschaftler der Uni Oldenburg messen Teil­chen­flüsse bereits seit Jahren mit ver­schie­denen Methoden – sie betreiben beispiels­weise Kamera­systeme an Tele­skopen, werten Daten von Satel­liten aus und ver­wenden akus­tische Sensoren und ähn­liche Geräte.

U. Oldenburg / RK