Zu viel Schrott im Orbit
Wissenschaftler planen gezoelten Rücktransport ausgedienter Satelliten.
Momentan umkreisen etwa 28.000 Objekte die Erde, die größer sind als fünf bis zehn Zentimeter, rund 1000 davon sind aktive Satelliten. Etwa 2000 sind ausgebrannte Raketenstufen, der Rest sind Trümmerteilchen, erzeugt durch Explosionen und Zusammenstöße. Wie groß ist die Gefahr von künftigen Kollisionen und wie können ausgediente Satelliten wieder zurück auf die Erde transportiert werden? Diesen und anderen Fragen geht Roger Förstner seit 2012 mit seinem Team vom Institut für Raumfahrtechnik und Weltraumnutzung an der Universität der Bundeswehr München nach. Das Projekt „Sicherheit im Orbit“ von Munich Aerospace ist eine Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), teilweise finanziert von der Helmholtz-Gesellschaft.
Große Weltraumorganisationen wie NASA und ESA rechnen mit zerstörerischen Zusammenstößen menschlicher Weltraumrückstände alle fünf bis neun Jahre. Bereits 2009 prallten ein US-amerikanischer und ein russischer Satellit aufeinander. Das Team um Förstner untersucht derzeit Möglichkeiten, wie Transportsatelliten andere nicht mehr genutzte Satelliten im Weltall einsammeln und zurück führen können, um somit weitere Zusammenstöße zu minimieren.
„Dazu gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, wovon vier am viel versprechendsten sind. Dies ist das Einfangen mit einem Greifarm, mit einem Fangnetz, mit einer Art Harpune, oder mit der Tentakeltechnik, die aus mehreren Fangarmen besteht“, erklärt die wissenschaftliche Mitarbeiterin Susanne Peters. Das Einsammeln der ausgedienten Satelliten soll aus Sicht der Universität technisch weitgehend autonom erfolgen, da Anflug und Einfangen sehr komplexen Herausforderungen gegenüber stehen. Studien zeigen, dass fünf große Trümmerteile wie Raketenstufen oder ausgediente Satelliten pro Jahr ausreichen, um ein auf Dauer stabiles Umfeld im erdnahen Orbit zu erreichen.
Erdbeobachtungssatelliten sind gefährdet
„Schäden durch Kollisionen von Satelliten untereinander oder mit anderen Objekten wie ehemaligen Raketenstufen sind kaum eine Gefahr für das Leben auf der Erde“, betont Peters. „Durch eine Kollision würden zwar wieder viele Trümmerteile entstehen, diese aber zum großen Teil in der Erdatmosphäre verglühen. Die Wahrscheinlichkeit, dass nicht verglühte Teile auf bewohntes Gebiet treffen, ist sehr gering.“ Die Zerstörung von bestimmten Satelliten könnte laut Peters jedoch andere unerfreuliche Konsequenzen haben. In den betreffenden Umlaufbahnen befinden sich hauptsächlich Erdbeobachtungssatelliten, die das Klima, die Veränderung in der Umwelt sowie Feuer- und Hochwasserkatastrophen aufzeichnen. Auch Satellitentelefone sind betroffen.
Aktuell erstellt Peters mit ihren Kolleginnen und Kollegen ein sogenanntes Referenzszenario. Dazu identifizieren sie einen Orbit mit dem größten Nutzen für eine Einfangmission. Ziel hierbei ist die Säuberung häufig genutzter Bahnen. Anhand dieses ausgewählten Orbits identifizieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wichtige Satelliten und ehemalige Raketenstufen für den Rücktransport und untersuchen, wie ein hoher Grad an Autonomie verwirklicht werden kann.
