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Weltraummüll - Space Debris Vor allem die Geschwindigkeit, mit der sich Space Debris bewegt, ist gefährlich, da manche Müll-teilchen mitunter Geschwindigkeiten bis zu 56.000 km/h erreichen. So genügen oft schon kleinste Lackabsplitterungen für enorme Schäden.
Buchtipp

Weltraummüll - Space Debris

Schwerpunkt

Die zunehmende Umweltverschmutzung durch Müll im Weltall ist eine ernst-zunehmende Herausforderung für die Zukunft unserer Technologien.

Die moderne Lebensbequemlichkeit ist ohne jene Technologie, die uns die Raumfahrt ermöglicht, kaum mehr vorstellbar: Kommunikationssatelliten ermöglichen Rundfunk, Fernsehen, Internet und GPS – bis in die hintersten Winkel der Erde. Wettersatelliten helfen dabei, immer genauere Vorhersagen zu liefern, und Navigationssatelliten haben entscheidende Verbesserungen im Verkehr und im Transportwesen herbeigeführt. Die Weltraumtechnologie, welche uns vielfältige Anwendungsgebiete und Nutzungsmöglichkeiten eröffnet, bringt aber nicht nur Vorteile, sondern auch Probleme mit sich.

Umweltverschmutzung im Weltall

Die Menschheit hat in der unmittelbaren Umgebung ihres Heimatplaneten ein Problem, das sie selbst geschaffen hat: Weltraummüll – im Fachjargon: Space Debris (engl.). Schrott im Weltraum bedroht in immer stärkerem Ausmaß nicht nur das Funktionieren von Satelliten, auf die wir in vielen Bereichen des täglichen Lebens angewiesen sind, sondern womöglich bald auch die Nutzung des Weltraumes selbst. Der Begriff der nachhaltigen Nutzung (sustainable use) rückt auch in der Raumfahrt zusehends in den Mittelpunkt.
Das Zeitalter der Raumfahrt begann mit Sputnik 1 am 4. Oktober 1957 – dem ersten erfolgreichen Start eines Satelliten ins All. Seither wurden längst Tausende Raketen und Satelliten in die Erdumlaufbahnen gebracht. Denn allen Vorhaben in der Raumfahrt ist grundsätzlich das Transportmittel gemeinsam: Die Rakete dient dazu, in den Weltraum zu gelangen, während Satelliten als Tragkraft fungieren (payload), um die entsprechenden Instrumente und Sensoren an die gewünschte Position zu bringen. Jedes in den Weltraum gestartete Objekt erzeugt aber früher oder später verschiedenartige Abfallprodukte. Dabei handelt es sich beispielsweise um ausrangierte Apparaturen, wie etwa Oberstufen von Trägerraketen, oder aber auch schlicht um Satelliten, nachdem sie ihre Funktion eingestellt haben. Die Entstehung von Weltraummüll ist also bereits durch den Start von Gegenständen ins All an sich bedingt, hinzu kommen jedoch noch andere Prozesse, wie Fragmentationen durch Explosionen und Kollisionen, wodurch sich die Menge des Weltraummülls noch weiter potenziert. Allgemein kann man all jene Weltraumgegenstände als Space Debris bezeichnen, die keine aktive Funktion mehr erfüllen. Ein nicht unwesentlicher Anteil des vorhandenen Weltraummülls entstand aber auch bei militärischen Tests sogenannter Antisatellitenwaffen (ASAT-Waffen), deren Ziel die Vernichtung von gegnerischen Satelliten ist. Einen besonders aufsehenerregenden und vielfach kritisierten Test dieser Art führte beispielsweise die Volksrepublik China am 11. Januar 2007 durch: Fengyun-1C, ein ausgedienter chinesischer Wettersatellit, wurde dabei durch eine bodengestützte Mittelstreckenrakete durch direkten Abschuss zerstört. Über 3.000 große Fragmente gehen allein auf das Konto dieses Tests, der etwa 850 Kilometer über der Erdoberfläche durchgeführt wurde.

Wie viel Müll umkreist die Erde?

Um Strategien zur Müllbeseitigung entwickeln zu können, muss zuerst der Ist-Zustand erfasst werden. Derzeit sind nur die USA in der Lage, einigermaßen zuverlässige Daten zu gewinnen. Das US Space Surveillance Network (SSN) übernimmt dabei diese wichtige Beobachterrolle. Aktuell wird durch diese Beobachtung und Verfolgung (tracking) von mehr als 29.000 Schrottteilen ausgegangen, die größer sind als zehn Zentimeter. Die Anzahl jener Müllteile, deren Größe sich zwischen einem und zehn Zentimetern Durchmesser bewegt, wird derzeit auf rund 670.000 geschätzt und Teilchen, die weniger als einen Zentimeter Durchmesser haben, übersteigen in der Anzahl wohl die 170 Mio. Das Lokalisieren von Space Debris ist für entsprechende Warnungen und Ausweichmanöver zwar essenziell, die technisch erfassbare Größe variiert jedoch nach Höhe der jeweiligen Umlaufbahn: So kann in der höhergelegenen geostationären Bahn (Geostationary Earth Orbit, GEO) in rund 36.000 Kilometern Höhe Müll erst ab einer Größe von etwa 50 Zentimetern geortet werden. Den mit 77 Prozent größten Anteil an Space Debris beherbergen die niedrigen Umlaufbahnen unterhalb von 2.000 Kilometern Höhe (Low Earth Orbit, LEO). Die Dichte an Weltraummüll ist just dort am höchsten, wo die meisten Raumfahrtaktivitäten stattfinden: im Bereich von 750 bis 800 Kilometern Höhe.

Geschwindigkeiten bis 56.000 km/h

Alles, was gegenwärtig als Weltraummüll beschrieben wird, ist völlig unkontrollierbar, da es sich um nicht mehr steuerbare Teile handelt. Problematisch ist auch der Umstand, dass die Müllfragmente Jahre, Jahrzehnte oder länger im Orbit verbleiben. Weltraummüll stellt – und hier ist sich die internationale Gemeinschaft ausnahmsweise einig – ein sehr hohes Risiko dar. Denn Space Debris kann auf vielfältige Weise äußerst kostspielige Schäden anrichten. Vor allem sind noch operierende Satelliten von Müllfragmenten bedroht, da diese durch Kollisionen beschädigt oder zerstört werden können. Wenn Satelliten und Fragmente daher bei Geschwindigkeiten zwischen null und 14 Kilometern pro Sekunde kollidieren, entstehen laut den physikalischen Gesetzen bei jeder Kollision in etwa 100 neue Fragmente, die wiederum groß genug sind, um weitere Satelliten zu zerstören. Ein Sicherheitsrisiko stellen aber auch Kollisionen mit bemannten Raumfahrzeugen oder Raumstationen dar. Die International Space Station (ISS) muss beinahe schon routinemäßig Ausweichmanöver durchführen. Vor allem die Geschwindigkeit, mit der sich Space Debris bewegt, ist gefährlich, da manche Müllteilchen mitunter Geschwindigkeiten bis zu 56.000 km/h erreichen. So genügen oft schon kleinste Lackabsplitterungen für enorme Schäden. Aber auch auf der Erdoberfläche können Schäden entstehen, wenn Müll wieder in die Erdatmosphäre eintritt. Zahlreiche Studien und Simulationsrechnungen belegen den verheerenden Zustand: Ein Fortschreiten der aktuellen Situation könnte dazu führen, dass, gleich einer Kettenreaktion, die Zahl kleiner Teile massiv steigt, sodass der Start von Satelliten womöglich gänzlich verhindert würde (Kessler Syndrom). Applikationen, die im Interesse der gesamten Menschheit im Weltraum eingesetzt sind und unsere Komforttechnologie erst ermöglichen, sind deshalb ernstlich bedroht. Das Level derzeit stattfindender Weltraumaktivität ist jedenfalls nicht mehr langfristig haltbar, sofern nicht in absehbarer Zeit einheitliche Entschärfungsmaßnahmen durchgeführt werden.

Unverbindliche Richtlinien

Bemühungen gibt es auf unterschiedlichen Ebenen: So werden einerseits technische Strategien erarbeitet, die als präventive Maßnahme auf Vorbeugung und Vermeidung abzielen, andererseits werden auch Formen der Müllbeseitigung entwickelt (Laser, Roboter, Segel etc.). Die Kosten, die damit verbunden sind, spielen in der Praxis aber eine nicht unbedeutende Rolle. Außerdem widmen sich die Staaten im Rahmen der Vereinten Nationen (United Nations Commitee on the Peaceful Uses of Outer Space, COPUOS) diesem Thema nicht mehr ausschließlich auf der technisch-wissenschaftlichen Ebene, sondern, wenngleich auch nur sehr behutsam, auch auf rechtlicher Ebene. Bisher existieren nur unverbindliche Richtlinien als Empfehlung für die Mitgliedsstaaten, die ebenso primär auf vorsorgende Maßnahmen abzielen. Eine Reihe von internationalen Initiativen und Kooperationen auf diesem Gebiet verdeutlicht aber die Brisanz des Themas. So ist beispielsweise auch die Europäische Union gegenwärtig bemüht, einen International Code of Conduct for Outer Space Activities auf internationaler Ebene zu verhandeln. Da die Raumfahrtin-dustrie weltweit stetig expandiert, ist das pressierende Problem Space Debris zweifelsohne eines der großen Sicherheitsthemen für die Anforderungen der modernen Weltraumaktivität, welchem verstärkt auch auf rechtlicher Ebene begegnet werden sollte.

Mehr Informationen zu Weltraummüll finden Sie auf der Website von European Space Agency:
tinyurl.com/d5dn4mf

Schreiben Sie Ihre Meinung an die Autorin nina.ehrensberger@chello.at oder die Redaktion
 aw@oegb.at

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