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Das All wird gefegt
Schrott früherer Weltraumflüge umkreist die Erde - eine ernste Bedrohung für neue Sonden. Jetzt soll aufgeräumt werden
Defekte Waschmaschinen und Autos werden verschrottet, alte Schiffe abgewrackt, ausgemusterte Flugzeuge fein säuberlich zerlegt oder in der Wüste geparkt. Ausgediente Satelliten hingegen werden selten aus dem Verkehr gezogen. Entweder haben sie bei Betriebsende noch eine Treibstoffreserve an Bord, um mit einem Impuls zum gezielten Absturz gebracht zu werden oder sie sind auf einer niedrigen Umlaufbahn von unter 1500 Kilometern, wo die Umweltbedingungen dafür sorgen, dass sie im Laufe der Zeit in die Erdatmosphäre eintreten und verglühen. Dieser Prozess kann bei sehr niedrigen Bahnen Monate dauern, bei höheren Orbits aber bis zu 600 Jahren. Alles was über 1500 km fliegt, unter anderem in der heiß begehrten geostationären Bahn bei 36 000 km Höhe, kreist dort für immer und ewig. Seit dem Start von »Sputnik 1« wurden bei mehr als 6000 Raketenstarts knapp 11 000 Satelliten ausgesetzt. 6250 Satelliten fliegen noch immer, wovon lediglich 3300 aktiv sind. Und im vergangenen Jahrzehnt hat sich die Zahl der künstlichen Erdtrabanten sogar verdoppelt.
Doch nicht nur ausgediente und manövrierunfähige Satelliten stellen die Raumfahrt vor Herausforderungen. Zum Weltraummüll im Orbit gehören Dinge wie Schraubenzieher oder Werkzeugtaschen, die Astronauten beim Arbeiten im freien Raum abhanden gekommen sind. Aber vor allem sind es ausgebrannte Raketenstufen, Aluminium-Schlacke aus Feststoffraketenmotoren, Flüssigmetalltropfen aus alten sowjetischen Nuklearbatterien, Trümmer von Kollisionen oder auch einfach nur abgesprengte Sensorabdeckungen, an denen der Zahn der Zeit nagt. Nach einer Modellrechnung von Experten am Europäischen Missionskontrollzentrum ESOC in Darmstadt sind das um die 130 Millionen Objekte.
Geredet wird über dieses Problem schon seit mindestens 1978, als der Nasa-Astronom Donald J. Kessler das Kollisionsverhalten im Asteroidengürtel untersuchte. Er übertrug seine statistischen Modelle auf die Raumfahrt und warnte davor, dass die Kollision von zwei Satelliten ganze Trümmerwolken produziert, die als »neue« Kollisionsobjekte eine ganze Kaskade von Fragmentierungen in Gang setzen. Dieser unschöne Effekt wurde nach ihm als »Kessler-Syndrom« oder »Kessler-Effekt« bezeichnet. Im Umkehrschluss heißt das, es lohnt sich, wenige große Teile aus dicht genutzten Orbits zu entfernen, um die Situation unter Kontrolle zu halten.
Die Europäische Raumfahrtorganisation Esa beschäftigt sich innerhalb der »Clean Space Initiative« seit längerem mit dem Problem. Luisa Innocenti, die Programmchefin, sagte dazu kürzlich: »Selbst wenn alle Raumfahrtstarts morgen gestoppt werden würden, wächst die Gesamtpopulation von Weltraummüll, denn kontinuierlich stattfindende Kollisionen erzeugen immer neue Trümmer.«
Nach jahrzehntelangen Diskussionen und Warnungen will die Esa als erste Raumfahrtorganisation nun den Worten auch Taten folgen lassen. Auf der letzten Ministerratstagung der Esa im Jahr 2019 wurde beschlossen, eine Demonstrationsmission für die Entfernung eines passiven Weltraumobjekts in Auftrag zu geben. Von Beginn an plante man, diese Mission einem kommerziellen Dienstleister in Auftrag zu geben und zu zeigen, dass Weltraummüllbeseitigung ein neuer Industriezweig werden kann. Am 1. Dezember vergangenen Jahres wurde ein Vertrag über 86,2 Millionen Euro mit dem schweizerischen Raumfahrt-Start-Up ClearSpace SA geschlossen. Der Raumfahrtneuling führt dabei ein Konsortium von erfahrenen Unternehmen aus Schweden, Deutschland, Polen, Großbritannien, Portugal, Rumänien und der Tschechischen Republik an. Die »ClearSpace-1«-Mission soll 2025 den Vespa-Nutzlastadapter (Vega Secondary Payload Adapter) der am 7. Mai 2013 gestarteten Vega-Rakete der Esa aus der gegenwärtigen Umlaufbahn entfernen. Der Adapter ist mit 100 kg Masse und seiner relativ einfachen konischen Form ein gutes Übungsobjekt.
Das »ClearSpace-1«-Raumfahrzeug wird sich mit mehreren Bahnmanövern dem Vespa-Adapter annähern, die Position und Drehung des Objektes exakt bestimmen und dann vier Greifarme ausfahren, die Vespa einfangen. Zuletzt wird die Kombination Vespa-»ClearSpace-1« auf eine Absturzflugbahn bugsiert und beide Komponenten verglühen in der Atmosphäre.
Luc Piguet, Gründer und Direktor von ClearSpace betonte bei der Vertragsunterzeichnung mit der Esa im Dezember: »Das Problem mit dem Weltraummüll ist dringender als jemals zuvor. In den kommenden Jahren wird die Zahl der Satelliten noch steigen. Es sind mehrere Mega-Konstellationen geplant, die aus Hunderten oder sogar Tausenden von Satelliten bestehen.«
Auch wenn Müllvermeidung noch immer besser ist als Müllbeseitigung, die Technologien, die von den Schweizern mit »ClearSpace-1« entwickelt werden, sind auch nützlich für neue Industrien wie den Abbau von Rohstoffen im Weltraum, der Wartung von Satelliten und Raumstationen oder von zukünftigen weltraumgestützten Solarkraftwerken. Luisa Innocenti macht klar: »Mit dieser Vertragsunterzeichnung wurde ein kritischer Meilenstein für die Errichtung eines neuen kommerziellen Weltraumsektors gelegt.«
Es ist gut, dass Europa dabei die Führung übernommen hat. Bleibt zu hoffen, dass das Weltraumbüro der Vereinten Nationen zügig die dafür nötigen Richtlinien erarbeitet.
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