Weltraummüll

Was ist Weltraummüll?

Als Weltraummüll bezeichnet man die Ansammlung an nicht mehr funktionstüchtige Satelliten, ausgebrannten Raketenoberstufen, verlorenem Astronaut*innen-Werkzeug, kleinsten Trümmerteilchen aus Explosionen oder Kollisionen und andere Überreste menschlicher Aktivitäten im Weltraum aus über 60 Jahren internationaler Raumfahrt. [1] Diese Trümmer kreisen um unseren Planeten und stellen eine zunehmende Bedrohung dar.

Derzeit schweben etwa 10.000 Tonnen Weltraumschrott im All, und diese Menge wächst jedes Jahr weiter an. Laut der Statistikplattform Statista befinden sich etwa 36.000 Objekte mit einem Durchmesser von mindestens zehn Zentimetern im Orbit. [2] Die Anzahl von kleineren Objekten lässt sich zwar nur schwer bis gar nicht tracken, laut dem Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum wird die Anzahl von Teilchen zwischen 1 bis 10 cm in den Erdumlaufbahnen von Wissenschaftler*innen auf 330 Millionen geschätzt. [3]

Die Gefahren von Weltraummüll

Weltraumtrümmer bedrohen unsere moderne Lebensweise, welche von Satellitentechnologie abhängig ist. Die größte Ansammlung an Weltraummüll ist in niedrigen Erdumlaufbahnen zu finden, also dort, wo Erdbeobachtungssatelliten unterwegs sind, die zur Wetter- und Umweltbeobachtung eingesetzt werden. Weiter entfernt in den höheren Erdumlaufbahnen ist ebenfalls eine große Menge an Schrott  vorhanden, die eine potenzielle Gefahr für Satelliten darstellt, die für Internet-, Fernseh-, Rundfunk-, Telefon- und Datenübertragung zuständig sind. [4] Selbst Müllteile, die so klein sind wie ein Sandkorn, können große Schäden verursachen, wenn sie mit hoher Geschwindigkeit auf Satelliten oder Raumfahrzeuge treffen und diese außer Gefecht setzen. Die Folgen könnten Beeinträchtigungen bei wichtigen Diensten wie GPS und Wettervorhersagen sein. 

Weltraummüll kann auch eine direkte Gefahr für unser Leben darstellen. Die meisten Schrottteile verglühen beim Eintritt in die Erdatmosphäre (60-90%). Es kann aber auch vorkommen, dass verbleibende Bruchstücke auf die Erde fallen, wie beispielsweise der erst jüngst am 8.3.2024 auf die Erde gefallene Batterieblock der ISS. Bislang fielen die Teile zum Großteil ins Meer und es sei noch kein Mensch zu Schaden gekommen. [NG] Jüngste Forschungen ergaben jedoch, dass die Chance, dass jemandem in den nächsten zehn Jahren (Stand 2022) ein Stück Weltraumschrott auf den Kopf fällt, bei 10 Prozent liegt. [5]

Kessler-Syndrom

Wird ein Satellit von einem Schrottteil ab einem Zentimeter Größe getroffen, entstehen unzählige neue Schrottteile, die wiederum einen anderen Satelliten treffen könnten. Diese unkontrollierbare Kettenreaktion wird als Kessler-Syndrom bezeichnet, benannt nach dem Nasa-Astronom Donald J. Kessel. Er hat sich bereits 1978 Gedanken darüber gemacht, was passiert, wenn Menschen weiter das Weltall zumüllen. Seine Prognose ist ein dichter Schrottgürtel durch die Kettenreaktion aus Kollisionen, der ein unkalkulierbares Risiko für jeden Raketenstart darstellen wird.  Die Bedeutung dieser Gefahr wird durch das Beispiel des Satelliten Iridium-33 verdeutlicht. Im Jahr 2009 kollidierte ein defekter Satellit aus sowjetischer Zeit mit Iridium-33, was zur Bildung von zwei Trümmerwolken mit über 1.700 Teilen führte. [6] 

Ursachen für die Zunahme von Weltraummüll

Jeder Raketenstart und jeder Satellitenstart hinterlassen Weltraummüll. Wie lange die Trümmer bestehen, ist abhängig von ihrer Form und Größe, ihrer Höhe und der Sonnenaktivität. Je weiter der Müll im Weltraum von der Erde entfernt ist und je größer die Teile sind, desto länger bleiben sie dort oben. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt sagt, dass Müll, der 400 Kilometer entfernt ist, etwa ein Jahr im Weltraum bleibt. Aber wenn er doppelt so weit weg ist, kann es über 150 Jahre dauern, bis er wieder auf die Erde fällt. [7]  Da bisher kein nachhaltiger Ansatz zur Bewältigung von Weltraummüll oder zur Reinigung im Weltraum existiert, verbleibt dieser Müll dort und trägt zur stetigen Zunahme bei.

Lösungsansätze

Es gibt verschiedene Ansätze, um das Müllproblem im Weltraum anzugehen::

•  Die ESA plant gemeinsam mit dem Startup ClearSpace die erste „Weltraum-Müllabfuhr“: Ein Roboter-Satellit wird entwickelt, der Trümmer aufspürt, mit einem Greifarm einfängt und anschließend kontrolliert in der Erdatmosphäre verglüht. Das Projekt soll 2025 starten. [8]
•  Das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum arbeitet an Hochleistungslasern, die darauf abzielen, die Geschwindigkeit von Weltraumobjekten so drastisch zu reduzieren, dass sie in die Erdatmosphäre eintreten und verglühen. Diese Technologie befindet sich jedoch noch im Konzeptstadium. [9]
•  Das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum entwickelt Roboter mit künstlicher Intelligenz, die darauf ausgelegt sind, Trümmer zu identifizieren, einzufangen oder Satelliten zu reparieren. Sie sind so programmiert, dass sie Kollisionen sicher vermeiden. Dies wurde 2021 bereits mit einem Verfolger- und Zielsatelliten geübt. [10]

Neben der Entwicklung von Technologien zur aktiven Beseitigung von Weltraummüll ist es auch wichtig weiteren Müll zu verhindern. Das erfordert die Konstruktion von Satelliten, von denen sich während des Starts und des Betriebs in der rauen Umgebung des Weltraums möglichst wenig Material ablöst und die nach ihrer Nutzung kontrolliert verglühen. [11]

Die Bedeutung der Verantwortung

Es ist von entscheidender Bedeutung, das Problem des Weltraummülls ernst zu nehmen und verantwortungsvoll zu handeln. Die Menschheit sollte die Vorteile der Weltraumforschung und -nutzung weiterhin genießen, aber gleichzeitig sicherstellen, dass unser Handeln keine langfristigen Risiken für unsere Raumfahrtaktivitäten birgt. Es gibt mittlerweile bereits weltweite Regeln und Vorgaben, die festlegen, wie wir den Weltraum nachhaltig nutzen können. [12]

Wir müssen also Maßnahmen ergreifen, um die Verbreitung von Weltraummüll zu stoppen oder zumindest zu verlangsamen. Dafür sollten weniger neue Satelliten gestartet und alte besser entsorgt werden. Außerdem müssen wir uns auf der Erde besser darüber einigen, was im Weltraum erlaubt ist. Im Moment geht die Entwicklung besonders im niedrigen Erdorbit jedoch in eine andere Richtung. Dort setzen Unternehmen wie Space-X immer mehr Satelliten ein, um schnelles Internet aus dem All anzubieten. Bis 2030 könnten dort bereits 100.000 Satelliten sein. Das 20-fache von heute. [13]

Schlussfolgerung

Weltraummüll ist eine wachsende Bedrohung, die ernsthafte Konsequenzen für die Raumfahrt und die Nutzung des Weltraums haben kann. Es liegt in unserer Verantwortung, Lösungen zu finden, um diese Bedrohung zu minimieren und die Zukunft der Weltraumforschung zu sichern. Ähnlich wie bei der Klimakrise sind auch beim Weltraummüll unsere heutigen Handlungen entscheidend dafür, welche Probleme zukünftige Generationen haben werden.

Tipp

Die Dokumentation Zukunft Weltraumschrott – kommt der Satelliten-Blackout? (S03/E04) von BR Fernsehen bietet einen informativen und anschaulichen Überblick über das Thema. [14]