Sonntag, 19. November 2017

Nachgehakt! Warum Raumfahrtmüll langsam zum Problem wird?

In unserer Erdumlaufbahn wird es immer voller. Nicht nur sehr viele Satelliten sondern auch so genannter 
Raumfahrtmüll umkreisen unsere Erde. 

Bild Copyright ESA: Es zeigt keine Trümmerelemente in ihrer tatsächlichen Größe, es basiert aber auf tatsächlichen Dichtedaten um 
einen besseren Eindruck zu bekommen. 
Die meisten denken beim Thema „Müllproblem“ vielleicht eher an unsere Meere, die unter den Plastikmüll leiden oder an die vollen Abfalleimer mit den Coffee-to-go Einwegbechern. Aber auch in unserer Erdumlaufbahn wird es langsam eng. Etwa 750.000 Objekte, die größer als ein Zentimeter sind, sowie mehrere Millionen Teile, die einen Durchmesser von mehr als einem Millimeter haben, umkreisen unsere Erde. 
 
Das ist für mich kaum zu glauben und habe deswegen Dr. Tim Flohrer, den zuständigen Fachmann dazu befragt. Er ist Experte für Raumfahrtrückstände bei der ESA (Europäischen Weltraumorganisation) und ist verantwortlich für die Aktivitäten zur Erfassung und Überwachung von Weltraumschrott. Er und seine Kollegen koordinieren die Forschung und Entwicklung für Vermeidungsmaßnahmen des Problems mit internationalen Partnern.
Ist es denn richtig, dass es tatsächlich über 750.000 Objekte die über einen Zentimeter groß sind in unserer Erdumlaufbahn sind? Gibt es denn aktuelle Zahlen dazu?
Dr. Tim Flohrer:
Die kleinen Objekte kann man nur statistisch abschätzen. Wir kennen die genaue Anzahl nicht. Aus unseren Modellen schätzen wir in der Tat, dass es 750000 Objekte größer als 1cm im Orbit gibt. Mehr Zahlen kann man auch HIER nachlesen.
Geschätzten Anzahl der Objekte, die sich im Orbit befinden:  
29 000 Objekte > 10 cm 
750 000 Objekte von 1 cm bis 10 cm 
166 Millionen Objekte von 1 mm bis 1 cm

Welche Gefahren kann durch zu viel Raumfahrtmüll ausgehen?
Dr. Tim Flohrer: Es gibt direkte Gefahren für unsere Infrastruktur im Orbit, speziell den Satelliten die wichtige Dienste und Anwendungen ermöglichen, wie Telekommunikation, Wettervorhersage, Erdbeobachtung oder Navigation. Diese Dienste nutzt heute - bewusst oder unbewusst - jeder von uns, täglich. Es besteht die Gefahr, dass diese Dienste dann nicht mehr zur Verfügung stehen, wenn wir durch zu viel Weltraumschrott bestimmte Bahnen nicht mehr nutzen können. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, aufgrund Kollisionsvermeidung, da zu viele Schrottteile es dann unmöglich machen diese Umlaufbahn zu nutzen. Bereits kleine Schrottteile können große Satelliten, durch die sehr hohe Geschwindigkeit, komplett zerstören. Es entsteht dann ein Kaskadenprozess, immer mehr neue kleine Fragmente kommen als Raumfahrtmüll hinzu und bilden so, wieder eine neue Gefahr.
Es gibt
aber auch Gefahren für unsere Infrastruktur am Boden durch wieder eintretende Objekte. Diese verglühen zwar zum weitaus größten Teil in der Atmosphäre, aber es kann vorkommen, dass trotzdem Teile den Boden erreichen. Die Gefahr für Menschen ist aber zum Glück sehr klein.

So kann die Gefahr für Satelliten aussehen:

Bild: Copyright ESA/ID&Sense/ONiRiXEL
 
GIF: Copyright ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
 
Was würde eigentlich passieren, wenn Raumfahrtschrott (größer als einen Zentimeter) die Raumstation ISS treffen würde?
Dr. Tim Flohrer: Die ISS ist durch passive Techniken besser geschützt als Satelliten. Wenn die Objekte aber zu groß sind, werden sie trotzdem die Abschirmung durchschlagen und durch das entstehende Loch in der Außenhaut, kann dann Luft entweichen. Das ist sehr gefährlich und kann sehr schnell gehen. Die Astronauten müssten dann bestimmte Sektoren der Station aufgeben. Die Rückkehrkapseln der ISS sind besser geschützt und im Falle eines Treffers mit Schrottobjekten, gehen die Astronauten auch in diese um Sicher zurückzukehren.

Gibt es überhaupt eine Möglichkeit den Raumfahrtmüll irgendwie zu entsorgen oder schwebt der Müll für immer und ewig um unsere Erdumlaufbahn?
Dr. Tim Flohrer: In Bahnen oberhalb 600-700 km bleiben die Objekte viele Jahrzehnte und Jahrhunderte im Orbit. Es gibt zur Zeit immer mehr Technologieentwicklungen. Wir brauchen Möglichkeiten um eng an die Schrottobjekte zu manövrieren, das Taumelverhalten abzuschätzen und die Objekte zu greifen um sie kontrolliert zum Wiedereintritt zu bringen.

In Planung dazu ist die Mission: E.DEORBIT 
Derzeit werden dafür zwei Konzepte erwogen: eines, das ein Netz und das andere einen Roboterarm nutzt. HIER ist mehr über das Projekt zu lesen.

Es ist schon interessant, wenn man darüber nachdenkt. Fortschritt hat auch Nachteile aber ich finde es gut, dass die ESA dafür die Verantwortung übernimmt und versucht den Abfall des Fortschritts zu entsorgen. Ich glaube der Fortschritt, besonders in der Technik sollte auch eingesetzt werden um Abfall zu vermeiden und nicht zu produzieren, oder?



  

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