Wie gefährlich ist der Schrott?

Eine Solarzellenfläche des Hubble-Teleskops wurde durch ein Fragment beschädigt

In den frühen Jahren der Raumfahrt waren die wenigen Schrottteile kein Problem und demzufolge wurde ihnen zunächst kaum Beachtung geschenkt. Nachdem sich jedoch die ersten Explosionen im All ereigneten und Antisatellitentests zu einem rasanten Anstieg des Weltraummülls führten, beschäftigen sich Experten weltweit mit den Konsequenzen der Entwicklung.

Denn inzwischen ergeben sich schwerwiegende Risiken für den Betrieb operationeller Satelliten. Müllobjekte größer als etwa zehn Zentimeter sind bei typischen Relativgeschwindigkeiten von 10 - 14 Kilometern pro Sekunde auf erdnahen Bahnen in der Lage, einen Satelliten oder eine orbitale Raketenstufe vollständig zu zerlegen, wobei hunderte bis tausende von Objekten neu entstehen.

Das ist aber noch nicht alles. Denn bei genügender Dichte der Fragmente tritt ein Kaskadeneffekt auf. Die entstandenen Teile kollidieren mit Weltraumschrott, wobei erneut Fragmente entstehen. Derzeit geht man von 29.000 solcher hochriskanten Objekte aus. Reduziert man die Grenzgröße der Objekte auf einen Zentimeter nimmt deren Anzahl auf etwa 750.000 zu.

Der Einschlag eines Objekts größer als ein Zentimeter ist in niedrigen Bahnen im Stande die Mission eines operationellen Satelliten zu beenden. Die sich dabei entfaltende kinetische Energie entspricht dem Aufprall eines Mittelklasseautos bei 50 Kilometern pro Stunde auf eine solide Betonwand. Reduziert man die Größe der berücksichtigten Raumfahrtrückstände auf einen Millimeter, wächst deren Anzahl erneut an, nämlich auf etwa 170 Millionen.

Auch derart kleine Objekte können Satelliten-Subsysteme nachhaltig schädigen, wie beispielsweise Energieversorgung, Kommunikationssysteme, Teile der Bahn- und Lagesteuerung des Satelliten oder Sensoren von Forschungsinstrumenten. Insofern können selbst Einschläge kleiner Teile eine Satellitenmission stark beeinträchtigen oder gar zu deren Abbruch führen.

Noch ist das Risiko für die Raumfahrt insgesamt nicht sehr groß. Das kann sich aber schnell ändern, besonders in Regionen mit einer hohen Fragmentdichte.

Absturz auf die Erde

Größere Teile stürzen auch auf die Erde

In die Erdatmosphäre eintretende Objekte oder Trümmerstücke verglühen meist. Das hängt von verschiedenen Faktoren ab. So spielen vor allem die Größe und Masse eine Rolle. Aber auch die Struktur und das Material, aus dem das eindringende Teil besteht, haben Einfluss auf das Verhalten. Größere Abfallprodukte dringen schließlich in die Atmosphäre ein und zerbersten, woraufhin einige Fragmente auf der Erde einschlagen können, während die meisten verglühen.

Da mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche aus Wasser bestehen, stürzt der überwiegende Teil der „außerirdischen“ Trümmer ins „kalte Nass“. Ein kleinerer Anteil erreicht jedoch das Festland. Bisher sind, soweit bekannt, keine Menschen dabei zu Schaden gekommen. Es können aber dennoch beträchtliche materielle Schäden entstehen, wenn bebautes Gebiet getroffen wird.

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