Aktualisiert am 14. Juni 2021 um 17:03 Uhr ET
Anfang des Jahres kollidierten fast zwei Satelliten aus zwei verfeindeten Ländern, als sie mit Tausenden von Meilen pro Stunde die Erde umkreisten. Der erste, ein amerikanisches Raumschiff auf einer NASA-Mission zur Erforschung der oberen Atmosphäre des Planeten, war nicht für das Manövrieren im Orbit gebaut. Der zweite, ein russisches Überwachungsraumschiff, war außer Betrieb und daher nicht steuerbar. Das Einzige, was die Menschen auf der Erde tun konnten, war zuzusehen. Darren McKnight, ein Experte für Weltraumschrott, blieb am 28. Februar die ganze Nacht wach und überwachte die Flugbahnen der Satelliten, die zusammen mehrere tausend Pfund wogen. „Ich fühlte mich sehr, sehr hilflos“, erzählte mir McKnight.
Laut LeoLabs, dem US-amerikanischen Weltraumverfolgungsunternehmen, bei dem McKnight arbeitet, lag die Wahrscheinlichkeit einer Kollision in dieser Nacht zwischen 3 und 8 Prozent. Das mag nicht so schlimm erscheinen, aber im Reich über der Erde ist das Risiko etwas anders. Satellitenverfolgungsunternehmen wie McKnight schlagen Alarm, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes 0,001 Prozent erreicht; niemand möchte ganze oder, Gott bewahre, zweistellige Prozentzahlen sehen. Am Ende passierten sich das Forschungsraumschiff und der Spionagesatellit nur 10 Meter voneinander entfernt. Auf einer kürzlich abgehaltenen Konferenz sagte Pam Melroy, stellvertretende Leiterin der NASA, der Beinahezusammenstoß sei „sehr schockierend“ gewesen und habe „uns wirklich Angst gemacht“.
Eine Kollision der beiden Satelliten hätte Tausende von Trümmerteilen in die erdnahe Umlaufbahn geschleudert, eine ohnehin schon überfüllte Region des Weltraums, in der Annäherungen immer häufiger vorkommen. In den letzten Jahrzehnten hat es zahlreiche „Trümmer erzeugende Ereignisse“, wie Experten sie nennen, gegeben. Bislang konnten wir durch eine Kombination aus Manövern und Glück eine größere Katastrophe vermeiden, doch Regierungsbehörden und Unternehmen haben begonnen, zu erkennen, dass der Status quo nicht aufrechtzuerhalten ist, und in Maßnahmen zur Bewältigung des Chaos zu investieren.
In niedrigen Erdumlaufbahnen lauert immer die Gefahr eines Katastrophenereignisses, das frustrierend unvorhersehbar, aber beunruhigend hartnäckig ist. Es ist nicht unähnlich dem schweren Erdbeben, das Kalifornien in den nächsten Jahrzehnten erschüttern soll. In der Umlaufbahn könnte das „große Ereignis“ in Form einer Vielzahl von Szenarien eintreten: Kollisionen zwischen Satelliten, der absichtliche Abschuss eines Raumfahrzeugs, ein nukleares Ereignis. Aber die Folgen eines solchen seismischen Ereignisses in der Umlaufbahn sind immer gleich. Eine gewaltige Explosion schnell fliegender Splitter, die wahllos Zerstörung anrichten, wird durch die dicht gedrängte Satellitenschicht der Erde sausen und die Welt unter uns in eine neue Realität stürzen.
Ein „Big One“ im Weltraum wäre ein seltsam leises Ereignis. Wir würden nicht sehen, wie die Infrastruktur, die so viel von unserem modernen Leben ermöglicht, ins Wanken gerät; stattdessen würde sich die Katastrophe direkt in unseren Händen manifestieren, wenn unsere Smartphones plötzlich nicht mehr funktionieren. Die Satellitentechnologie ermöglicht Menschen, Unternehmen und Regierungen auf der ganzen Welt Kommunikation, GPS und sogar die Zeiterfassung. Wenn sie versagt, könnten auch Stromnetze, landwirtschaftliche Funktionen, Schifffahrtsrouten und Bankgeschäfte schnell ins Wanken geraten. Neue Missionen zur Wiederherstellung der technologischen Normalität würden in eine gefährlichere Umgebung starten, die für Astronauten möglicherweise zu gefährlich ist. Im schlimmsten Fall, einem hypothetischen Phänomen namens Kessler-Syndrom, könnte der Weltraum so überbevölkert werden, dass Kollisionen zu einer Kaskade noch weiterer Kollisionen führen und die Navigation in der niedrigen Erdumlaufbahn nahezu unmöglich machen.
Dass wir es geschafft haben, den Weltraum – den Weltraum! – mit so viel Müll zu füllen, ist schwer zu begreifen. Der Weltraum ist schließlich riesig. Aber „er wird jeden Tag kleiner“, sagte mir John Crassidis, Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der University at Buffalo. Heute eingesetzte Satelliten gesellen sich zu kaputten Satelliten, die vor Jahrzehnten gestartet wurden. Die niedrige Erdumlaufbahn, die etwa 1.900 Kilometer über dem Boden endet, ist außerdem mit ausrangierter Raketenhardware übersät, die weitere Splitter erzeugen kann, wenn ihre Treibstofftanks oder Batterien explodieren. Einige tote Satelliten und Trümmerteile fallen irgendwann aus der Umlaufbahn, weil sie vom Luftwiderstand nach unten gezogen werden, andere werden wahrscheinlich Jahrhunderte dort bleiben.
Dem US-Militär sind mehr als 25.000 Objekte in der erdnahen Umlaufbahn bekannt, die größer sind als ein Donut; die kleinsten Fragmente, deren Zahl auf Hunderttausende geschätzt wird, sind zu klein, um sie zu verfolgen. Die Internationale Raumstation weicht etwa einmal im Jahr potenziell gefährlichen Metallteilen aus, indem sie ihre Umlaufbahn leicht anpasst, um beispielsweise einem japanischen Raketenteil oder den Trümmern eines chinesischen Antisatellitentests auszuweichen. Höhere Lagen sind weniger überfüllt, aber dort fehlt der Luftwiderstand, der helfen würde, neu entstandene Scherben zu entsorgen. Und die Menge an Schrott dort wächst ständig.
McKnight macht sich besonders Sorgen um die „schlechten Nachbarschaften“, wie er sie nennt. Eine davon ist eine Ansammlung von Raketenkörpern, von denen jeder so groß wie ein Schulbus ist und etwa 9.000 Kilogramm wiegt. Sie fliegen seit Anfang der 1990er Jahre aneinander vorbei. Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision in diesen Bereichen in den nächsten fünf Jahren liegt bei etwa 6 Prozent. Und was für ein Zusammenstoß das wäre: „Wenn zwei davon kollidieren würden, würden etwa 15.000 bis 20.000 verfolgbare Fragmente entstehen, die tödlich wären, wenn sie andere Satelliten treffen würden“, sagte McKnight. Der aktuelle Rekordhalter, ein ballistischer Raketentest, den China 2007 gegen einen seiner eigenen Wettersatelliten durchführte, brachte nur etwa 3.600 verfolgbare Fragmente hervor.
Ein weiterer Cluster, der aus viel kleinerer Hardware aus der Sowjetzeit besteht, hat eine 24-prozentige Wahrscheinlichkeit, bis 2029 eine Kollision zu erleben. Diese Objekte sind viel kleiner, sodass ein Zusammenstoß nur etwa 5.000 Fragmente erzeugen würde, sagte McKnight. Aber ein Ereignis, das Trümmer erzeugt, muss keine massiven Objekte beinhalten, um Chaos zu verursachen. Im Jahr 2021 zwang ein russischer Waffentest, bei dem nur 1.500 Trümmerteile erzeugt wurden, die Bewohner der Internationalen Raumstation dennoch dazu, Schutz zu suchen. Ein winziges Stück schnell fliegender Trümmer kann ein Fenster der ISS zersplittern. Ein beträchtliches Fragment könnte die Station durchreißen.
Die wachsende Besorgnis über Weltraumschrott hat eine neue Gruppe von Raumfahrtunternehmen hervorgebracht, die sich mit dessen Beseitigung beschäftigen. Das japanische Unternehmen Astroscale hat bereits eine Demonstration im Orbit durchgeführt und sich dabei an Raumfahrzeuge herangeschlichen, die entsorgt werden sollen. Doch die Technologie zur Entfernung von Weltraumschrott könnte sich als zu teuer erweisen, um sie in großem Maßstab umzusetzen; selbst die kleinsten Manöver verbrauchen enorme Mengen Treibstoff.
Eine gründliche Reinigung ist ohnehin keine Lösung. „Wir können nicht alle Teile einsammeln und wieder runterbringen“, sagte mir Carolin Frueh, Professorin für Luft- und Raumfahrttechnik an der Purdue University. Stattdessen muss sich die Welt darauf einigen, wie viel Chaos wir noch anrichten wollen. In den USA wird eine neue Regelung bald Satellitenbetreiber dazu verpflichten, ihre Raumfahrzeuge spätestens fünf Jahre nach Ende ihrer Mission sicher zu entsorgen. (Letztes Jahr wurde ein Fernsehanbieter aus Colorado mit einer Geldstrafe von 150.000 Dollar belegt, weil er einen alten Satelliten nicht ordnungsgemäß aus der Umlaufbahn genommen hatte – eine sehr geringe Strafe, aber immerhin eine historische.) Eine weitere Regelung, die die Zunahme von aufgegebener Raketenhardware eindämmen soll, steht zur Debatte.
Ältere Weltraummächte wie die USA sind vielleicht bereit, sich mit den Gefahren gestrandeter Raketenhardware auseinanderzusetzen, aber China, das sich zu einer Supermacht entwickelt, hat in den letzten 20 Jahren mehr Raketenteile im Orbit zurückgelassen als der Rest der Welt zusammen, so McKnight. Und es sieht nicht so aus, als würde es seinen Kurs in absehbarer Zeit ändern. Die Tausenden von Internetsatelliten von SpaceX machen zwar viel Schlagzeilen, aber das Unternehmen hat sich als ziemlich verantwortungsvoller Fahrer erwiesen, so McKnight, und Tausende von Manövern durchgeführt, um anderen Raumfahrzeugen und Trümmern auszuweichen. Im Gegensatz dazu ignoriert die chinesische Regierung, die ehrgeizige Pläne für „Megakonstellationen“ hat, „beste Praktiken zur Koordination des Weltraumverkehrs völlig“, sagte er.
Länder wie Russland, China und Indien haben die jüngsten UN-Maßnahmen zur Einstellung von Antisatellitendemonstrationen oder zum Verbot von Atomwaffen im Orbit nicht unterstützt. Letzteres könnte Hunderttausende von Trümmerteilen hervorbringen und zu „einem Massensterben von Satelliten“ führen, sagte mir Jessica West, eine leitende Forscherin bei Project Ploughshares, einem kanadischen Institut für nukleare Abrüstung.
In jüngster Zeit haben Weltraummächte und -unternehmen begonnen, sich die Sprache einer anderen sich langsam entwickelnden Krise anzueignen: dem Klimawandel. SpaceX und andere Satellitenbetreiber sagen, sie seien der „Nachhaltigkeit im Weltraum“ verpflichtet; Dutzende Regierungen haben kürzlich ein Abkommen unterzeichnet, um bis 2030 „schrottneutral“ zu werden. Und der Umgang mit Weltraummüll könnte, wie der Umgang mit dem Klimawandel, erhebliche Anpassungen der Menschen erfordern. Wir können ohne Weltraumtourismus und Smartphones leben, wenn es darauf ankommt. Aber eine solche Veränderung würde einen zivilisatorischen Wandel bedeuten, eine Hinwendung nach innen, die sich die Menschen bei ihren ersten Weltraumreisen vielleicht nicht einmal im Traum hätten vorstellen können. Im 20. Jahrhundert war das Kennzeichen unseres Triumphs als raumfahrende Spezies der ständige Strom menschlicher Erfindungen, die über die Atmosphäre hinaussegelten. In diesem Jahrhundert wird dieser Triumph darin bestehen, herauszufinden, wie wir vermeiden können, auf der Erde gefangen zu sein.
Aufgrund eines Bearbeitungsfehlers wurde in diesem Artikel ursprünglich die Geschwindigkeit von Objekten in niedriger Erdumlaufbahn falsch angegeben. Darüber hinaus wurde der Artikel aktualisiert, um die Aussage zu verdeutlichen, dass Russland, China und Indien die UN-Maßnahmen zur Beendigung von Anti-Satelliten-Demonstrationen oder zum Verbot von Atomwaffen in der Umlaufbahn nicht unterstützt haben.