Anfang dieser Woche musste die Internationale Raumstation (ISS) einer möglichen Kollision mit Weltraumschrott aus dem Weg gehen. Mit einer Besatzung von Astronauten und Kosmonauten an Bord erforderte dies am 11. November einen dringenden Orbitwechsel.
Während der 23-jährigen Orbitallebensdauer der Station gab es etwa 30 enge Begegnungen mit Orbitaltrümmern, die Ausweichmaßnahmen erforderten. Drei dieser Beinahe-Unfälle ereigneten sich im Jahr 2020.
Im Mai dieses Jahres gab es einen Hit: Ein winziges Stück Weltraumschrott stanzte ein 5-mm-Loch in den in Kanada gebauten Roboterarm der ISS.
Bei dem Vorfall in dieser Woche handelte es sich um ein Trümmerstück des stillgelegten Wettersatelliten Fengyun-1C, das 2007 durch einen chinesischen Anti-Satelliten-Raketentest zerstört wurde. Der Satellit explodierte in mehr als 3.500 Trümmerteile, von denen die meisten noch im Orbit sind. Viele sind inzwischen in die Orbitalregion der ISS gefallen.
Um die Kollision zu vermeiden, feuerte eine russische Progress-Versorgungssonde, die an der Station angedockt war, ihre Raketen etwas mehr als sechs Minuten lang ab. Dadurch änderte sich die Geschwindigkeit der ISS um 0,7 Meter pro Sekunde und erhöhte ihre bereits über 400 km hohe Umlaufbahn um etwa 1,2 km (0,7 Meilen).
Orbit wird überfüllt
Weltraumschrott ist zu einem großen Problem für alle Satelliten geworden, die die Erde umkreisen, nicht nur für die fußballfeldgroße ISS. Neben bemerkenswerten Satelliten wie der kleineren chinesischen Raumstation Tiangong und dem Hubble-Weltraumteleskop gibt es Tausende anderer.
Als größte bewohnte Raumstation ist die ISS das verwundbarste Ziel. Es umkreist mit 7,66 Kilometern (4,75 Meilen) pro Sekunde, schnell genug, um in weniger als acht Minuten von Perth nach Brisbane zu reisen.
Eine Kollision bei dieser Geschwindigkeit mit selbst einem kleinen Trümmerstück könnte ernsthafte Schäden verursachen. Was zählt, ist die relative Geschwindigkeit des Satelliten und des Mülls, daher könnten einige Kollisionen langsamer sein, während andere schneller sein und noch mehr Schaden anrichten könnten.
Da die niedrige Erdumlaufbahn immer dichter wird, gibt es immer mehr zu entdecken. Derzeit sind bereits fast 5.000 Satelliten in Betrieb, viele weitere sind auf dem Weg.
Allein SpaceX wird bald mehr als 2.000 Starlink-Internetsatelliten im Orbit haben, auf dem Weg zu einem anfänglichen Ziel von 12.000 und vielleicht sogar 40.000.
Eine steigende Flut von Schrott
Wenn nur die Satelliten selbst im Orbit wären, wäre es vielleicht nicht so schlimm. Aber nach Angaben des Space Debris Office der Europäischen Weltraumorganisation ESA werden etwa 36.500 künstliche Objekte mit einem Durchmesser von mehr als 10 cm (4 Zoll) umkreist, wie zum Beispiel ausgestorbene Satelliten und Raketenstufen. Es gibt auch etwa eine Million zwischen 1 cm und 10 cm, und 330 Millionen 1 mm bis 1 cm messen.
Die meisten dieser Gegenstände befinden sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten kann sogar ein Farbfleck ein ISS-Fenster beschädigen und ein marmorgroßes Objekt könnte ein unter Druck stehendes Modul durchdringen.
Die ISS-Module sind durch eine mehrschichtige Abschirmung etwas geschützt, um die Wahrscheinlichkeit eines Durchschlags und eines Druckabbaus zu verringern. Es bleibt jedoch das Risiko, dass ein solches Ereignis eintreten könnte, bevor die ISS gegen Ende des Jahrzehnts das Ende ihrer Lebensdauer erreicht.
Den Himmel beobachten
Natürlich hat niemand die Technologie, um jeden Schutt aufzuspüren, und wir haben auch nicht die Möglichkeit, all diesen Müll zu beseitigen. Dennoch werden mögliche Methoden untersucht, um größere Stücke aus der Umlaufbahn zu entfernen.
Inzwischen werden fast 30.000 Teile größer als 10 cm von Organisationen auf der ganzen Welt wie dem US Space Surveillance Network verfolgt.
Hier in Australien ist die Verfolgung von Weltraummüll ein Bereich zunehmender Aktivität. Beteiligt sind mehrere Organisationen, darunter die Australian Space Agency, Electro Optic Systems, das ANU Institute for Space, das Space Surveillance Radar System, die Industrial Sciences Group und das Australian Institute for Machine Learning mit Mitteln des SmartSat CRC.
Darüber hinaus verfügt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) über eine SMARTnet-Einrichtung am Mt-Kent-Observatorium der University of Southern Queensland, die der Überwachung einer geostationären Umlaufbahn in einer Höhe von rund 36.000 km gewidmet ist – der Heimat vieler Kommunikationssatelliten, einschließlich derer, die von Australien verwendet werden.
Auf die eine oder andere Weise werden wir irgendwann unsere Weltraum-Nachbarschaft aufräumen müssen, wenn wir weiterhin von den nächsten Regionen der „letzten Grenze“ profitieren wollen.
Mark Rigby, Adjunct Research Fellow, University of Southern Queensland und Brad Carter, Professor (Physik), University of Southern Queensland.
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.