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Die Sonde „ClearSpace-1“ soll Trümmerteile greifen und in die Erdatmosphäre bringen, damit sie dort verglühen.

Raumfahrt

Eine Müllabfuhr für Weltraumschrott

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Die Esa startet 2025 ihre erste Mission zur Beseitigung von Trümmern im Erdorbit.

Der Erdorbit ist eine ziemliche Müllhalde: Knapp 3000 inaktive Satelliten und rund 20 000 Objekte mit einer Größe von mindestens zehn Zentimetern drehen in bis zu 2000 Kilometern Höhe ihre Bahn um unseren Heimatplaneten, dazu noch etliche Millionen Splitter und feine Körnchen. Sie waren mal Teile von Satelliten oder Raketen, erfüllen längst keine Funktion mehr, verschwinden aber nicht von alleine. Und vor allem gefährden sie andere Raumflugkörper, die mittlerweile essentiell für das Leben auf der Erde und die Forschung sind. Dazu gehören Satelliten, die für Telekommunikation, Navigation und Wettervorhersagen zuständig sind ebenso wie Erdbeobachtungssatelliten, die wichtige Informationen zum Klimawandel oder Naturkatastrophen senden.

Bereits eine Kollision mit einem winzigen Teil könnte sie schwer beschädigen und funktionsuntüchtig machen. So eng ist es mittlerweile im Orbit, dass Satelliten regelmäßig ausweichen müssen, damit es nicht zum Zusammenstoß kommt. Auch die Internationale Raumstation ISS musste schon solche Manöver absolvieren, um Crashs mit umherfliegendem Schrott zu entgehen.

Die europäische Weltraumorganisation Esa will nun Trümmer aktiv aus der Umlaufbahn entfernen und eine Art Müllabfuhr einrichten. Die erste Mission mit diesem Zweck hat den Namen „ClearSpace 1“ und soll im Jahr 2025 in den Orbit starten, die konkreten Vorbereitungen dafür beginnen im März 2020. Die Esa leitet das Projekt und hat ein kommerzielles Konsortium beauftragt, „um einen Markt für In-Orbit-Service und Trümmerbeseitigung zu erschließen“, wie es in einer Mitteilung der Weltraumorganisation heißt. Das Konsortium wird geführt von dem Schweizer Start-up-Unternehmen „ClearSpace“, das von Forschern der „École Polytechnique Fédérale de Lausanne gegründet wurde, die sich bereits lange mit dem Thema Weltraummüll beschäftigt haben.

Bei der Ministerratskonferenz der Esa-Mitgliedsstaaten am 27. und 28. November in Sevilla haben die zuständigen Raumfahrtminister der Länder vereinbart, einen entsprechenden Dienstleistungsvertrag abzuschließen. Man wird sich bei der ersten Mission zunächst an einem einzelnen Objekt versuchen, um das Verfahren zur Müllbeseitigung zu testen. Bei diesem Objekt handelt es sich um die „Vespa“ (Vega Secondary Payload Adapter), die Oberstufe einer europäischen Vega-Rakete, die nach dem Flug im Jahr 2013 nun inaktiv auf einer Umlaufbahn von zirka 800 mal 660 Kilometern Höhe liegt. Mit einer Masse von 100 Kilogramm ist die Vespa fast so groß wie ein Kleinsatellit. Die Raketenstufe wurde für die erste Müllmission ausgewählt, weil ihre relativ schlichte Form und ihre robuste Konstruktion sie nach Ansicht der Experten gut greifbar und somit zu einem geeigneten ersten Ziel machen.

„Jetzt ist der richtige Zeitpunkt für solch eine Mission“, sagt Luc Piquet, Geschäftsführer und Gründer von ClearSpace: „Das Thema Weltraummüll ist dringender denn je.“ Neben all den nutzlos gewordenen Objekten und Trümmern befinden sich derzeit 2000 aktive Satelliten im Orbit. Das größte Gedränge herrscht in 700 bis 800 Kilometern Höhe, dort passieren auch die meisten Unfälle.

Die Situation dürfte sich künftig noch zuspitzen: „In den kommenden Jahren wird die Zahl der Satelliten erheblich steigen, wobei mehrere Mega-Konstellationen von Hunderten oder sogar Tausenden von Satelliten in der Erdumlaufbahn geplant sind, um Telekommunikations- und Überwachungsdienste von großer Reichweite und geringer Latenz zu liefern“, erklärt Luc Piquet und ergänzt: „Es ist klar, dass ein ,Abschleppwagen‘ benötigt wird, um defekte Satelliten aus dieser stark frequentierten Region zu entfernen.“

Zur Veranschaulichung, wie brenzlig die Lage dort oben ist, zieht Esa-Generaldirektor Jan Wörner als Vergleich die Meere heran: „Stellen Sie sich vor, wie gefährlich das Segeln auf hoher See wäre, wenn alle Schiffe, die in der Geschichte jemals verloren gegangen sind, immer noch auf dem Wasser treiben würden.“ Genau das sei aber die aktuelle Situation im Orbit, „und es darf so nicht weitergehen“, mahnt Wörner.

„Selbst wenn morgen alle Raketenstarts gestoppt würden, zeigen Prognosen, dass die Gesamtpopulation der orbitalen Trümmern weiter wachsen wird“, sagt Luisa Innocenti, Leiterin der Initiative „Clean Space“ der Esa. Der Grund: Kollisionen zwischen den Schrottteilen erzeugen einen Kaskadeneffekt: Immer mehr Teile entstehen, es kommt zu immer mehr Crashs und dadurch zu noch mehr Teilen – und immer so weiter. Deshalb sei es so wichtig, Technologien zu entwickeln, um die Entstehung neuer Trümmer zu vermeiden und bereits vorhandenen Schrott zu entfernen, sagt die Wissenschaftlerin. Studien der Esa und der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa hätten gezeigt, dass der einzige Weg zu einer Stabilisierung der Lage im Orbit in der aktiven Beseitigung aktiver Trümmer liege.

Der Orbiter „ClearSpace-1-Chaser“ (Jäger) wird bei seiner ersten Mission zunächst in eine Umlaufbahn von 500 Kilometern gebracht, bevor er dann die „Vespa“ in ihrer höheren Bahn ansteuert, um sich mit ihr zu treffen. Ein „tödliches“ Rendezvous: Ein Quartett von Roboterarmen unter Aufsicht der Esa soll die Raketenoberstufe packen – und wenn alles gut geht, werden der Jäger und seine Beute dann gemeinsam den Orbit verlassen und in der Erdatmosphäre verbrennen.

Sollte diese erste Müllbeseitigung Erfolg haben, sind weitere Missionen mit anspruchsvolleren Aufgaben geplant, bei denen im Laufe einer Reise sogar mehrere Objekte eingesammelt werden sollen – auf dass sie ihr Ende in den Gluthitze der Atmosphäre finden.

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