Es gibt etwa 500.000 Weltraumschrottstücke, die nur einen Zentimeter klein sind und die Erde umkreisen, und etwa 23.000 verfolgbare Objekte, die größer als 10 Zentimeter sind. Tote Raketen sind eine interessante – und gefährliche – Kategorie. Die 956 bekannten Raketenkörper im Weltraum stellen nur 4 % der nachweisbaren Objekte dar, aber fast ein Drittel der Gesamtmasse. Die größten leeren Raketen, von denen Russland in den 1980er, 1990er und 2000er Jahren größtenteils aufgegeben hat, wiegen bis zu neun Tonnen, was dem Äquivalent eines Elefanten entspricht.
Diese verlassenen Oberstufen, der obere Teil einer Rakete, die einen Satelliten oder ein Raumschiff in seine endgültige Umlaufbahn befördert, treiben nach Abschluss des Starts um unseren Planeten. Sie sind unkontrolliert, laufen wahllos ab und stellen ein großes Risiko dar. Wenn zwei von ihnen kollidierten, würden sie eine tödliche Wolke erzeugen, die „zwischen 10.000 und 20.000 Fragmente“ enthält, sagt Darren McKnight, Experte für Weltraummüll beim US-Trümmerverfolgungsunternehmen LeoLabs.
Ein solches Ereignis könnte jederzeit eintreten. „Irgendwann würde es zu einer Kollision zwischen ihnen kommen“, sagt Hugh Lewis, Experte für Weltraummüll an der University of Southampton im Vereinigten Königreich. „Da ist so viel drin.“ Dies würde ein großes Problem darstellen und Teile der Erdumlaufbahn unbrauchbar machen oder im schlimmsten Fall zu einer unkontrollierbaren Kettenreaktion von Kollisionen, dem sogenannten Kessler-Syndrom, führen. Dies könnte einige Umlaufbahnen unbrauchbar machen oder sogar die bemannte Raumfahrt zu riskant machen, bis die Trümmer nach Jahrzehnten oder sogar Jahrhunderten wieder in die Atmosphäre fallen.
Seit 2007, als die Vereinten Nationen eine neue Richtlinie einführten, nach der Objekte innerhalb von 25 Jahren nach ihrer Einsatzdauer aus dem Weltraum entfernt werden müssen, wurden weniger Raketen im Orbit zurückgelassen. Die meisten oberen Stufen behalten jetzt etwas Treibstoff, um nach dem Start in die Atmosphäre zurückzukehren. „Sie neigen jetzt dazu, Treibstoff zu reservieren, um ihnen beim Verlassen der Umlaufbahn zu helfen“, sagt Lewis. Aber Tausende von „Legacy-Gegenständen“ blieben erhalten, bevor die Regel eingeführt wurde, fügt Lewis hinzu.
Die Rakete, auf die JAXA im Rahmen ihres CRD2-Programms (Commercial Debris Removal Demonstration) abzielt, ist die Oberstufe einer japanischen H-IIA-Rakete, die 2009 einen Klimasatelliten startete. Sie ist drei Tonnen schwer und so groß wie ein Bus Unser Planet in einer Höhe von 600 Kilometern (373 Meilen). Wenn es nicht kontrolliert wird, wird es jahrzehntelang in der Umlaufbahn bleiben, sagt Lewis, bevor der atmosphärische Widerstand unseres Planeten es wieder in die Atmosphäre ziehen kann. An diesem Punkt wird es brennen und die Überreste werden wahrscheinlich ins Meer fallen.
Die Mission von ADRAS-J besteht darin, herauszufinden, wie man es zurück in die Atmosphäre bringen kann, bevor das passiert. Während es sich der Rakete nähert, wird das Raumschiff sie mithilfe von Kameras und Sensoren aus einem Meter Entfernung inspizieren. Es wird den Zustand der Rakete untersuchen, einschließlich der Frage, ob sie intakt ist oder ob Teile abgebrochen sind und in der Nähe treiben, und außerdem nach Haltepunkten suchen, an denen ein zukünftiges Raumschiff ansetzen könnte.
„Die Entwicklung einer Reparaturanlage, die ein drei Tonnen schweres Trümmerstück bewältigen kann, bringt viele Herausforderungen mit sich“, sagt Mike Lindsay, Chief Technology Officer von Astroscale. „Die größte Herausforderung besteht darin, das Ausmaß der Unsicherheit zu bewältigen. Das Objekt steht seit 15 Jahren dort. Es ist unkontrolliert. Wir kommunizieren nicht mit ihm. Wir wissen also nicht, wie es sich bewegt, wie es aussieht und wie es altert.