Ende 2022 entfaltete ein europäischer Satellit hinter sich ein silbern schimmerndes Segel. Der Zweck dieses Anhangs war einfach: die Selbstzerstörung des Satelliten zu beschleunigen, indem er ihn in die Erdatmosphäre schob.
So seltsam es auf den ersten Blick auch erscheinen mag, es ist das Neueste in einer wachsenden Welle von Bemühungen, das aufkeimende Weltraummüllproblem anzugehen. In den letzten Jahren hat sich die Situation über unserem Himmel dramatisch verändert. Jahrzehntelang, seit Beginn des Weltraumzeitalters Ende der 1950er Jahre, ist die Geschwindigkeit der Satellitenstarts relativ stabil geblieben. Heutzutage ist das Satellitenwachstum exponentiell, angetrieben durch die Bemühungen von Unternehmen wie Amazon. Kollisionen im Weltraum hingegen erzeugen Trümmerwolken, die Raumschiffe jahrzehntelang gefährden können.
Warum wir das geschrieben haben
Mit zunehmender Menge an menschengemachtem Müll im Weltraum steigt auch die Suche nach Lösungen. Ein erster Schritt besteht laut einigen Experten darin, den Raum nicht als unendliche Mülldeponie zu betrachten, sondern als einen gemeinsamen Raum, der vereinbarte Verhaltensnormen erfordert.
Es werden Anstrengungen unternommen, um mit der Bewältigung der Bedrohungen zu beginnen, einschließlich der sogenannten aktiven Trümmerbeseitigung. Zu den Konzepten gehört das räumliche Äquivalent eines Netzes, eines Magneten oder einer Harpune. Ein anderer Ansatz besteht darin, die Entstehung neuer Trümmer zu minimieren, vor allem durch die Förderung einer internationalen Einigung über die Verhaltensstandards.
„Die Menschen auf der Erde ziehen einen enormen Wert aus dem Weltraum“, sagt Krystal Azelton, Direktorin für Raumfahrtanwendungsprogramme bei der Secure World Foundation, einer in den USA ansässigen Organisation, die kooperative Lösungen für globale Nachhaltigkeit fördert. „Es ist fragil, nicht unendlich und muss nachhaltig bewirtschaftet werden.“
Ende 2022 entfaltete ein europäischer Satellit hinter sich ein silbern schimmerndes Segel. Der Zweck dieses Anhangs war einfach: die Selbstzerstörung des Satelliten zu beschleunigen, indem er ihn in die Erdatmosphäre schob.
So seltsam es auf den ersten Blick auch erscheinen mag, es war tatsächlich das Neueste in einer wachsenden Welle von Bemühungen, ein aufkommendes Problem anzugehen, mit dem die Bemühungen der Menschheit im Weltraum konfrontiert sind: die Verbreitung von Trümmern und Satelliten, die unseren Planeten umkreisen.
Wir haben den Raum im Grunde wie eine Müllkippe behandelt.
Warum wir das geschrieben haben
Mit zunehmender Menge an menschengemachtem Müll im Weltraum steigt auch die Suche nach Lösungen. Ein erster Schritt besteht laut einigen Experten darin, den Raum nicht als unendliche Mülldeponie zu betrachten, sondern als einen gemeinsamen Raum, der vereinbarte Verhaltensnormen erfordert.
Und die Herausforderung wird nicht einfacher, da die Vereinigten Staaten Amazon Anfang Februar die Genehmigung zum Start von mehr als 3.000 Satelliten erteilt haben – ganz zu schweigen von der russischen Rakete, die im November 2021 einen nicht mehr existierenden sowjetischen Satelliten zerstörte und eine neue Trümmerwolke erzeugte wird die Zukunft des Landes gefährden. Raumschiff für die kommenden Jahre, wenn nicht Jahrzehnte.
Es gibt Hoffnung, wie das silberne Segel der Europäischen Weltraumorganisation zeigt, aber die Situation ist komplex. Eine Vielzahl von Ländern und Unternehmen versucht nun, das Potenzial des Weltraums zu nutzen, mit einer Reihe konkurrierender und sich überschneidender Prioritäten. Das wirft die Frage auf, wer für die Bewältigung dieses Schlamassels verantwortlich ist – und ob es uns wirklich darum geht.
„Ich denke, bis vor ein paar Jahren waren die Menschen nicht unverantwortlich“, sagt Nic Ross, Gründer und CEO von Niparo, einem Beratungsunternehmen für räumliche Nachhaltigkeit mit Sitz in Edinburgh, Schottland. „Es waren Menschen, die den Raum nicht einmal als begrenzte Ressource betrachteten.“
Eine explosive Startrate
In den letzten Jahren hat sich die Situation über unserem Himmel dramatisch verändert. Seit Beginn des Weltraumzeitalters in den späten 1950er Jahren ist die Geschwindigkeit der Satellitenstarts jahrzehntelang relativ stabil geblieben, in den letzten Jahren ist sie jedoch explosionsartig angestiegen.
Dieses exponentielle Wachstum wurde nicht von Regierungsbehörden vorangetrieben, die seit langem den Bereich der Weltraumforschung und -aktivitäten dominieren, sondern von kommerziellen Unternehmen. Starlink, ein von SpaceX bereitgestellter Satelliten-Breitbanddienst, hat bereits etwa 3.500 Satelliten in die Umlaufbahn gebracht.
John Raoux/AP/File
Zum Vergleich: Derzeit schweben nur 7.200 funktionsfähige Satelliten über der Erde. Und Starlink hat die Genehmigung erhalten, 7.500 weitere Satelliten zu starten – nicht mitgerechnet das Kuiper-Programm von Amazon, das jetzt grünes Licht hat, und OneWeb, ein weiteres Unternehmen, das bereits mehr als 500 Satelliten im Orbit hat.
Die größte Sorge bei der wachsenden Satellitenpopulation ist eines: Kollisionen.
Die Internationale Raumstation ISS musste in ihrer 24-jährigen Geschichte mehr als 30 Mal ausweichen, um die Astronauten an Bord zu schützen. Und herabfallende Trümmer können möglicherweise Menschen auf der Erde gefährden. Die häufigsten Risiken betreffen derzeit jedoch Satelliten.
„Wenn wir bei der ESA Manöver durchführen müssen, um Kollisionen zu vermeiden, führt dies manchmal zu einer Betriebsunterbrechung“, erklärt Francesca Letizia, eine Weltraummüllingenieurin, die bei der Europäischen Weltraumorganisation unter Vertrag steht. „Im Moment wird dies toleriert, weil es nur hin und wieder vorkommt, aber wenn Sie sich für ein Langzeitszenario entscheiden, bei dem Sie zehnmal mehr Artikel haben, dann wird die Unterbrechung vielleicht bedeutender.“
Dies setzt natürlich voraus, dass die Satelliten überhaupt in der Lage sind, das Manöver durchzuführen. Im Jahr 2009 kollidierte beispielsweise ein inaktiver russischer Satellit, Cosmos 2251, mit einem aktiven Satelliten des amerikanischen Unternehmens Iridium. Der Einschlag erzeugte Tausende von Trümmern, von denen sich viele noch in Jahrzehnten im Orbit befinden werden.
Einige positive Schritte
Seitdem wurden die Überwachungs- und Warnsysteme verbessert und viele moderne Satelliten verfügen über Selbstantriebsfunktionen, die es ihnen ermöglichen, auszuweichen, wenn ein anderer Satellit zu nahe fliegt. Starlink-Satelliten beispielsweise mussten bereits mehr als 26.000 solcher Manöver durchführen. Das Problem besteht darin, dass es mit zunehmender Überfüllung bestimmter Umlaufbahnen immer schwieriger wird, jede erdenkliche Kollision zu vermeiden.
Und es sind nicht nur die anderen Satelliten, die berücksichtigt werden müssen. Das sind auch Hunderttausende Trümmer, die in die gleichen Umlaufbahnen rasen. Einige davon sind auf Unfälle zurückzuführen – möglicherweise Kollisionen oder Explosionen, die durch nicht verbrauchten Treibstoff verursacht wurden. Aber einige werden absichtlich erstellt.
„Das größte Problem, mit dem wir derzeit konfrontiert sind, besteht darin, dass Länder ihre eigenen Raketen gegen ihre eigenen Satelliten testen“, sagt Krystal Azelton, Direktorin für Weltraumanwendungsprogramme bei der Secure World Foundation, einer in den USA ansässigen Organisation, die kooperative Lösungen für die Nachhaltigkeit des Weltraums fördert.
„Die Menschen auf der Erde profitieren vom Weltraum enorm“, fährt Azelton fort. „Es ist fragil, nicht unendlich und muss nachhaltig bewirtschaftet werden.“
Und das bringt es auf den Punkt, warum wir uns darum kümmern sollten: Die Zahl der Industrien hier auf der Erde, die auf den Weltraum angewiesen sind, nimmt ständig zu. Viele unserer täglichen Aktivitäten basieren mittlerweile auf Satelliten, einschließlich der Kartierung und Navigation auf unseren Mobiltelefonen. Doch ein aktueller Bericht zeigt, dass die überwiegende Mehrheit von uns die Rolle, die der Raum in unserer Lebensweise spielt, zutiefst unterschätzt.
Magnete und Harpunen
Es werden Anstrengungen unternommen, um den Bedrohungen zu begegnen. Auf der einen Seite stehen beispielsweise Unternehmen, die nicht mehr funktionsfähige Objekte im Orbit entfernen wollen – ein Prozess, der als aktive Trümmerentfernung bezeichnet wird. Zu den Konzepten gehört das räumliche Äquivalent eines Netzes, eines Magneten oder einer Harpune.
Bei einem der jüngsten Tests handelte es sich um kleine Plasmatriebwerke, die an einen CubeSat (Miniatursatelliten) angeschlossen waren und es ihm ermöglichten, in die Erdatmosphäre einzudringen und nach Abschluss seiner Mission zu verglühen. CubeSats, die so klein wie eine Schachtel Taschentücher sein können, sind für einen Großteil der wachsenden Satellitenpopulation verantwortlich. Daher könnte die Suche nach Möglichkeiten, ihre Entfernung aus der Umlaufbahn zu erleichtern, zu übergroßen Ergebnissen führen, wenn es darum geht, den Weltraum ein wenig sauberer zu halten.
Ein anderer Ansatz besteht darin, die Entstehung neuer Trümmer zu minimieren, vor allem durch die Förderung einer internationalen Einigung über die Verhaltensstandards. Das Interagency Space Debris Coordination Committee hat beispielsweise die Richtlinie erlassen, dass alle Satelliten in einer erdnahen Umlaufbahn innerhalb von 25 Jahren nach dem Ende ihrer Mission aus dieser Umlaufbahn entfernt werden sollten – eine Zahl, die die Vereinigten Staaten kürzlich einseitig auf fünf Jahre reduziert haben .
Natürlich hängt viel davon ab, ob sich die Länder an diese Rahmenwerke halten und wie sie die Rechenschaftspflicht in ihrer nationalen Politik bewerten. Doch viele Analysten sind sich einig, dass es zwar Lücken und Mängel gibt, es aber im Interesse aller Beteiligten, sowohl der öffentlichen als auch der privaten, liegt, nutzbaren Raum zu erhalten; Mit anderen Worten: Eigeninteresse fördert im Allgemeinen die Einhaltung.
Dennoch sagen einige Weltraumexperten, dass die Lösungen über die bloße Beseitigung physischer Überlastungen in bestimmten Umlaufbahnen hinausgehen.
„Ich denke, wir können dieses Problem lösen“
„Wenn ich mir die Definition von Weltraumnachhaltigkeit ansehe, frage ich mich, ob die Richtlinien, die wir haben, tatsächlich in den Rahmen passen, dass der Weltraum für alle da ist“, sagt Hugh Lewis, Professor für Astronautik an der University of Southampton in England. „Für mich ist das ein klassisches technisches Problem, das sich zu etwas entwickelt hat, das sich auf Ethik, Moral und Verantwortung konzentriert.“
Dr. Lewis, der die britische Weltraumbehörde im interinstitutionellen Ausschuss vertritt, stellt fest, dass die gesamte Menschheit am Weltraum interessiert sei, aber relativ wenige Nationen Einfluss hätten. Neuankömmlinge müssen sich per Definition an die von etablierten Schwergewichten gesetzten Rahmenbedingungen anpassen und sich integrieren, wo sie können.
Dies ist der Fall, obwohl, wie Spock aus „Star Trek“ sagt, „die Bedürfnisse der Vielen die Bedürfnisse der Wenigen überwiegen“.
Ein weiteres Problem, das von Dr. Lewis und Dr. Ross von Niparo hervorgehoben wurde, ist die Art und Weise, wie Satelliten so oft aus der Umlaufbahn gebracht werden, indem man sie einfach in die Erdatmosphäre lenkt und die dabei auftretenden kolossalen Drücke und Temperaturen das Raumschiff verdampfen lässt. Damit wird die Vorstellung einer Kreislaufwirtschaft, die Materialien wiederverwendet, außer Acht gelassen und Anlass zu Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen auf die Atmosphäre gegeben, wenn diese Materialien in ihren oberen Schichten abgelagert werden.
„Ich glaube, ich war ziemlich pessimistisch, aber … als Menschheit denke ich, dass wir dieses Problem gemeinsam lösen können, so wie ich hoffe, dass wir es auch bei Problemen wie dem Klimawandel können“, sagt Dr. Lewis.
„Ich denke, wir sind sehr gut darin, uns das Worst-Case-Szenario auszumalen, und da werden wir definitiv auch mit Weltraummüll enden, aber ich bin zuversichtlich, dass wir das überstehen und Lösungen finden.“