Weltraumschrott ist eine ernsthafte Bedrohung für alle Satelliten. Wie wird Weltraumschrott erkannt und wie versucht man Kollisionen zu vermeiden?
Wie ist das mit den Trümmerteilen?
Sie können riesengroß, aber auch extrem klein sein. Selbst wenn diese nur wenige Millimeter groß sind, stellen sie eine ernsthafte Bedrohung nicht nur für alle Satelliten dar. Denn jedes dieser Teilchen umkreist die Erde mit atemberaubender Geschwindigkeit. Wobei 10.000 km/h eher die Untergrenze darstellt.
Wie gefährlich schnell fliegende kleine Teile sein können, erschließt sich uns bei einem Vergleich mit einer Pistolenkugel. Sie ist auch ein sehr kleines Teil, ist aber im Vergleich „nur“ mit einer Schneckengeschwindigkeit von etwa 1.500 km/h unterwegs. Das genügt, um absolut tödlich zu sein. Welch enorme Zerstörungskraft in einem zehnmal so schnellen Kleinsttrümmerteil steckt, lässt sich so zumindest erahnen.
Werden Trümmerteile beobachtet?
Trümmerteile und Satelliten werden von der Erde aus intensiv beobachtet. Da die Teile rund um die Erde fliegen, braucht es dazu nur eine von Nord nach Süd reichende Beobachtungslinie, die die Teile während des Überflugs erfassen.
Mehrere solcher Beobachtungsstationen befinden sich sogar in Deutschland, weitere in Italien, Frankreich, den Azoren und unter anderem in Namibia. Die Überwachung erfolgt unter anderem mit Teleskopen und Radar.
Damit lassen sich alle Teile ab einer Größe von 10 Zentimeter Kantenlänge bis zu einer Flughöhe von 1.000 km erfassen. Eine detailliertere Erfassung, etwa von kleineren Objekten oder weiter in den Himmel hinauf, wäre zwar wünschenswert, ist aber mit einem Vielfachen der jetzigen Kosten verbunden.
Von den erfassten Flugkörpern weiß man nicht nur die Flugbahn, sondern auch ihre Flughöhe. Sie ergibt sich aus Radar-Höhenmessungen. Auch ihre Umlaufgeschwindigkeit lässt auf die Höhe schließen.
Warum ist der Bereich bis 1.000 km so wichtig?
Weil in diesem Bereich die meisten Satelliten unterwegs sind. Dabei handelt es sich um umlaufende Satelliten, die die Erde alle rund 90 Minuten umrunden. Zu ihnen zählen die inzwischen über 7.200 Starlink-Satelliten von Elon Musk, die in Höhen von rund 550 km unterwegs sind.
Weiter finden sich hier diverse Erderkundungssatelliten, von denen Wettersatelliten nur ein kleiner Teil davon sind. Umlaufende Satelliten haben im Vergleich zu den geostationären den Vorteil, mehr Details zu erkennen. Das freut natürlich auch Stionage-Satelliten.
Nicht vergessen dürfen wir auch auf die internationale Raumstation ISS, die sich in einer Höhe von etwas über 400 km befindet. Dann gibt es noch die chinesische Raumstation Tiangong, die ebenfalls in um die 400 km Höhe unterwegs ist. Dann wäre noch das Hubble-Weltraumteleskop zu nennen, das ebenfalls in rund 550 km Höhe fliegt.
Was tun, wenn sich Flugbahnen kreuzen?
Gewöhnlich weiß man von einer drohenden Kollision rund 72 Stunden vorher. während diesem Zeitfenster wird der Satellitenbetreiber verständigt und ein Ausweichmanöver geplant. Klingt kompliziert und ist es auf dem zweiten Blick auch.
Gewöhnlich bieten sich zwei Arten von Ausweichmanövern an. Entweder der Satellit bremst kurz zuvor oder er gibt Gas. Doch im Weltraum muss man dreidimensional denken. Beim bremsen verliert der Satellit wegen der nun geringeren Umlaufgeschwindigkeit an Flughöhe. Er muss also nach passieren des Gefahrenbereichs wieder beschleunigt und so auf seine Flugbahn zurück gebracht werden. Gibt der Satellit im Zuge des Ausweichmanövers Gas, würde er an Höhe gewinnen und muss wieder abgesenkt werden.
Bis ein Satellit im Zuge eines Ausweichmanövers wieder in Position gebracht wird, braucht es bis zu vier Steuerbefehle.
Weichen alle Satelliten aus?
Nein. Von den Chinesen weiß man etwa, dass diese ihre Satelliten auf Gedeih und Verderb auf Kurs lassen. Entweder es geht sich aus, oder eben nicht. Geht ein Satellit verloren, ist es egal, weil man vermutlich genügend Ersatz parat hat. Die chinesische Taktik kann man sich etwa so vorstellen, als wenn man bei Gegenverkehr ein Auto überholt.
Kann man Weltraumschrott sehen?
Im Prinzip ja. Wobei wir hier nicht nur von ausgebrannten Raketenstufen sprechen, die auch mit freiem Auge erkennbar sein können. Besser gelingt es mit einem Foto und mit Dauerbelichtung. Etwa, wenn man vom dunklen Nachthimmel ein Foto mit einer Belichtungszeit von etwa 15 bis 60 Minuten schießt.
Sterne bewegen sich währenddessen in Form eines Kreisbogens weiter und sind als Kreissegmente zu sehen. Weiter lassen sich geradlinige Striche erkennen. Das sind Satelliten und Trümmerteile, die während der Belichtungszeit das fotografierte Raumsegment durchquert haben. Wir dürfen davon ausgehen, dass etwa 30 Prozent dieser so eingefangenen künstlichen Himmelskörper, Satelliten sind. Dem entsprechend entfallen die restlichen 70 Prozent auf Weltraumschrott.
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Bildquelle:
- Weltraumschrott: © Petrovich12 - stock.adobe.com
