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Müll im Weltraum: Bremer Lösungen für ein überirdisches Problem

Wissenschaftler weltweit sind besorgt wegen der vielen Schrottteile, die im All um die Erde fliegen. Was tun? Bremer Expertinnen und Experten haben einige Ideen.

Video vom 20. April 2021
Die künstlerische Darstellung zeigt die rund 750.000 Objekte mit einer Größe von mindestens einem Zentimeter Durchmesser, die Simulationen zufolge durchs All fliegen. Kaputte Satelliten, verlorenes Werkzeug, Trümmer oder Teile von alten Raketen – das ist Weltraum-Müll.
Bild: DPA | TU Braunschweig
Bild: DPA | TU Braunschweig

Immer mehr Satelliten fliegen ins All, als Folge schwebt immer mehr Müll um die Erde. Oft handelt es sich dabei um alte Raketenteile, Werkzeuge und Trümmer, die von nicht mehr funktionierenden Flugkörpern und Geräten stammen. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) schätzt deren Zahl auf fast 129 Millionen, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt auf etwa 130 Millionen, die meisten davon zwischen einem Millimeter und einem Zentimeter groß. Teilweise kollidieren diese mit anderen Satelliten oder Raketen und erzeugen dabei weitere Fragmente. Das Problem: Solche Wrackteile können im schlimmsten Fall Raumfahrzeuge beschädigen.

Wie man die Lage in den Griff bekommen könnte, darüber debattieren Raumforscher, Ingenieure und internationale Institutionen bei den virtuellen Konferenztagen "European Conference on Space Debris", die am Dienstag beginnen. Auch am Weltraumstandort Bremen wird an Lösungen gearbeitet. Zwei Fachleute erklären, was in der Hansestadt geplant wird.

Frau Bewick, was ist das größte Problem, das der Weltraummüll verursacht?
Das Problem ist, dass der Müll sich von alleine nicht entfernt. Wir haben mehrere Objekte im Orbit: alte Satelliten, Raketenoberstufen und viele Fragmente, die aus Kollisionen oder Explosionen entstanden sind. Je nachdem, in welcher Höhe sie sich befinden, gibt es kaum noch Luftwiderstand, der diese Teile abbremsen könnte. Sie bleiben also Tausende Jahre dort, es gibt keine natürliche Kraft, die diese Fragmente entfernt.
Inwieweit bedroht dies die neuen Satelliten, die ins All geschickt werden?
Das stellt schon eine Bedrohung dar. Viele unserer Satelliten bewegen sich in einem Bereich, der sich etwa 800 Kilometer über der Erde befindet. Hier entfernen sich die Teile nicht durch Luftwiderstand. 2007 gab es eine künstlich herbeigeführte Explosion in dieser Luftschicht, die sehr viele Fragmente produzierte, die sich noch dort befinden.
Sollte nicht jedes Unternehmen, zumindest nach europäischen Standards, jetzt dafür sorgen, dass der eigene Müll auch irgendwie beseitigt wird? Haben sich die Institutionen in Europa nicht dazu verpflichtet?
Ja, viele Fragmente stammen noch aus den Anfängen der Raumfahrt. Und da es keine natürliche Kraft gibt, die diese entfernt, werden sie noch lang da oben bleiben. Momentan gibt es noch weltweit einen Flickenteppich an Vorgaben. Es gibt aber nicht sehr viel, das rechtlich gesetzt ist. Es gibt Standards, die verschiedene Organisationen anwenden. Es ist daher ein großes Anliegen, dass darüber geredet wird, welche Regeln für alle gelten sollten.
Welche Möglichkeiten gibt es, diese Fragmente zu beseitigen?
Es gibt Unterfangen, bei denen eine Art Abschleppwagen gebaut wird, der besonders gefährliche Objekte zur Erde bringt. Eines von diesen Objekten ist zum Beispiel "Envisat", ein Acht-Tonnen-Satellit, so groß wie ein Bus, in etwa 800 Kilometer Höhe. Er reagiert nicht mehr, kann nicht mehr selbst ausweichen. Da ist es nur eine Frage der Zeit, bis eine Kollision geschieht. Deswegen ist es gerade eines der Top-Ziele, ihn zu entfernen.
Was man sonst machen kann: Dafür sorgen, dass alle neuen Satelliten so ausgestattet sind, dass sie nicht zu Müll werden. Sie brauchen eigene Antriebssysteme, um sich aus dem Orbit zu entfernen. Oder Alternativen, zum Beispiele auffaltbare Segel, die den Luftwiderstand vergrößern. Es gibt auch noch die Möglichkeit, alte Satelliten auf einen sogenannten Graveyard Orbit zu befördern, einen Orbit, wo operationell kaum etwas stattfindet. Aber dort werden sie dann quasi auf alle Zeit bleiben.

Satelliten und Schrottteile rund um die Erde

Informative Grafik die darstellt wieviele Satelliten noch aktiv, und welche inaktiv sind. AKTIVE SATELLITENrund 3400 Stück INAKTIVE SATELLITENrund 3300 Stück
Bild: Radio Bremen Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Herr Schütte, Sie haben auch an der Mission "Remove Debris" gearbeitet. Worum geht es genau?
Bei "Remove Debris" haben wir versucht, mit einem neuen Ansatz Weltraumschrott einzufangen. Dazu wurde ein Satellit entwickelt, der ein Netz auswirft und damit einen anderen Satelliten einfängt. Das hat sehr gut funktioniert. Mit dem Netz kann man Satelliten auffangen, die nicht mehr kontrollierbar sind. Es gab auch einen zweiten Versuch: eine Harpune, die auf das Ziel geschossen wurde. Auch das hat sehr gut funktioniert. Der Satellit bindet den anderen Satelliten an sich und bringt ihn in eine niedrigere Atmosphäre, sodass er dann verglüht.
Suchen Sie jetzt auch nach weiteren Alternativen?
Ja, zum Beispiel Satelliten zu reparieren oder sie so nah anzufliegen, dass wir Teile auswechseln oder sie betanken können. Damit sie nachhaltiger werden. Je mehr Satelliten wir im Orbit haben, desto wichtiger ist es, dass wir alle die nicht-funktionierenden und den Schrott so schnell wie möglich aus dem Orbit herausholen.
Wie weit sind Sie im Augenblick, konkret?
Bei der Harpune und dem Netz haben wir gezeigt, dass die Technologie funktioniert. Bei anderen Vorhaben sind wir dabei, sie voranzubringen. Mit der Esa haben wir jetzt ein weiteres Projekt, da wird auch eine In-Orbit-Demonstration vorbereitet. Wir sind in den Startlöchern, da aber das Ganze noch nicht über Gesetze geregelt ist, ist noch nicht der Zwang da. Es ist eher eine Selbstverpflichtung, die wir natürlich auch aus eigenem Interesse wahrnehmen, möglichst wenig Schrott zu generieren.
Wie bewerten Sie den Vorschlag, durch zusätzliche Gebühren den Müll zu verhindern?
Meine erste, spontane Frage wäre: Was passiert mit den Gebühren, wer kassiert sie? Es ist sicherlich ein Ansatz, über den man nachdenken kann. Aber solange keine gemeinschaftliche Lösung mit allen Betreibern da ist, würde ich das lediglich als Vorschlag annehmen, der im Gesamtkontext bewertet werden muss.
Welche Lösungen sehen Sie dann?
Im Prinzip muss man alle Satellitenbetreiber, alle Nationen der Welt, die da unterwegs sind, mit ins Boot holen. Sie dazu verpflichten, sich nachhaltig zu bewegen, die Verschmutzung zu reduzieren.
Ist man das Problem früh genug angegangen?
Das Problem besteht schon seit Längerem. Die Schwierigkeit dabei ist, dass viele Kleinteile die Erde umkreisen. Die einzufangen, ist extrem schwierig. Da kann man nur hoffen, dass sie relativ bald abstürzen.

Rückblick: Airbus in Bremen baut Module für US-Mission zum Mond

Video vom 2. Februar 2021
Eine Animation von einem Weltraum-Roboter auf dem Mond.
Bild: Radio Bremen
Bild: Radio Bremen

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Autoren

  • Anna-Lena Borchert Redakteurin und Autorin
  • Serena Bilanceri

Dieses Thema im Programm: buten un binnen, 20. April 2021, 19:30 Uhr