Bild: Ein Millimeter großes Teilchen beschädigt einen Satelliten (aus ESA-Animation)
Der erdnahe Weltraum ist relativ voll – nicht nur mit ein paar tausend aktiven und noch mehr inaktiven Satelliten, die in den 64 Jahren Raumfahrt seit Sputnik-1 gestartet sind. Millionen Schrot-Teile kommen hinzu, von leergebrannten oder gar explodierten Raketenstufen, Abdeckungen und Hüllen, Überresten von Kollisionen und militärischen Tests. Noch fehlen geeignete Methoden, um dieses Problem in den Griff zu bekommen. Aber wozu haben wir Elon Musk? Die Starship-Rakete, die sein Raumfahrt-Unternehmen SpaceX für Fluge zum Mond und Mars entwickelt, könnte nach seinen Worten auch als orbitale Müllabfuhr dienen.
Musk: Starship könnte Müll wegmampfen
Starship könne mit der geöffneten Klappe seiner oberen Nutzlastverkleidung durch den Weltraum fliegen und Müll im Orbit „wegmampfen“, schrieb Musk in dieser Woche auf Twitter. Die SpaceX-Präsidentin Gwynne Shotwell sprach schon im vergangenen Herbst in einem Interview davon, Starship könne mit Anpassungen in der Lage sein, Weltraummüll zu sammeln. Mehr Details wurden bislang nicht bekannt.
Klar ist aber, dass ein Starship, wenn es statt für Mond- oder Marsflüge für den orbitalen Einsatz konstruiert ist, nach dem Start seine Nutzlast-Verkleidung öffnet, um Satelliten auszusetzen, dann mit geöffneter Klappe weiterfliegt und diese wieder schließt, bevor sie in die Erdatmosphäre eintritt, um zum Zwecke der Wiederverwendung zu landen. In der Zwischenzeit könnte SpaceX damit also tatsächlich Weltraummüll einfangen und dann zur Erde bringen. Natürlich erfordert das zusätzliche Entwicklungen, etwa zum korrekten Erkennen von Orbital-Schrott, und einen Mechanismus, um ihn sicher einzufangen.
Yes, we can fly Starship around space & chomp up debris with the moving fairing door
— Elon Musk (@elonmusk) July 3, 2021
Wie nötig eine solche Raketen-Müllabfuhr ist, zeigen Zahlen von Überwachungsnetzwerken: Zehntausende Schrotteile, die größer sind als eine Hand, umkreisen die Erde. Zudem wird geschätzt, dass noch fast eine Million Schrott-Teilchen zwischen ein und zehn Zentimetern dazukommen, und über hundert Millionen noch kleinere. Und weil die nicht brav in einer Kreisbahn hintereinander her fliegen, sondern in unterschiedlichsten sich überschneidenden Orbits herumschwirren, kann ihre Geschwindigkeit relativ zu intakten Raumfahrzeugen sehr groß sein.
Schon ein wenige Millimeter großes Teilchen wirkt dann wie ein Geschoß und kann große Dellen zum Beispiel in den Solarzellen aktiver Satelliten verursachen (s. Abbildung oben). Im besten Fall führt das zu weniger Stromerzeugung, im schlimmsten Fall zu einem Defekt. Die Wände der Internationalen Raumstation ISS können Treffer von einige Zentimeter großen Stücken widerstehen, bei größeren Trümmern aber kann es für ihre Besatzung lebensgefährlich werden. Die ISS fliegt daher immer wieder Ausweichmanöver, wenn größere Müllteile in ihre Nähe geraten.
SpaceX trägt zu vollem Weltraum bei
Und je mehr Flugkörper und Müll sich im Orbit ansammeln, desto mehr entstehen durch Kollisionen weitere Trümmer – ein Domino-Effekt. Beim Zusammenstoß der beiden Satelliten Iridium 33, damals noch aktiv, und dem inaktiven Kosmos 2251 im Februar 2009 entstanden allein über 2000 größere Bruchstücke und zahllose kleine. Ähnliche Auswirkungen hatte der Test einer chinesischen Antisatelliten-Waffe 2007.
Auch SpaceX trägt selbst bislang dazu bei, den erdnahen Weltraum voller zu machen. Mit dem nächsten Falcon-Raketenstart voraussichtlich im August soll die Zahl seiner aktiven Starlinks-Satelliten die Marke von rund 1800 erreichen, noch viele tausend mehr sollen es in den nächsten Jahren werden. Und bis stillgelegte Satelliten, selbst aus verhältnismäßig niedrigen Umlaufbahnen wie bei Starlink, später von allein in die Erdatmosphäre eintreten und dort größtenteils verglühen, vergehen Jahrzehnte.
