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Gefahr durch Weltraumschrott : Abstürzende Himmelspaläste

  • -Aktualisiert am

Das Laser Ranging ist viel genauer

Weil solche Manöver aufwendig sind, will man sie nicht unnötig durchführen. Das Problem ist aber, dass man den Weltraumschrott mit Radar in der Regel nur auf einige hundert Meter genau orten kann. Das Laser Ranging ist viel genauer. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) untersucht Wolfgang Riede diese Möglichkeit. Gemeinsam mit dem Grazer Institut für Weltraumforschung ist es ihm so 2012 erstmals in Europa gelungen, die Position eines Objekts ohne Spiegel zu bestimmen.

„Wir müssen einen Laserstrahl sehr genau auf das Teil ausrichten“, sagt Riede. Sehr genau bedeutet in dem Fall: Auf 1000 Kilometer Entfernung darf die Abweichung nur zehn Meter betragen. Dazu verfolgen die Forscher den Schrott in der Dämmerung zunächst mit optischen Teleskopen und senden dann kurze Laserpulse aus. Pro Puls schicken sie etwa eine Trillion Lichtteilchen los, eine Eins mit 18 Nullen. „Davon kommt nach einigen Millisekunden, statistisch gesehen, weniger als ein Photon pro Puls wieder bei uns am Sensor an“, erklärt Riede. Der Rest wird an der Atmosphäre und am Weltraumschrott selbst in alle Richtungen gestreut. Entsprechend sensibel müssen die Sensoren sein, um die Handvoll Photonen zu erkennen und daraus die Bahnhöhe des Schrotts auf weniger als einen Meter genau zu bestimmen.

„Die praktische Anwendung wäre ein günstiges System, mit dem man Ausweichmanöver besser planen kann“, sagt Riede. Dazu brauchte man ein weltweites Laser-Netzwerk, das automatisch arbeitet. Das DLR will dieses Konzept bald mit einem mobilen Laser-Ranging-Container an verschiedenen Orten testen.

Je mehr Satelliten desto mehr Schrott

Auch Tiangong-1 soll mit einem Laser bestrahlt werden. „Im Februar wird man Gelegenheit dazu haben“, sagt Riede. Die Hoffnung ist dabei, nicht nur die genaue Höhe zu bestimmen. Die Forscher wollen den Himmelspalast mit genügend Pulsen treffen, um zu erkennen, wie er in Flugrichtung orientiert ist. Rotiert oder taumelt er? Steht er quer oder längs? „An diesen Daten ist die Esa interessiert“, sagt Riede. Denn aus der Orientierung Tiangongs kann man den Luftwiderstand besser berechnen und damit wiederum den Wiedereintritt genauer vorhersagen.

Der ganze Aufwand zeigt, wie groß das Problem Weltraumschrott inzwischen geworden ist. Und es wird größer. Mit immer mehr Satelliten und neuen Kollisionen im Orbit entsteht auch immer mehr Schrott. Daher gibt es Regeln, um das All sauber zu halten. Ausgediente Satelliten sollen ihren Treibstoff vollständig aufbrauchen, um nicht zu explodieren. Raketenstufen müssen sich mit ihrem restlichen Treibstoff möglichst weit absenken, um höchstens 25 Jahre im All zu verweilen oder auf gesonderten Friedhofsbahnen geparkt zu werden.

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Es gibt auch schon Ideen, Weltraumschrott aus dem Orbit zu entfernen. Kleine Teile ließen sich gezielt mit Lasern beschießen, um sie abzubremsen und somit schneller auf die Erde fallen zu lassen. Größere Brocken könnte man mit Netzen oder Harpunen einfangen. Dieses Jahr will ein britisches Unternehmen die Mission „RemoveDEBRIS“ starten. Sie soll mit kleinen Satelliten das Prinzip eines Fangnetzes testen. Die Esa plant im nächsten Jahrzehnt eine erste Mission, bei der tatsächlich Weltraumschrott eingefangen werden soll.

Holger Krag begrüßt die Aktion, denn sie verspricht nicht nur Wissen über den Schrott, sondern auch darüber, wie man sich Satelliten am besten annähert. Das könnte man in Zukunft für Wartungs- oder Betankungsmissionen im All nutzen. „Heute ist eine Mission vorbei, sobald der Tank leer ist“, sagt Krag. Wenn man es aber schafft, Satelliten im Orbit zu versorgen, würden sie viel länger überleben. Und damit nicht so schnell zu Weltraumschrott werden.

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