Zahlenspielerei20. Oktober 2024

Weltraumschrott und Satelliten: Es wird eng im All

Unendliche Weiten? Das war einmal. Satelliten und Weltraumschrott sorgen dafür, dass es langsam eng wird in den Umlaufbahnen der Erde. Ein Blick auf die Verursacher und die Wirkungen des erhöhten Verkehrsaufkommens.

Die Illustration zeigt das Cockpit einer Raumkapsel. Durch das Fenster sind mehrere Satelliten zu sehen. Das Bild illustriert einen Artikel über Weltraumschrott und Satelliten. — Rushhour im Orbit. © Florence Bouchain

Am 4. Oktober 1957 schoss die Sowjetunion den Satelliten „Sputnik 1“ ins All – und löste damit den damals sogenannten Sputnikschock aus. Viele Menschen hielten den 83,6 Kilogramm schweren künstlichen Himmelskörper für ein Symbol einer technologischen Überlegenheit der Sowjetunion und damit auch des Kommunismus. Drei Monate später verglühte „Sputnik 1“ in der Erdatmosphäre. Doch seine historische Mission hatte er da schon erfüllt: Der Wettlauf ins All hatte begonnen.

Bis heute wurden mehr als 19.000 künstliche Erdtrabanten ins All geschossen. Rund 6.000 davon sind längst wieder in Richtung Erde gestürzt. Doch 10.100 sind noch flug- und funktionstüchtig. In jüngster Vergangenheit stieg die Zahl der Satelliten deutlich. Raumfahrtbehörden und private Unternehmen schicken große Konstellationen von niedrig fliegenden Himmelskörpern ins All. Dort dienen sie als Relaisstationen für mobiles Internet und zur Navigation. Schon beschweren sich Astronomen, dass die vielen künstlichen Himmelskörper ihren Blick auf die Sterne blockieren.

Das Problem Weltraumschrott

Die vielen Satelliten bringen aber noch ein weiteres Problem mit sich: Weltraumschrott. Häufig bleiben nach dem Aussetzen eines Satelliten Teile der Trägerrakete im Orbit. Hier können sie viele Jahre lang herumgeistern und womöglich mit anderen Schrottteilen oder gar Satelliten kollidieren. Dabei entstehen ganze Schwärme neuer, um die Erde rasender Schrott-Partikel. All diese ungesteuerten und schwer zu beobachtenden Teile sind eine Gefahr für andere Satelliten und für die bemannte Raumstation ISS. Immer öfter müssen Besatzungsmitglieder Ausweichmanöver fliegen, um einen Zusammenprall mit Schrottteilen zu verhindern.

Und der Sinn des Ganzen? Sechzehn Prozent aller Satelliten dienen der Erdbeobachtung. Die beiden Sentinel-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation ESA beispielsweise sind jeweils etwa so groß wie ein Kleinwagen und wiegen 2,3 Tonnen. Sie können unabhängig von Tageslicht und Wetter hochauflösende Aufnahmen von der Erdoberfläche anfertigen und so unter anderem Veränderungen in der Landnutzung feststellen. Dreiundsiebzig Prozent aller Satelliten dienen der Kommunikation. Wiederum dreiundsiebzig Prozent dieses Geschwaders gehören zur Raumflotte der privaten Raumfahrtfirma SpaceX.

Die unterschiedlichen Umlaufbahnen

Je nach Verwendungszweck kreisen die Satelliten in der jeweils passenden Umlaufbahn um die Erde: Der geostationäre Erdorbit befindet sich 35,786 Kilometer über der Erdoberfläche. Satelliten, die hier unterwegs sind, brauchen für eine Erdumrundung genau 24 Stunden. Weil sich in dieser Zeit auch die Erde einmal um die eigene Achse dreht, befindet sich der Satellit immer über demselben Teil der Erde.

Von der Erde aus betrachtet ist ein solcher Satellit immer an derselben Stelle am Himmel. Viele Satelliten in diesem Orbit dienen TV-Übertragungen, etwa die Astra-Satelliten über Europa. Satelliten in niedrigeren Umlaufbahnen reisen viel schneller um die Erde. Satelliten des amerikanischen Global Positioning Systems (GPS), des russischen Äquivalents GLONASS und des europäischen Galileo Systems sind hier unterwegs. Auch China unterhält eine eigene Satellitenflotte für die Navigation. Das bringt uns zur Frage: Wem gehören all die anderen Satelliten?

63 Satelliten (oder 0,8 Prozent des Gesamtbestandes) hat die ESA ins All geschossen. Großbritannien ist mit 651 Satelliten derzeit besser im All vertreten als Russland oder China. Die bei Weitem meisten künstlichen Erdtrabanten (5.165 oder 68,3 Prozent des Gesamtbestandes) haben die USA ins All geschossen. Vielleicht war das ihre Art, den Sputnikschock endgültig zu verarbeiten.