Tiangong-1: Viel Aufregung um ein Stück Weltraumraumschrott

Die Raumstation Tiangong-1 ist unkontrolliert über dem Südpazifik abgestürzt. Zuvor wurde sogar eine internationale Beobachtungskampagne einberufen. Dabei war die Raumstation nicht größer als ein Raumfrachter und unkontrollierte Abstürze von Weltraumschrott dieser Größe sind weitgehend normal.

27. März 2018 um 16:17 Uhr / Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Radaraufnahmen des Fraunhofer-Instituts zeigen, dass die Station rotiert. Bild: Fraunhofer FHR

Tiangong-1 (Himmelspalast-1) war die kleinste Raumstation der Welt. Über die Osterfeiertage ist sie abgestürzt. Der genaue Zeitpunkt war lange nicht bekannt, die Dichte der oberen Atmosphärenschichten schwankt zu stark, als dass genaue Vorhersagen möglich wären. Die Prognosen sagten noch eine Woche zuvor einen Absturz am 1. April voraus – mit einer Unsicherheit von zwei Tagen. Noch unsicherer war der Ort des Wiedereintritts, immerhin flog die Raumstation mit knapp acht Kilometern pro Sekunde in rund 200 Kilometern Höhe um die Erde.

Die chinesischen Betreiber sollen bereits 2016 zumindest zwischenzeitlich den Kontakt mit Tiangong-1 verloren haben. Radarbeobachtungen des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR zeigten, dass die Station im Orbit rotierte. Ein völlig kontrollierter Absturz der Raumstation war damit unwahrscheinlich. Die Flugbahn überstrich alle Gebiete der Erde vom Äquator bis zum 43. Breitengrad im Norden und Süden.

Ungewöhnlich war das Maß an Aufmerksamkeit für den Absturz der Raumstation. Die Esa hatte eine internationale Beobachtungskampagne ins Leben gerufen und dafür eine eigene Webseite erstellt.

Es sind schon viele Raumstationen abgestürzt

Die Raumstation Tiangong-1 hatte eine Masse von nur acht Tonnen. Sie war damit vergleichbar mit der eines Progress Raumtransporters, eines größeren Satelliten oder einiger Raketenstufen. Erst dieses Jahr stürzte beispielsweise am 28. Januar die 8,3 Tonnen schwere zweite Stufe einer russischen Zenit Rakete über Peru ab, von der einzelne Teile später auch am Boden aufgefunden wurden. Vergleichbares ist in der Vergangenheit schon dutzendfach geschehen und verläuft fast immer ohne öffentliche Diskussion, ohne öffentliche Information und ohne publizierte internationale Beobachtungskampagnen.

Es war auch nicht der erste unkontrollierte Absturz einer Raumstation. In den 70er und 80er Jahren stürzten drei von neun der 19 Tonnen schweren sowjetischen Saljut Raumstationen unkontrolliert aus dem Orbit ab: Saljut-2 und Saljut-6 sowie eine Station, die Saljut-3 heißen sollte, aber nach einer Fehlfunktion kurz nach dem Start die Bezeichnung Kosmos 557 erhielt. Auch die einzige rein amerikanische Raumstation, das 90 Tonnen schwere Skylab, stürzte 1979 unkontrolliert über Australien ab.

Unkontrollierte Abstürze tonnenschwerer Raketenteile sind der Normalfall

Für viele Raketenstufen ist der unkontrollierte Absturz noch immer normal. Neben der schon erwähnten zweiten Stufe der russischen Zenit-Rakete stürzt beispielsweise auch die rund 4,5 Tonnen schwere ECA Oberstufe der Ariane 5 unkontrollert auf die Erde. Ihr HM-7B Triebwerk kann nur einmal gezündet werden, danach werden die Satelliten ausgesetzt und die Raketenstufe wird sich selbst überlassen. Für die ähnlich schwere Oberstufe der Falcon 9 von SpaceX gilt das auch, aber nur in besonders anspruchsvollen Missionen, für die keine zusätzliche Treibstoffreserve für die kontrollierte Deorbitierung eingeplant wird.

Wie viele größere Teile den Wiedereintritt überstehen, hängt dabei weniger vom Gewicht des Objekts ab. Die meisten aufgefundenen Trümmerteile sind Teile von Raketentriebwerken, Druckgasflaschen und kugelförmige Treibstofftanks, die für große Drücke ausgelegt und dadurch besonders stabil sind. Die meisten anderen Teile verbrennen bei den hohen Temperaturen in der Atmosphäre. Für Tiangong-1 wurde Ähnliches erwartet. Die Raumstation war mit eigenen Antrieben und Treibstofftanks ausgestattet. Diese könnten teilweise den Wiedereintritt überstanden haben.

Raumstationen werden zu Frachtern

Die Raumstation Tiangong-1 bildete die Grundlage für die weitere Entwicklung der chinesischen Raumfahrt. 2016 wurde die verbesserte Raumstation Tiangong-2 gestartet. Sie beherbergte die einmonatige Mission von Jing Haipeng und Chen Dong und diente anschließend der Erprobung automatisierter Dockingmanöver und des Nachtankens der Treibstofftanks. Sie entspricht in Form und Größe aber weitgehend Tiangong-1. Ebenso wurde ein Frachter zur Versorgung von Raumstationen aus Tiangong-1 heraus entwickelt.

Diese Frachter fliegen unter dem Namen Tianzhou (Himmelsschiff). 2017 startete Tianzhou-1 zu Testzwecken zur neuen Raumstation Tiangong-2 und probte von April bis Juni mehrere Dockingmanöver. Am 22. September wurde Tianzhou-1 gezielt zum Absturz gebracht. Das Ziel der Entwicklung ist der Bau und die Versorgung der nächsten Raumstation, Tiangong-3. Sie entspricht in Größe und Konzept etwa der früheren russischen Raumstation Mir.

Viele chinesische Boosterraketen stürzen auf bewohntes Gebiet

In Anbetracht der Umstände ließ sich die Aufmerksamkeit für den Absturz von Tiangong-1 kaum mit einer besonderen Gefährdungslage oder besonderer Unverantwortlichkeit im Betrieb der Raumstation erklären. Die Vermutung lag zumindest nahe, dass sich die Aufmerksamkeit aus der Konkurrenz mit anderen Nationen in der Raumfahrt speiste. In Anbetracht des eigenen Umgangs mit ausgebrannten Raketenstufen war das hier aber völlig unangemessen.

Derzeit ist am ehesten die chinesische Bevölkerung selbst von den Raumfahrtambitionen des Landes gefährdet. Die chinesischen Raketen werden fast durchweg aus dem Landesinneren von China gestartet, da sich die Regierung im kalten Krieg sowohl durch die USA als auch die Sowjetunion bedroht sah. Insbesondere bei Starts aus dem Weltraumbahnhof Xichang, in der südlichen Provinz Sichuan, stürzen immer wieder vollständige Boosterraketen mit mehreren hundert Kilogramm Dimethylhydrazin und Stickstofftetroxid in bewohnten Gegenden ab.

Liang Xiaohong, Vizepräsident der chinesischen Akademie für Trägerraktentechnologie (CALT), sagte in einem Vortrag: "Ich kann bei jedem Start nur beten, dass die Rakete nicht auf Menschen fällt und sie tötet." Bisher hat es noch keine Todesopfer gegeben, aber er wird noch sehr oft beten müssen, bis die Starts von Xichang endgültig nach Wenchang an der Küste der südlichen Insel Hainan verlegt werden.

Nachtrag vom 2. April 2018, 3:24 Uhr

Quellen aus den USA und China berichten übereinstimmend, dass die Raumstation um 2:16 Uhr MESZ über dem Gebiet des südlichen Pazifiks abstürzte. Bis zuletzt gab es keine Anzeichen für einen kontrollierten Abstieg der Raumstation.

Der ursprüngliche Artikel enthielt die folgenden Absätze, die sich damit erübrigt haben:

Raumstation ist wahrscheinlich außer Kontrolle

Laut Zhu Congpeng, einem leitenden Ingenieur der chinesischen Raumfahrtfirma CASC, soll auch Tiangong-1 über dem Pazifik zum Absturz gebracht werden. Es ist allerdings zweifelhaft, ob die Raumstation kontrolliert werden kann. Offensichtlich ist, dass Triebwerke und Lagekontrolle außer Funktion sind. Der Pazifik als größter Ozean der Welt ist aber selbst ohne Kontrolle der Raumstation der wahrscheinlichste Absturzort. Möglicherweise entspringt die Aussage also schlicht der Hoffnung, dass der vorhergesagte Absturzort am Ende kontrolliert wirkt.

Falls noch Kommunikation mit der Raumstation besteht, könnte aber während der letzten Umläufe über den Anstellwinkel der Solarpanele die Luftwiderstand gezielt gesteigert werden. Das hätte eine ähnliche Wirkung wie das Abbremsen mit Raketentriebwerken und würde eine begrenzte Steuerung des Absturzes erlauben. Eine ähnliche Methode benutzt Planetlabs zur Steuerung des Orbits ihrer antriebslosen Cubesats. Derartige Details wurden aber nicht bekannt gemacht, weshalb so ein Szenario unwahrscheinlich ist.