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Was ist mit ganz normalem Schrott?

Denn dort befinden sich fast alle Satelliten, und die können durch Kollisionen beschädigt werden. Die Orbits dieser Schrottteile und der Satelliten überkreuzen sich immer wieder, und so nimmt mit der Zeit die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zu. Dabei sind nicht alle Teile gleich problematisch.

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Je niedriger die Orbits sind, umso schneller führt die Reibung der restlichen Atmosphäre zum Absturz eines Teils. Unter einer Höhe von etwa 600 Kilometern dauert dieser Prozess weniger als 25 Jahre. Im niedrigen Erdorbit (Low Earth Orbit, Leo) wird es also nie ein wirklich langfristiges Problem mit Weltraumschrott geben, der sich immer mehr ansammelt. Dort wirkt die Erdatmosphäre wie ein Staubsauger, in dem mit der Zeit alles verschwindet. Das ist auch die Gegend, in der zurzeit die Internationale Raumstation (International Space Station, ISS) fliegt, in einer Höhe von etwa 400 Kilometern.

Schrott im geostationären Orbit gefährdet Satelliten

Viel problematischer ist der Raum darüber, zum Beispiel der geostationäre Orbit (GSO) in 36.000 Kilometern Höhe. Dort befinden sich vor allem Kommunikations-, Fernseh- und Wettersatelliten, die von der Erdoberfläche aus gesehen immer am gleichen Punkt im Himmel verharren. Das ist mit Abstand der wichtigste Orbit für die kommerzielle Raumfahrt. Allerdings bringen die wenigsten Raketen einen Satelliten direkt in diesen Orbit.

Stattdessen werden sie in einen Übergangsorbit gebracht (Geostationary Transfer Orbit, GTO). Das sind langgestreckte, elliptische Orbits, deren höchster Punkt im Allgemeinen auf gleicher Höhe wie der GSO liegt. Der niedrigste Punkt befindet sich in wenigen hundert Kilometern Höhe. Das Anheben des tiefsten Punkts wird dem Raketenantrieb der Satelliten überlassen, deren Masse besteht deswegen oft zu mehr als der Hälfte aus Treibstoff.

Raketenstufen verglühen - oder nicht

Dabei wird der tiefste Punkt nicht so tief gewählt, dass der Satellit bei einem Problem schon im ersten Umlauf in der Atmosphäre verglüht. Aber er ist tief genug, um die restlichen Teile, wie etwa die Raketenstufe, die den Satelliten dort hingebracht hat, nicht dauerhaft in der Umlaufbahn zu lassen. Diese Raketenstufen stürzen dann regelmäßig in die Atmosphäre und halten so die Orbits frei von Trümmern. Stufen mit wiederstartbaren Triebwerken werden teilweise auch gezielt über dem Ozean zum Absturz gebracht - für den Fall, dass eine Stufe den Wiedereintritt übersteht.

Im geostationären Orbit selbst befinden sich hauptsächlich aktive Satelliten, die dort entlang des Äquators aufgereiht sind. Damit das so bleibt, müssen Satelliten ständig Korrekturmanöver fliegen. Denn die Gravitation von Mond und Sonne zieht sie langsam in eine Bahn mit höherer Inklination, also einen Winkel zum Äquator. Wenn ein Satellit ausfällt, dann driftet er in eine Bahn, die den GSO nur noch in zwei Punkten schneidet. Bevor einem Satelliten der Treibstoff für die Manöver ausgeht, wird man ihn deshalb mit dem restlichen Treibstoff auf einen höheren Orbit bringen. Das geht natürlich nicht, wenn der Satellit defekt ist und ausfällt. Umso mehr defekte Satelliten und Trümmer sich in diesen Orbits ansammeln, desto schwieriger wird es sein, ihnen im Betrieb auszuweichen.

Im sonnensynchronen Orbit herrscht die höchste Trümmerdichte

Die Probleme im GSO sind wesentlich geringer als in den sonnensynchronen Orbits. Dort kreisen Erdbeobachtungs- und Spionage-, aber auch eine Reihe von Kommunikationssatelliten wie etwa die Iridium Konstellation. Diese Satelliten müssen näher an der Erde sein und regelmäßig die gleichen Stellen überfliegen. Diese Orbits befinden sich größtenteils vollständig oberhalb der 600-Kilometer-Grenze - und dort findet sich auch die höchste Dichte von Trümmerstücken.

Trümmer ist dabei durchaus wörtlich zu nehmen: 2007 etwa wurde ein chinesischer Satellit in knapp 800 Kilometern Höhe als Demonstrationsobjekt abgeschossen. Außerdem stießen dort 2009 die Satelliten Iridium 33 und Cosmos 2251 zusammen. Das war eine indirekte Folge des Abschusses von 2007, denn wegen der vielen Trümmer hörte man kurz danach auf, Annäherungswarnungen für alle Satelliten herauszugeben.

In 800 Kilometern Höhe herrscht Kollisionsgefahr

In rund 800 Kilometern Höhe gibt es deswegen bis zu 50 Teile über 10 Zentimeter pro Milliarde Kubikkilometer, und etwa die Hälfte davon stammt von diesen beiden Ereignissen (PDF, Seite 8). Allerdings sind diese Teile ständig in Bewegung, weshalb die Kollisionsgefahr auf lange Zeit gesehen erheblich größer ist, als diese Zahl vermuten lässt. Zumal zu jedem Stück dieser Größe noch etwa 25 Teile über 1 Zentimeter Größe kommen, die bei Kollisionen große Schäden anrichten können. Andererseits sollte es auch klarmachen, dass sich eine Rakete auf dem Weg in den Weltraum keineswegs durch eine undurchdringliche Trümmerwolke bewegt.

Noch stellt die Zahl dieser Trümmer keine Gefährdung der Raumfahrt als Ganzes dar.

 WT1190F: Was der Schrott im Weltraum machtWie geht es weiter? 
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stoney0815 20. Nov 2015

Auch wenn es so aussehen mag, aber der Platz zwischen dem Müll ist immer noch...

Peter Später 19. Nov 2015

Man sagt, worauf man Lust hat.

burzum 18. Nov 2015

Wie willst Du die feststellen über Lichtjahre hinweg mit heutiger Technik?

narfomat 17. Nov 2015

dann würdest du als arbeitgeber aber auch selbst alle arbeiten über webinterfaces...

chefin 16. Nov 2015

Damit du nicht nur dumme Spüche zu hören bekommst: Wie schon erwähnt wird permanent in...


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