Mehr Satelliten bedeuten mehr Müll
Treiber der Entwicklung ist die starke Kommerzialisierung des erdnahen Weltraums. "Zahlreiche neue Akteure bringen kleine Satelliten in großer Zahl in den Orbit" , sagt Manuel Metz vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Golem. Metz ist Experte für Weltraummüll und Co-Vorsitzender der Europäischen Konferenz über Weltraummüll, die alle zwei Jahre stattfindet. Auch die Verweildauer ausgedienter Satelliten im Orbit sinkt laut Metz. "Vor zehn Jahren ging man von 25 Jahren Restlebensdauer nach dem Abschalten aus, heute sind fünf Jahre im Gespräch."
Immer wieder kommt es zu Kollisionen, die die Zahl der Trümmer vergrößern. Auch militärische Tests produzieren jeweils Tausende kleiner und kleinster Trümmer. Zum Beispiel schossen Indien, China, die USA und Russland bei Tests ihrer Weltraumabwehr eigene Satelliten ab.
"Die meisten Rückstände sehen wir dort, wo auch die meisten Satelliten kreisen, also im niedrigen Erdorbit bis in 2.000 Kilometer Höhe" , sagt Flohrer. Dasselbe gelte für den geostationären Orbit in Höhen um 36.000 Kilometer. Grob unterscheidet man drei Orbitalbänder(öffnet im neuen Fenster) :
- Niedriger Orbit: Im LEO (Lower Earth Orbit) sind auch die ISS und die chinesische Raumstation unterwegs. LEO beginnt in 120 Kilometern Höhe und reicht bis in 2.000 Kilometer Höhe(öffnet im neuen Fenster) hinauf.
- Mittlerer Orbit: Der MEO (Medium Earth Orbit) beginnt in 2.000 Kilometern Höhe und reicht bis in 36.000 Kilometer Höhe.
- Geostationärer Orbit: Der GEO (Geostationary Orbit) umfasst den Bereich um 36.000 Kilometern Höhe. Satelliten in diesen Höhen kreisen in gebundener Rotation und stehen immer über demselben Punkt auf der Erde. Deswegen finden sich dort oben viele Kommunikationssatelliten. Etwa 300 Kilometer höher beginnt der sogenannte Friedhofsorbit, in den ausrangierte Satelliten verschoben werden.
Reparatur- und Servicesatelliten als mögliche Lösungen
Zurzeit gibt es zwei Methoden: Satelliten in höheren Orbits werden nach Ende ihrer Lebensdauer auf Parkorbits verschoben und bleiben dort. Auf den niedrigen Kreisbahnen senkt man die Umlaufbahn so weit ab, dass der Satellit durch die auch in Höhen um 800 bis 1.000 Kilometer noch wirksame, extrem dünne Atmosphäre abgebremst wird und beim Wiedereintritt verglüht. "Bei der steigenden Nutzung des erdnahen Weltraums wird das aber nicht reichen" , sagt Metz. Ideal wäre es, Weltraumschrott von vornherein zu vermeiden.
Naheliegend ist, die Lebens- und Betriebsdauer von Satelliten im Orbit zu verlängern. Technologische Lösungen gibt es bereits, aber erst in experimenteller Form. So könnte ein Reparatursatellit einen Satelliten anfliegen und nötige Instandsetzungen ausführen. Eine stärkere modulare Auslegung von Satelliten würde das erleichtern. Dann ließen sich defekte Module austauschen. Möglich wäre auch, den Satelliten mit neuem Treibstoff für die Lagekontrolltriebwerke zu versorgen oder ihn in einen neuen Orbit zu schieben.
Dazu sollen Satelliten Greifpunkte bekommen, an denen sich der Reparatursatellit mit einem Greifarm verankern kann. "Das gibt es wohl aber erst in zehn Jahren" , räumt Metz ein. China testete jüngst allerdings einen Satelliten, der einen Kommunikationssatelliten im hohen geostationären Orbit betankte(öffnet im neuen Fenster) .
Die Esa entwickelt unter dem Dach ihres Space-Safety-Programmes(öffnet im neuen Fenster) eine Reihe von Lösungen zur kosmischen Müllabfuhr. So soll das Clearspace-Projekt zu einem Servicesatelliten führen, der sich an ausgediente Sonden ankoppelt und kontrolliert mit diesen abstürzt(öffnet im neuen Fenster) . Ein erster Test ist für 2029 geplant. Er wird vom gleichnamigen Schweizer Unternehmen und dem deutschen Unternehmen OHB durchgeführt. Das britische Unternehmen Astroscale arbeitet mit Esa-Unterstützung ebenfalls an einem Abfangsatelliten(öffnet im neuen Fenster) .