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This is a computer generated image provided by the European Space Agency which  shows an artist impression of catalogued objects in low-Earth orbit viewed over the Equator. Scientists are keeping a close eye on orbital debris created when two communications satellites  one American, the other Russian _ smashed into each other hundreds of miles above Siberia Tuesday Feb. 10, 2009.   Think of it as a galactic garbage dump. With a recent satellite collision still fresh on minds, participants at a meeting  Thursday Feb. 19, 2009 in the Austrian capital Vienna are  discussing ways to deal with space debris junk that is clogging up the Earth's orbit.  (AP Photo/ESA)  **  NO SALES   **

So viel Schrott fliegt im Weltall herum (die einzelnen Schrott-Teile sind vergrössert dargestellt, die Menge entspricht in etwa der Realität).  Bild: AP European Space Agency

Die Weltraum-Müllabfuhr kommt: Forscher wollen mit einer Laserkanone tonnenweise All-Schrott abschiessen

Etwa 3000 Tonnen Müll schweben im All und gefährden zunehmend die Raumfahrt. Die ISS muss immer wieder Schrott-Teilen ausweichen. Ein internationales Forscherteam hat nun einen Plan für eine Weltraummüllabfuhr vorgestellt.

adrian lobe



Heute schon eine SMS verschickt? Ferngesehen? GPS benutzt oder eine Wetter-App gecheckt? Wenn ja, dann hast du vermutlich auch Satelliten genutzt. 

Rund 1200 Satelliten kreisen derzeit im Orbit um die Welt, nachts kann man sie am Sternenhimmel als kleine, wandernde Punkte erkennen. Es herrscht reger Verkehr im Weltraum. Doch nicht jeder dieser Satelliten ist aktiv. 

Schätzungsweise 3000 Tonnen Weltraumschrott wabern im Weltall:  ausgebrannte Raketenstufen, ausrangierte Satelliten und allerlei Schrottteile. Die Gefahr, dass einem Satellitenbruchstücke um die Ohren fliegen, ist gross. 

Im Februar 2009 kollidierte der US-Satellit Iridium mit dem stillgelegten russischen Satelliten Kosmos 2251. Die Explosion zerfetzte beide Flugkörper. Seitdem rasen tausende Trümmerteile mit Geschwindigkeiten von über 40'000 km/h durch den Orbit. 

ISS muss immer wieder dem Müll ausweichen

Der Müll stellt eine zunehmende Bedrohung für die Raumfahrt dar. Die Internationale Raumstation ISS muss immer wieder Ausweichmanöver fliegen. Der Einschlag eines zentimetergrossen Bruchstücks setzt die Energie einer Handgranaten-Explosion frei. 

epa04709644 A handout picture made available by NASA on 18 April 2015 and taken by Italian Expedition 43 Flight Engineer Samantha Cristoforetti of the European Space Agency (ESA) on 12 February 2015, shows the giant solar arrays on the International Space Station (ISS). The space station's solar arrays contain a total of 262,400 solar cells and cover an area of about 2,500 square meters, more than half the area of a football field. A solar array's wingspan of 73 meters is longer than a Boeing 777's wingspan. Altogether, the four sets of arrays can generate 84 to 120 kilowatts of electricity -- enough to provide power to more than 40 average homes. The solar arrays produce more power than the station needs at one time for station systems and experiments. When the station is in sunlight, about 60 percent of the electricity that the solar arrays generate is used to charge the station's batteries. At times, some or all of the solar arrays are in the shadow of Earth or the shadow of part of the station. This means that those arrays are not collecting sunlight. The batteries power the station when it is not in the sun.  EPA/ESA / NASA / Samantha Cristoforetti  HANDOUT EDITORIAL USE ONLY

Das gigantische Solarpanel der Weltraumstation ISS. Bild: EPA/ESA / NASA

Die Trümmerdichte in Bahnhöhen um 800 Kilometer ist bereits so hoch, dass die Stücke sich gegenseitig zu zerschlagen drohen und neuen Müll produzieren. 

Käme diese Kettenreaktion einmal in Gang, wäre der Müll kaum noch zu steuern. Der langjährige Nasa-Mitarbeiter Donald J. Kessler, nach dem der Effekt benannt ist, sagt: «Es ist wichtig, den grösseren und massiveren Müll in Höhen zwischen 700 und 1000 Kilometern zu beseitigen. Selbst wenn kein neues Objekt hinzukommt, kann eine höhere Anzahl sowohl kleinerer als auch grösserer Trümmerteile durch eine höhere Kollisionsfrequenz erwartet werden. Das würde die Raumfahrt bedrohen.»

Den Müll aus der Umlaufbahn holen

Ein internationales Forscherteam vom japanischen Forschungszentrum Riken hat nun einen neuen Entwurf für eine Weltraummüllabfuhr vorgestellt. Das System besteht aus einem speziellen Weitwinkel-Teleskop, das die Trümmerteile identifiziert und einem neuentwickelten Lasersystem, das den Müll aus der Umlaufbahn holt. 

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Teleskop und Laserkanone sollen den Schrott aus dem All holen. bild: riken

Der Prototyp – ein 700 Kilogramm schweres Teleskop mit einer 2 Meter breiten Linse – war eigentlich dafür konzipiert worden, Licht zu entdecken, das sogenannte Luftschauer ausstrahlt. Diese Teilchenschauer in der Erdatmosphäre werden durch hochenergetische kosmische Strahlung erzeugt.

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Mit dem Teleskop werden die Trümmerteile aufgespürt. bild: riken

«Wir nutzen diese Technologie, um ein kleineres Teleskop von der Grösse eines Schuhs zu bauen», sagt Projektmitarbeiter Marco Casaloni auf Anfrage. «Mit dem Teleskop suchen wir nach Trümmerteilen und prüfen, ob sie mit den Simulationen übereinstimmen. Dann schiessen wir mit einem Laserpointer von der ISS auf sie, um die Umlaufbahn zu vermessen. Wir können auch vom Boden aus einen Laser mit geringer Leistung verwenden, um die Trümmerteile zu beleuchten.»

Mit Laser auf Trümmerteile schiessen

Was dann folgt, klingt wie der spektakuläre Plot eines Science-Fiction-Films: Mit einer Laserkanone sollen die Trümmerteile aus dem Orbit geschossen werden. «Der Laser schiesst und erhitzt den Flugkörper langsam, sodass er abdampft», erklärt Casaloni. Dadurch verlangsamt sich der Flugkörper, er fällt auf die Erde. 

Mit dem leistungsstarken Laser könnte der gefährliche Schrott unschädlich gemacht werden. Trotzdem ist es noch ein langer Weg. «Es wird mindestens 10 Jahre dauern», schätzt Casaloni.

Weltraumexperte Kessler hält das Konzept für «valide», auch wenn die Idee nicht ganz neu ist. Gleichwohl sieht er technische und rechtliche Probleme. «Ein Laser mit geringer Leistung kann die Umlaufbahn von kleinen Teilen leicht verändern. Wenn man das Objekt mehrmals von der richtigen Richtung trifft, kann man es in die Atmosphäre schleudern. Ein hochleistungsfähiger Laser kann einen Teil der Oberfläche vaporisieren und den Pfad mehr abändern, aber die neue Richtung wird unsicherer. Das hängt davon ab, wo der Laserstrahl trifft und wie schnell der Spin der Satelliten ist.» 

Bloss nicht auf den «falschen» Müll schiessen

Wenn der Fokus falsch eingestellt ist oder der Laser nicht präzise strahlt, kann schlimmstenfalls ein verhängnisvolles Chaos entstehen – eine Art Flipper im Weltall. Hinzu kommt das Problem auf rechtlicher Seite. Die Weltraumkörper (sowohl aktive Satelliten als auch Schrott) stehen im Eigentum von Staaten. Kein Land darf einen Flugkörper eines anderen Staates aus dem Weltraum schiessen, und sei es auch ein noch so kleines Objekt. 

«Die internationalen Verträge haben das Prinzip etabliert, dass jedes Objekt im Orbit dem gehört, der es dorthin gebracht hat», erklärt Kessler. «Folglich berührt die Beseitigung von Weltraummüll nationale Sicherheitsinteressen.» 

Ein brisantes Thema. Fast jeder zweite Satellit gehört den USA. Es bedarf somit eines internationalen Abkommens, um eine Weltraummüllabfuhr zu institutionalisieren. Doch bis diese mit der Laserkanone ausrückt, dürfte sich das Müllproblem im Orbit wohl weiter verschärft haben.

Und wenn wir dann den Weltraum aufgeräumt haben, machen wir uns auf die Spuren der Dunklen Materie

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