Heute befinden sich mehr als 6.000 Satelliten im Orbit, die meisten davon in erdnaher Umlaufbahn (100-2.000 km) und geostationär (35.786 km), die dort in mehr als 5.000 Starts platziert wurden. | Bildnachweis: AFP
Die Geschichte bisher: Mehr als 140 Experten und Würdenträger haben einen vom Outer Space Institute (OSI) veröffentlichten offenen Brief unterzeichnet, in dem sie zu nationalen und multilateralen Bemühungen auffordern, unkontrollierte Wiedereintritte einzudämmen – das Phänomen, dass Raketenteile nach Abschluss ihrer Mission ungelenkt auf die Erde zurückfallen . Vollendet. Adressiert ist der Brief unter anderem an S. Somanath, Vorsitzender der Indian Space Research Organization (ISRO).
Was sind die Phasen eines Raketenstarts?
Die Sowjetunion startete 1957 den ersten künstlichen Satelliten. Heute befinden sich mehr als 6.000 Satelliten im Orbit, die meisten davon in erdnaher Umlaufbahn (100–2.000 km) und geostationär (35.786 km), die dort in mehr als 5.000 Starts platziert wurden. Die Zahl der Raketenstarts hat mit dem Aufkommen wiederverwendbarer Raketenstufen zugenommen.
Raketen haben mehrere Stufen. Sobald eine Stufe die Höhe und Geschwindigkeit der Rakete um einen bestimmten Betrag erhöht hat, verliert die Rakete diese. Einige Raketen werfen alle ihre größten Stufen ab, bevor sie die Zielumlaufbahn erreichen; Ein kleinerer Motor bewegt die Nutzlast dann in ihre endgültige Umlaufbahn. Andere tragen die Nutzlast in den Orbit und führen dann ein De-Orbit-Manöver durch, um ihren Abstieg zu beginnen. In beiden Fällen kommen die Raketenstufen wieder herunter – kontrolliert oder unkontrolliert.
Was ist ein unkontrollierter Wiedereintritt?
Bei einem unkontrollierten Wiedereintritt fällt die Raketenstufe einfach um. Seine Flugbahn nach unten wird durch seine Form, den Fallwinkel, Luftströmungen und andere Eigenschaften bestimmt. Es wird auch beim Herunterfallen zerfallen. Wenn sich die kleineren Teile zerstreuen, vergrößert sich der potenzielle Aufprallradius auf dem Boden.
Einige Teile brennen vollständig, andere nicht. Aber wegen der Geschwindigkeit, mit der sie sich bewegen, können die Trümmer tödlich sein.
In einem Bericht der International Space Safety Foundation aus dem Jahr 2021 heißt es, dass “ein Aufprall irgendwo auf ein Verkehrsflugzeug mit Trümmern mit einem Gewicht von mehr als 300 Gramm zu einem katastrophalen Ausfall führen würde, was bedeutet, dass alle Personen an Bord getötet würden”.
Die meisten Raketenteile landeten vor allem deshalb in den Ozeanen, weil die Erdoberfläche mehr Wasser als Land enthält. Aber viele sind auch auf die Erde gefallen.
Warum machen sich Wissenschaftler Sorgen um Renditen?
Der OSI-Brief nennt Beispiele von Teilen einer russischen Rakete im Jahr 2018 und von chinesischen Long March 5B-Raketen in den Jahren 2020 und 2022, die Teile von Indonesien, Peru, Indien und der Ostküste treffen, unter anderem Elfenbein. Viele Nachrichten haben sich in letzter Zeit auf chinesische Übertretungen konzentriert, aber historisch gesehen waren die Vereinigten Staaten die schlimmsten Übeltäter.
Zu den Teilen eines SpaceX Falcon 9, der 2016 in Indonesien abstürzte, gehörten zwei „Kraftstofftanks in Kühlschrankgröße“. Wenn die Wiedereintrittsstufen noch Treibstoff enthalten, ist eine atmosphärische und terrestrische chemische Kontamination ein weiteres Risiko.
Dem Schreiben zufolge „beträgt das Risiko von Verlusten durch unkontrollierte Wiedereintritte von Raketenkörpern nach konservativen Schätzungen in den nächsten zehn Jahren eine Größenordnung von 10 %“, und dass Länder im „globalen Süden“ einem „unverhältnismäßig höheren“ Risiko ausgesetzt sind Verlust. .
Die United States Orbital Debris Mitigation Standard Practices (ODMSP) verlangen, dass alle Starts das Unfallrisiko eines wieder eintretenden Körpers auf weniger als 0,01 % beschränken. Aber die US Air Force und die NASA haben wiederholt auf diese Anforderung verzichtet.
Eine Studie von Forschern in Kanada vom Juli 2022 ergab, dass diese Schwelle, die auch einige andere Länder übernommen haben, „willkürlich und wenig sinnvoll ist in einer Zeit, in der neue Technologien und Missionsprofile kontrollierte Wiedereinreisen ermöglichen“, und weil viele Orte geworden sind dichter besiedelt.
Es gibt kein verbindliches internationales Abkommen, um sicherzustellen, dass Raketenstufen immer kontrollierte Wiedereintritte durchführen, oder über die Technologien, mit denen dies möglich ist. Das Haftungsübereinkommen von 1972 verpflichtet Länder, für Schäden aufzukommen, nicht sie zu verhindern. Zu diesen Technologien gehören flügelähnliche Stützen, De-Orbit-Bremsen und zusätzlicher Kraftstoff am einziehbaren Körper sowie Designänderungen, die die Ansammlung von Trümmern minimieren.
Was kann minimalen Schaden anrichten?
Während der OSI-Brief zugibt, dass jede Art von Wiedereintritt ein Ökosystem unweigerlich schädigen wird, empfiehlt er, dass die Körper auf einen Ozean zielen, um menschliche Opfer zu vermeiden.
Der Brief endet mit der Bitte, künftige Lösungen auch auf den Wiedereintritt von Satelliten auszudehnen. Fortschritte in der Elektronik und Fertigung haben kleineren Satelliten Platz gemacht, die einfacher zu bauen und in großer Zahl zu starten sind. Diese Satelliten erfahren mehr atmosphärischen Luftwiderstand, als wenn sie größer gewesen wären, aber sie verglühen auch eher beim Wiedereintritt.
Indiens 300 kg schwerer RISAT-2-Satellit trat im Oktober nach 13 Jahren in einer niedrigen Erdumlaufbahn wieder in die Erdatmosphäre ein. ISRO folgte ihm mit seinem sicheren und nachhaltigen Managementsystem für den Weltraumbetrieb einen Monat im Voraus. Es zeichnete seine vorhergesagten Trajektorien unter Verwendung interner Modelle auf. RISAT-2 stürzte schließlich am 30. Oktober in den Indischen Ozean.
DAS ESSENZIELLE
Heute befinden sich mehr als 6.000 Satelliten im Orbit, die meisten davon in erdnaher Umlaufbahn (100-2.000 km) und geostationär (35.786 km), die dort in mehr als 5.000 Starts platziert wurden.
Bei einem unkontrollierten Wiedereintritt fällt die Raketenstufe einfach um. Seine Flugbahn nach unten wird durch seine Form, den Fallwinkel, Luftströmungen und andere Eigenschaften bestimmt. Es wird auch beim Herunterfallen zerfallen. Wenn sich die kleineren Teile zerstreuen, vergrößert sich der potenzielle Aufprallradius auf dem Boden.
Es gibt kein verbindliches internationales Abkommen, um sicherzustellen, dass Raketenstufen immer kontrollierte Wiedereintritte durchführen, oder über die Technologien, mit denen dies möglich ist. Das Haftungsübereinkommen von 1972 verpflichtet Länder, für Schäden aufzukommen, nicht sie zu verhindern.