{"id":168826,"date":"2019-04-02T11:23:14","date_gmt":"2019-04-02T09:23:14","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=168826"},"modified":"2019-04-02T11:23:14","modified_gmt":"2019-04-02T09:23:14","slug":"weltraumschrott-iss-satellitenabwehr","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/weltraumschrott-iss-satellitenabwehr\/","title":{"rendered":"Update: Weltraumschrott bedroht Internationale Raumstation ISS"},"content":{"rendered":"

Wenige Tage, nachdem InnovationOrigins<\/strong> \u00fcber die Gefahr von Weltraumschrott f\u00fcr Satelliten und die internationale Raumstation berichtete, ist der Ernstfall eingetreten. Nach einem von Indien durchgef\u00fchrten Test einer Satellitenabwehrwaffe treiben laut NASA mindestens 400 Tr\u00fcmmer im Orbit, die gef\u00e4hrlich werden k\u00f6nnten.<\/p>\n

NASA<\/a>-Administrator Jim Bridenstine sagte am Montag in einer live im Internet \u00fcbertragenen Konferenz, dass nur 60 der Tr\u00fcmmerteile gro\u00df genug w\u00e4ren, um sie zu verfolgen. 24 dieser Tr\u00fcmmer w\u00fcrden sich oberhalb des Apog\u00e4ums der ISS bewegen, des von der Erde am weitesten entfernten Punktes der Umlaufbahn der Raumstation.<\/p>\n

\u201eDas ist eine schreckliche, schreckliche Sache, ein Ereignis zu schaffen, durch das Tr\u00fcmmer \u00fcber dem Apog\u00e4um der Internationalen Raumstation fliegen werden. Diese Art von Aktivit\u00e4t ist nicht mit der Zukunft der menschlichen Raumfahrt vereinbar”, sagte Bridenstine. \u201eEs ist nicht akzeptabel, dass wir es Menschen erlauben, orbitale Schuttfelder zu schaffen, die unsere Leute gef\u00e4hrden.”<\/p>\n

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NASA-Administrator Jim Bridenstine \u00a9 NASA<\/figcaption><\/figure>\n

Am 27. M\u00e4rz hatte der indische Premierminister Narendra Modi bekanntgegeben, dass sein Land eine \u201ehistorische Leistung” erbracht h\u00e4tte, indem es seinen eigenen Satelliten mit einer Boden-Raum-Rakete abgeschossen habe. In einer Erkl\u00e4rung betonte das indische Au\u00dfenministerium, dass der Test in \u201eder unteren Atmosph\u00e4re durchgef\u00fchrt wurde, um sicherzustellen, dass es keinen Weltraumschrott gibt”, und \u201ewelche Tr\u00fcmmer auch immer entstehen m\u00f6gen, sie werden innerhalb von Wochen zerfallen und auf die Erde zur\u00fcckfallen”.<\/p>\n

Bridenstine erkl\u00e4rte, dass der indische Test das Risiko, dass kleine Tr\u00fcmmer die ISS treffen, in den ersten zehn Tagen um 44% erh\u00f6ht habe. \u201eDas ist inakzeptabel, und die NASA muss sich \u00fcber die Auswirkungen auf uns sehr klar sein\u201c, sagte er weiter. \u201eWir sollen mehr Aktivit\u00e4ten im Weltraum erm\u00f6glichen, als je zuvor, um der Menschheit zu dienen, sei es durch Medikamente oder das Drucken menschlicher Organe in 3D, um Leben hier auf der Erde zu retten, oder durch Herstellungsm\u00f6glichkeiten im Weltraum, die unter dem Einfluss von Schwerkraftbrunnen nicht gut funktionieren. All das wird gef\u00e4hrdet, wenn solche Dinge passieren \u2013 und wenn ein Land es tut, dann haben andere L\u00e4nder das Gef\u00fchl, dass sie es auch tun m\u00fcssen.” Neben Indien verf\u00fcgen nur drei weitere L\u00e4nder \u2013 die USA, Russland und China \u2013 \u00fcber Satellitenabwehrwaffen.<\/p>\n

Die NASA beobachtet im Orbit 23.000 Tr\u00fcmmerteile, die 10 Zentimeter oder gr\u00f6\u00dfer sind. Ein Drittel aller von der NASA katalogisierten Tr\u00fcmmer entstand 2007 durch einen von China durchgef\u00fchrten Satellitenabwehrtest, und 2009 durch die Kollision zweier amerikanischer und russischer Kommunikationssatelliten. Laut Bridenstine sollten sich sich die Tr\u00fcmmer, die nun durch den Test Indiens entstanden sind, \u201eim Laufe der Zeit aufl\u00f6sen\u201c, da der Test im niederen Orbit stattgefunden habe.<\/p>\n

\"Weltraumschrott\"
Explodierende Satelliten oder Oberstufen erzeugen viel Weltraumm\u00fcll \u00a9 ESA<\/figcaption><\/figure>\n

Jede Menge Schrott<\/h3>\n

Schon vor dem Test der Inder schwirrte bereits jede Menge Weltraumschrott in der Umlaufbahn um die Erde herum. Die Zahl an Tr\u00fcmmerteilen von abgeworfenen Oberstufen, Verbindungselementen, abgeplatzten Oberfl\u00e4chenbeschichtungen wie Lackteile oder Isolierst\u00fccke ist mit jeder einzelnen Rakete weiter angewachsen. Und auch ausgediente und funktionsunt\u00fcchtige Satelliten, die meist nicht mehr steuerbar sind, umkreisen die Erde nun als Schrott. Dazu kommen kleinste Teilchen Aluminiumpulver aus Feststoffantrieben, die Satelliten auf ihre Umlaufbahn bef\u00f6rdern oder dem kontrollierten Wiedereintritt von Fotoaufkl\u00e4rungssatelliten und deren Filmkapseln dienen. Die Staubteilchen dieses Pulvers, das oft als Treibstoffzusatz dient, der den Schub vergr\u00f6\u00dfert, backen oft zu Schlackest\u00fccken zusammen, die bis zu einigen Zentimetern gro\u00df werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Weitere Raumfahrtr\u00fcckst\u00e4nde k\u00f6nnen Tropfen aus einer Natrium-Kalium-Legierung sein, die russische milit\u00e4rische Ozean\u00fcberwachungssatelliten in den achtziger Jahren freisetzten. Diese Legierung diente als K\u00fchlmittel f\u00fcr ihre Kernreaktoren, die am Ende auf etwa 950 Kilometer hohe \u201eFriedhofs\u201c-Bahnen abgeworfen wurden. Das dabei freigesetzte K\u00fchlmittel freigesetzt formte sich zu metallischen Kugeln von bis zu f\u00fcnf Zentimetern Durchmesser.<\/p>\n

Klein aber gef\u00e4hrlich<\/h3>\n

Das gr\u00f6\u00dfte Problem sind jedoch meist kleine Fragmente, die von Oberstufen- und Satelliten-Explosionen oder von Antisatellitenwaffen-Tests stammen und deren Umlaufbahnen stark differieren. Der chinesische Test einer Antisatellitenwaffe am 10. Februar 2007, bei dem ein ausgedienter chinesischer Satellit zerst\u00f6rt wurde, brachte zum Beispiel mehr als 3.300 katalogisierte Fragmente hervor, die gr\u00f6\u00dfer als zehn Zentimeter sind. Die Anzahl noch zahlreicherer, kleinerer Teilchen kann nur gesch\u00e4tzt werden.<\/p>\n

Einige wenige Werkzeuge, die Astronauten bei Weltraumausstiegen verloren haben, spielen bei so viel Schrott dagegen kaum noch eine Rolle. Sie k\u00f6nnten jedoch der Raumstation ISS gef\u00e4hrlich werden, wenn ihre Umlaufbahn sich so ver\u00e4ndert, dass sie sich mit hoher Geschwindigkeit der Station n\u00e4hern. Seit 1998 musste die Raumstation bereits mindestens 20 Mal Tr\u00fcmmerteilen ausweichen.<\/p>\n

Laut Daten der ESA waren am 03. April 2013 schon 3.588 Satelliten oder Raumflugk\u00f6rper sowie 13.061 weitere Objekte beim US Space Surveillance Network detailliert erfasst. Au\u00dferdem haben die Wissenschaftler mit mathematischen Modellen ermittelt, dass sich etwa 29.000 Objekte, die gr\u00f6\u00dfer als zehn Zentimeter sind, im Orbit befinden. Dazu kommen etwa 670.000 Teile, die gr\u00f6\u00dfer als ein Zentimeter und 170 Millionen Teilchen, die gr\u00f6\u00dfer als ein Millimeter sind. Die Gesamtmasse aller Objekte in Erdbahnen liegt bei weit \u00fcber 6.300 Tonnen.<\/p>\n

\"Weltraumschrott\"
Eine Solarzellenfl\u00e4che des Hubble-Teleskops wurde durch ein Fragment besch\u00e4digt \u00a9 European Space Agency, ESA<\/figcaption><\/figure>\n

Ein gro\u00dfer Teil des M\u00fclls vergl\u00fcht zwar im Lauf der Jahre immer wieder in der Erdatmosph\u00e4re, es kommen aber auch st\u00e4ndig neue Fragmente hinzu. Mit der Zunahme von Satelliten, die sich auf hohen Umlaufbahnen zwischen 1.000 und 20.000 Kilometern oder auf der geostation\u00e4ren Bahn in 36.000 Kilometern H\u00f6he befinden, steigt zus\u00e4tzlich die Anzahl langlebiger Fragmente, die Jahrzehnte oder noch l\u00e4nger im Erdorbit bleiben.<\/p>\n

All dieser Schrott stellt mittlerweile auch ein hohes Risiko f\u00fcr den Betrieb operationeller Satelliten dar. \u201eM\u00fcllobjekte gr\u00f6\u00dfer als etwa zehn Zentimeter sind bei typischen Relativgeschwindigkeiten von 10 – 14 Kilometern pro Sekunde auf erdnahen Bahnen in der Lage, einen Satelliten oder eine orbitale Raketenstufe vollst\u00e4ndig zu zerlegen, wobei hunderte bis tausende von Objekten neu entstehen\u201c, wei\u00df man bei der ESA. Das sei aber noch nicht alles. \u201eBei gen\u00fcgender Dichte der Fragmente tritt ein Kaskadeneffekt auf. Die entstandenen Teile kollidieren mit Weltraumschrott, wobei erneut Fragmente entstehen. Derzeit geht man von 29.000 solcher hochriskanten Objekte aus. Reduziert man die Grenzgr\u00f6\u00dfe der Objekte auf einen Zentimeter nimmt deren Anzahl auf etwa 750.000 zu.\u201c<\/p>\n

Ende der Mission<\/h3>\n

Der Einschlag eines Objekts gr\u00f6\u00dfer als ein Zentimeter sei in niedrigen Bahnen im Stande die Mission eines operationellen Satelliten zu beenden, das die sich dabei entfaltende kinetische Energie dem Aufprall eines Mittelklasseautos bei 50 Kilometern pro Stunde auf eine solide Betonwand entspr\u00e4che, wissen die Astronomen. Wenn man nun die Gr\u00f6\u00dfe der ber\u00fccksichtigten R\u00fcckst\u00e4nde auf einen Millimeter reduziere, w\u00fcrde deren Anzahl auf etwa 170 Millionen steigen. Sogar derart kleine Objekte k\u00f6nnten Satelliten-Subsysteme nachhaltig sch\u00e4digen, wie beispielsweise Energieversorgung, Kommunikationssysteme, Teile der Bahn- und Lagesteuerung des Satelliten oder Sensoren von Forschungsinstrumenten. Somit k\u00f6nnten selbst Einschl\u00e4ge kleiner Teile eine Satellitenmission stark beeintr\u00e4chtigen oder sogar zu deren Abbruch f\u00fchren.<\/p>\n

\"Weltraumschrott\"
Analytiker bei der Arbeit in der Raumschrottanlage im ESOC-Missionsleitzentrum der ESA, Darmstadt, Deutschland. \u00a9 ESA\/\/R. Palmari<\/figcaption><\/figure>\n

Im Februar 2009 kollidierten erstmals zwei Satelliten im Weltraum (Iridium 33 und Kosmos 2.251), was zu weiteren mehr als 2.200 Fragmenten, die gr\u00f6\u00dfer als zehn Zentimeter sind, sowie eine nicht genau erfassbare Zahl noch kleinerer Teile f\u00fchrte.<\/p>\n

Um derartige Kollisionen zwischen aktiven, steuerbaren Satelliten und bekannten, katalogisierten Objekten zu vermeiden, gibt es zum Beispiel die Analytical Graphics Inc (AGI), das Joint Space Operations Center (JspOC) oder auch das European Network of Competences on Space Debris (SD NoC), ein Zusammenschluss aus ESA (Deutschland), ASI (Italien), UKSA (Gro\u00dfbritannien), CNES (Frankreich) und DLR (Deutschland). Diese Organisationen verfolgen Weltraumm\u00fcll und alarmieren die Satellitenbetreiber, wenn sich der M\u00fcll auf einem Kollisionspfad mit ihrem Satelliten befindet.<\/p>\n

Dabei werden die Bahnen der Satelliten im Allgemeinen \u00fcber Zeitr\u00e4ume von bis zu sieben Tagen auf Nahvorbeifl\u00fcge von Objekten untersucht. Liegt die Distanz des Vorbeiflugs unter oder die Wahrscheinlichkeit einer Kollision \u00fcber einem gegebenen Grenzwert, muss der Satellit ausweichen.<\/p>\n

\u201eDie Daten erhalten wir unter anderem von den USA, allerdings nicht von der NASA, sondern vom Space Surveillance Network\u201c, sagt Dr. Tim Flohrer, Senior Space Debris Monitoring Analyst im ESOC-Missionsleitzentrum der ESA, Darmstadt. \u201eObjekte gr\u00f6\u00dfer als 5-7cm sind in diesem Datenkatalog enthalten. Diese haben alle das Potenzial einen Satelliten komplett zu zerst\u00f6ren, falls es zu einer Kollision k\u00e4me.\u201c Ausweichman\u00f6ver sind nat\u00fcrlich nur bei Satelliten mit einem eigenen Antriebssystem m\u00f6glich, ohne das ist der Satellit ein wehrloses Opfer und wird eben getroffen. Festgelegte Regeln wer wohin ausweicht, wie im Luftverkehr gibt es bei Satelliten nicht \u201eEs gibt keine formalen \u201aVerkehrsregeln.\u2018”, aber durchaus einen Austausch von Bahndaten, so dass aktive Satelliten sich nicht zu nahe kommen\u201c, so Flohrer.<\/p>\n

\"Weltraumschrott\"
Gr\u00f6ssere Teile stuerzen auch auf die Erde. \u00a9 NASA<\/figcaption><\/figure>\n

100 Kollionswarnungen pro Monat<\/h3>\n

Seit dem zweiten Halbjahr 2009 gibt es im Durchschnitt eine Warnung pro Satellit und Monat \u2013 rund 100 m\u00f6gliche Kollisionen, gl\u00fccklicherweise bedeutet aber nicht jede Warnung, dass ein Man\u00f6ver stattfinden muss. Wenn aber ein \u201eAusweichman\u00f6ver\u201c n\u00f6tig ist, plant und f\u00fchrt das f\u00fcr den Satelliten verantwortliche Team ein Man\u00f6ver zur Kollisionsvermeidung. Zwischen 2010 und 2014 musstebeispielsweise Metop-A dreimal bewegt werden, um unterschiedliche Gefahren zu vermeiden, und Metop-B zweimal.<\/p>\n

Abh\u00e4ngig von Gr\u00f6\u00dfe, Masse, Struktur und Material der Objekte, die in die Erdatmosph\u00e4re eintreten, vergl\u00fchen die meisten. Teile von gro\u00dfen Objekten wie Oberstufen oder sehr gro\u00dfe Satelliten vergl\u00fchen nicht immer vollst\u00e4ndig und k\u00f6nnen durchaus auf der Erdoberfl\u00e4che aufschlagen. Meist landen sie aber im Wasser, da mehr als zwei Drittel der Erdoberfl\u00e4che aus Wasser bestehen. Zuletzt passierte das beim Absturz des amerikanischen Satelliten UARS (Upper Atmosphere Research Satellite) Ende September 2011, als Fragmente des omnibusgro\u00dfen Satelliten \u00fcber dem Pazifik niedergingen.<\/p>\n

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