Weltraumschrott: Satelliten Erreichen Eine Kritische Grenze

Die Zahl der in die Erdumlaufbahn gestarteten Satelliten nähert sich einem alarmierenden Niveau. In naher Zukunft könnte diese Situation eine unkontrollierbare Kaskade von Weltraumschrott auslösen. Laut Ixbt.com wurden bereits fast 30.000 Raumfahrzeuge in die Umlaufbahn gebracht, während die Regulierungsbehörden Anträge für den Einsatz von mehr als 1 Million weiteren Geräten erhalten haben. Dies berichtet Ixbt.com .

Eine neue wissenschaftliche Analyse von Hugh Lewis, einem Wissenschaftler an der University of Birmingham, zeigt, dass Satellitenkonstellationen eine bestimmte kritische Größe haben. Wird diese Grenze überschritten, lösen orbitale Kollisionen einen sich selbst verstärkenden und nicht aufzuhaltenden Strom von Trümmern aus. Wenn alle derzeit geplanten Projekte vollständig umgesetzt werden, dürfte sich die Gesamtzahl der Raumfahrzeuge auf nahezu 1,7 Millionen belaufen.

Kaskadeneffekt und Sicherheitsprobleme

Die Hauptursache dieses Problems ist der Kaskadeneffekt. Die Kollision zweier Satelliten kann Tausende kleiner Fragmente erzeugen, von denen jedes weitere Raumfahrzeuge zerstören und noch mehr Trümmer hervorbringen kann. Der Experte betont, dass aktuelle Sicherheitsbewertungen in der Regel nur die Risiken einzelner Raumfahrzeuge berücksichtigen und das gemeinsame Verhalten ganzer Konstellationen außer Acht lassen.

Hugh Lewis entwickelte ein spezielles mathematisches Modell, mit dem sich berechnen lässt, wie häufig Satelliten und Trümmer bestimmte Regionen durchqueren. Das Modell berücksichtigt außerdem die Fähigkeit der Raumfahrzeuge, Kollisionen auszuweichen, sowie die Geschwindigkeit, mit der sie nach dem Ende ihrer Betriebsdauer die Umlaufbahn verlassen. Der Wissenschaftler bewertete 16 große Satellitenkonstellationen, die sich derzeit im Orbit befinden oder sich in der Planungsphase befinden.

Ergebnisse und Möglichkeiten zur Risikominderung

Den Forschungsergebnissen zufolge haben 6 der untersuchten Konstellationen bereits die kritische Grenze überschritten, ab der die Trümmermenge ungebremst zu wachsen beginnt. Dazu gehören auch große Projekte der USA und Chinas. Weitere 3 Konstellationen sind in eine instabile Zone gelangt, in der sich Trümmer ansammeln, der Prozess jedoch noch nicht zu einer unkontrollierbaren Kaskade geworden ist.

Die kritische Grenze hängt nicht nur von der Zahl der Raumfahrzeuge ab. So zeigte sich beispielsweise, dass eine Konstellation mit nur wenigen hundert Satelliten aufgrund der spezifischen Anordnung ihrer Umlaufbahnen Instabilität verursachen kann. In einigen kleineren Konstellationen verschärft das Fehlen von Triebwerken für Manöver die Situation zusätzlich.

Nach den Berechnungen des Wissenschaftlers lassen sich die Risiken durch relativ einfache Änderungen an der Konstruktion deutlich verringern. Dazu gehört, den aerodynamischen Widerstand der Raumfahrzeuge zu erhöhen, damit sie nach dem Ende ihrer Mission schneller aus der Umlaufbahn austreten, oder ihre Betriebsdauer zu verlängern, um die Zahl erforderlicher Ersatzstarts zu reduzieren.