Weltraumschrott: „Wir bekommen täglich dutzende Kollisionswarnungen“
Der Dienstagmorgen begann für Holger Krag mit einer Gefahrenwarnung für den Weltraum. Eine alte chinesische Raketenstufe, so erfuhr der Manager der Europäischen Weltraumorganisation Esa per Mail, sei auf möglichem Kollisionskurs mit Sentinel-A, einem wichtigen Erdbeobachtungssatelliten der Esa. „Wahrscheinlich muss Sentinel dem Schrottteil heute Abend ausweichen“, sagt Krag.
Es ist schon fast Gewohnheit für den Leiter der Abteilung für Weltraumsicherheit bei der Esa. „Wir erhalten täglich dutzende Kollisionswarnungen“, sagt Krag. Sein Team in Darmstadt schaut sich die Daten genau an und beurteilt, ob die Flugbahn der Schrottteile den Esa-Satelliten so nah kommt, dass das Risiko eines Crashs im All zu hoch wird. „Durchschnittlich alle zwei Wochen“, sagt Krag, „muss einer unserer Satelliten ausweichen.“
Immer mehr Satelliten werden ins All geschossen, immer mehr ausgediente Geräte und alte Raketenstufen kreisen viele Jahre um die Erde – und werden zum Sicherheitsproblem für die Raumfahrt. Rund 1,1 Millionen Teile in der Größenklasse, die ungefähr einer Kirsche entspricht, seien im Orbit unterwegs. Und abertausende größere Brocken. Schon ein faustgroßes Stück Metall, mehr als 27.000 Kilometer pro Stunde schnell, kann einen ganzen Satelliten zerlegen.
Schussfeld voller Schrottgeschosse
Das würde tausende neue Trümmer erzeugen, die wiederum weitere Satelliten gefährden. „Der Weltraummüll multipliziert sich dann“, sagt Rolf Densing, Direktor für Missionsbetrieb bei der Esa. „Wie bei einer Lawine.“ Schlimmstenfalls würde die Erdumlaufbahn zum Schussfeld voller Schrottgeschosse und für Raumfahrzeuge nicht mehr nutzbar.
Mitunter fallen die Teile auch auf die Erde. „Wir haben ein massives Problem“, sagt Walther Pelzer, Generaldirektor beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. „Unser tägliches Leben ist von der Infrastruktur im Weltraum abhängig.“ Keine Ortungsdaten mehr fürs Handy, keine Wettervorhersage – das Leben auf der Erde würde ohne Satelliten deutlich komplizierter.
Und Europa hat sogar noch ein größeres Problem: Das mit Abstand genaueste Überwachungssystem haben die USA. „Im Weltraumüberwachungsbereich sind wir der Juniorpartner“, sagt Krag. Täglich erhalten die Esa-Experten Bahndaten von Trümmerteilen aus dem US-Radar. Die Frage ist, wie lange noch: Die Wetterbehörde NOAA etwa wurde von der Trump-Regierung schon zusammengestrichen, auch bei der Nasa werden Gelder gekürzt.
Auch die Bereitschaft zur internationalen Zusammenarbeit schwindet in den USA – zuletzt etwa stoppte sie tagelang die Bereitstellung von Aufklärungsdaten an das Militär in der Ukraine. Zwar gibt es keine konkreten Hinweise, dass die USA auch die Kooperation bei der Weltraumüberwachung auf den Prüfstand stellen.
Doch wie in vielen anderen Feldern macht sich Europa Gedanken über den Aufbau eigener Fähigkeiten. „Wir versuchen, unabhängiger von internationalen Partnern zu werden“, sagt DLR-Manager Pelzer. „Hier speziell den Amerikanern.“ In Uedem, beim Weltraumkommando der Luftwaffe, analysieren Weltraumexperten heute schon Daten über Schrottteile.
Neue Technologien sollen nun genauere Lagebilder ermöglichen. Dazu zählt ein neues Radar namens Gestra in der Nähe von Koblenz, das noch in der Testphase arbeitet. Die drei Meter große Anlage spannt mit 256 Antennen quasi einen Zaun aus Radarsignalen im Weltraum auf, „mit dem wir sehr schnell erkennen können, wenn im niedrigen Erdorbit ein Schrottteil durch den Zaun fliegt“, sagt Pelzer.
Ab dem Jahr 2027 sollen auch drei weltweit an verschiedenen Standorten platzierte Laser-Sensoren zur Entfernungsmessung zum Einsatz kommen. Einzelne Objekte im All ab fünf bis zehn Zentimetern Größe sollen sich damit gezielt verfolgen und ihre Entfernung messen lassen. „Damit werden wir noch präzisere Daten gewinnen“, sagt Pelzer.
Inzwischen arbeiten aber auch Privatunternehmen an einer Weltraumüberwachung, etwa LeoLabs aus den USA – und das Start-up Vyoma in München. „Vyoma schickt Teleskope ins All, um den Weltraumverkehr zu kartografieren“, sagt Start-up-Mitgründerin Luisa Buinhas. „Indem wir Weltraummüll und Satelliten direkt aus dem Weltraum beobachten, können wir die Atmosphäre umgehen und die Umlaufbahnen von Weltraumobjekten hochpräzise abschätzen.“
Esa als Ankerkunde
Als Kunden kommen Satellitenbetreiber in Betracht, die das Münchener Start-up vor Kollisionen warnen will. Aber auch in der Verteidigung soll die Technik eine Rolle spielen, etwa wenn es darum geht, Manöver im All zu verfolgen und Anomalien bei Weltraumgeräten zu entdecken. Damit lasse sich wirkliche geostrategische Autonomie für Europa erreichen, sagt Buinhas.
Auch das französische Unternehmen Lookup Space arbeitet an einem Weltraumschrott-Kontrollsystem und entwickelt dazu eigene Radartechnik. Das Start-up Neuraspace wiederum hat Teleskope in Portugal und Chile installiert, um Objekte im All zu verfolgen.
„Wir haben sehr vielversprechende Start-ups auch hier in Europa, die anfangen, solche Systeme aufzubauen“, sagt Esa-Manager Krag. Schon jetzt tritt die Esa als Ankerkunde bei den Jungunternehmen auf. Mit mehr staatlichen Aufträgen könnten die Start-ups das All noch engmaschiger überwachen. „Wir könnten sehr schnell ein paar Lücken schließen“, sagt Krag.
Das Problem mit dem Weltraumschrott dürfte sich in den nächsten Jahren noch verschärfen. Denn mehrere Unternehmen wollen Konstellationen aus je tausenden Kommunikationssatelliten aufbauen, ähnlich wie Starlink von SpaceX. „Die Konstellationen ziehen auf höhere Umlaufbahnen“, sagt Krag. Während Starlink-Satelliten, 500 Kilometer hoch, nach fünf Jahren von selbst in der Atmosphäre verglühen, bleiben kaputte Satelliten auf 1000 Kilometer Höhe schon viel länger oben.
Die Esa hat für ihre Satelliten darum das Ziel vorgegeben, sich selbst am Ende des Einsatzes hinab zu manövrieren, damit sie in der Atmosphäre verglühen. Für private Unternehmen gilt diese Regel bisher allerdings nicht. Mehr noch: „Wenn neue Satellitensysteme gestartet werden, merkt man Kinderkrankheiten erst im All“, sagt Krag. Wenn nach ein paar Jahren bei hunderten Satelliten die Batterien bersten, werde das zu einem großen Müllproblem.
Neben neuen Regeln braucht es darum auch neue Technik: eine Müllabfuhr für den Orbit, die Schrottteile greifen und hinabziehen kann. Verschiedene Konzepte dafür stellen Forscher in diesen Tagen in Bonn vor und die Esa plant einen ersten Test mit der Mission ClearSpace. Die soll frühestens im Jahr 2029 beginnen. Bis dahin muss Esa-Experte Krag noch viele Male Satelliten gefährlichen Schrottteilen ausweichen lassen.