4.500 Tonnen zerfallender Weltraumschrott hängen gefährlich über unseren Köpfen. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass es Sie oder mich trifft?

Am Nachmittag des 30. Dezember 2024, als die Menschen auf der ganzen Welt voller Freude das neue Jahr feierten, fiel ein ringförmiges glühendes Metall mit einem Durchmesser von mehr als 2,4 Metern und einem Gewicht von über einer Tonne vom Himmel und landete direkt in einem abgelegenen Dorf in Kenia.

Die Dorfbewohner waren von diesem plötzlichen „riesigen Reichtum“ fassungslos. Augenzeugen zufolge stieß das unbekannte Objekt beim Herunterfallen grellrote Flammen aus, doch nach dem Aufprall auf dem Boden sank seine Temperatur deutlich und sein gesamtes Äußeres verfärbte sich grau. Die Bewohner befürchteten eine Bombe oder sogar außerirdische Besucher. Doch als Mitarbeiter der kenianischen Weltraumbehörde vor Ort eintrafen, stellten sie schließlich fest, dass es sich bei dem Objekt um Weltraumschrott handelte, genauer gesagt um den Trennring der Trägerrakete.

„Solche Objekte sind normalerweise so konstruiert, dass sie beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre oder beim Absturz in unbewohnte Gebiete wie den Ozean verglühen. Dieser Absturz war ein Einzelfall.“ Trotz dieser Erklärung mussten die Mitarbeiter der kenianischen Raumfahrtbehörde zugeben, dass „der Himmel über unseren Köpfen nicht mehr so ​​sicher ist wie früher, da wir Menschen weiterhin Raumfahrzeuge in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen.“

Bewohner eines kenianischen Dorfes erschrecken sich über einen vom Himmel fallenden Raketentrennring

Wie gering ist die Wahrscheinlichkeit eines „Einzelfalls“?

Als Trümmer bezeichnet man im allgemeinen Sprachgebrauch die Teile einer Rakete, die während des Fluges abfallen. Innerhalb weniger Minuten nach dem Start der Rakete werden wichtige Komponenten wie der Rettungsturm, der Booster, die Rakete der ersten Stufe und die Verkleidung getrennt und fallen in verschiedenen Phasen des Raketenflugs ab, nachdem sie ihre jeweiligen Rollen gespielt haben.

Im Allgemeinen werden diese Trümmer in mehrere Teile zerlegt, von denen einige mit dem Satelliten in den Weltraum aufsteigen und andere wieder in die Atmosphäre eintreten, verglühen und zu Boden fallen. Der Zustand dieser Trümmer ist nach der Landung unterschiedlich und auch die Landezeit variiert in gewissem Maße.

Vor dem Start einer Rakete müssen Ingenieure den möglichen Landepunkt der Raketentrümmer anhand von Parametern wie der Flugbahn der Rakete, den Koordinaten des Startplatzes und der Anzahl der theoretischen Orbitalelemente des Satelliten genau vorhersagen. Das Wrack wird auf einer vorher festgelegten Flugbahn auf den Boden zurückkehren und innerhalb eines vorab berechneten Bereichs liegen. Dieser Bereich wird normalerweise in dünn besiedelten Wüsten, Gebirgen oder Ozeanen gewählt, um keine Bedrohung für dicht besiedelte Gebiete darzustellen. Darüber hinaus werden die Raketentrümmer beim Wiedereintritt einer starken Reibung mit der Atmosphäre ausgesetzt sein, und die meisten Geräte werden dabei verbrennen. Daher ist die Behauptung der kenianischen Raumfahrtbehörde, es handele sich um einen „Einzelfall“, nicht völlig abwegig.

Tatsächlich sind seit den 1970er Jahren jedes Jahr etwa 200 Raketen und Satelliten abgestürzt, die meisten davon verbrannten in der Atmosphäre zu Asche, und nur wenige Raumfahrzeugteile fielen jedes Jahr auf die Erde, doch kam es bisher zu keinem einzigen Vorfall mit Verletzungen.

Einige Wissenschaftler haben analysiert, dass die Wahrscheinlichkeit, von Raketentrümmern getroffen zu werden, viel geringer sein sollte als die Wahrscheinlichkeit, von einem Meteoriten getroffen zu werden, beim Gehen auf der Straße vom Blitz getroffen zu werden oder von einem Asteroiden auf die Erde zu treffen. Schätzungen zufolge, die auf einschlägigen Daten aus dem Internet basieren, fallen während der Meteorschauerzeit jede Stunde etwa 1.000 bis 20.000 Meteoriten auf die Erde, und die Wahrscheinlichkeit, dass ein normaler Mensch von einem Meteoriten mit einem Gewicht von mehr als 200 Gramm getroffen wird, liegt bei 1 zu 700 Millionen; Zum Vergleich: Die Wahrscheinlichkeit, dass ein normaler Mensch im Laufe seines Lebens vom Blitz getroffen wird, liegt bei 1 zu 12.000. Im Vergleich dazu müssen wir uns über solche Dinge überhaupt keine Sorgen machen.

4.500 Tonnen Weltraumschrott schweben über unseren Köpfen

Weltraumschrott hängt über uns

Allerdings kann selbst ein Sandkorn im Universum eine unerträgliche Katastrophe sein, wenn es einem Menschen auf den Kopf fällt. Eine ähnliche Situation ereignete sich im März 2024. Damals fiel der ausrangierte Batteriesatz der Internationalen Raumstation aus dem All. Obwohl es durch die hohe Temperatur verbrannte, traf ein Stück eines Metallzylinders das Haus eines Anwohners in Naples im US-Bundesstaat Florida und durchschlug direkt zwei Stockwerke. Noch nie zuvor waren herabfallende Objekte aus dem All so nah an einem Todesopfer dran.

In den letzten Jahren haben sich Menschen häufig in den Weltraum gewagt, unter anderem beim Bau von Raumstationen, beim Abstellen von Raumfahrzeugen, Raketen und zugehörigen Sonden sowie bei der Durchführung von Aktivitäten und Untersuchungen im Weltraum mit verschiedenen Luft- und Raumfahrtgeräten. Die Menge des dabei entstehenden Weltraummülls ist extrem groß, fast 4.500 Tonnen.

Neben Raketentrümmern schwebt auch immer mehr Weltraumschrott in Form von Satelliten, Sonden und Raumfahrzeugtrümmern in erdnahen Umlaufbahnen. Obwohl sie im Weltraum fliegen, werden sie irgendwann in die Erdatmosphäre eintreten. Dies ist unvermeidlich. Dies liegt daran, dass in der erdnahen Umlaufbahn noch immer dünne Luft herrscht, was bedeutet, dass diese Raumfahrzeuge und Weltraumschrott während des Fluges unweigerlich auf Luftwiderstand stoßen. Unter dem Einfluss verschiedener Faktoren wie Luftwiderstand und Schwerkraft der Erde wird sich die Fluggeschwindigkeit dieser Raumfahrzeuge und Weltraumtrümmer allmählich verlangsamen. Mit zunehmender Verlangsamung ihrer Fluggeschwindigkeit verringert sich auch die Höhe ihrer Flugbahn und sie stürzen schließlich in die Atmosphäre ein.

Wenn dieser Weltraumschrott und diese Raumfahrzeuge in die Erdatmosphäre eintreten, steigt die Temperatur aufgrund der extrem hohen Fallgeschwindigkeit und der starken aerodynamischen Erwärmung stark auf über 1.000 °C an. Gewöhnliche Materialien können solch hohen Temperaturen nicht standhalten und brennen direkt aus, während einige hochtemperaturbeständige Materialien nicht vollständig ausbrennen können und abfallen.

Der Mensch startet immer noch Raumfahrzeuge und es werden immer mehr Raumfahrzeuge und Weltraummüll in der erdnahen Umlaufbahn landen. Allerdings haben die Wissenschaftler begonnen, diese Reihe von Problemen zu erkennen und haben daher verschiedene Maßnahmen zu ihrer Lösung ergriffen. Mit der Weiterentwicklung der Weltraumtechnologie entstehen neue Technologien und Methoden wie künstliche Intelligenz, fortschrittliche Sensoren und Materialwissenschaften, die die Effizienz und Effektivität des Weltraummüllmanagements verbessern können.

Im Südpazifik gibt es ein unbewohntes Wassergebiet, das gemeinhin als „Raumschifffriedhof“ bekannt ist und im Laufe der Jahre zur letzten Ruhestätte von mehr als 250 Satelliten geworden ist. Allerdings ist es nicht einfach, auf dem „Raumschifffriedhof“ genau ins Schwarze zu treffen. In einer niedrigen Erdumlaufbahn bewegt sich ein Satellit mit 7,8 Kilometern pro Sekunde relativ zum Boden, also etwa der achtfachen Geschwindigkeit einer Gewehrkugel. Im Moment des Aufpralls kann sich die Geschwindigkeit der Satellitentrümmer auf 270 Meter pro Sekunde verlangsamen, in der Zwischenzeit können die Satellitentrümmer jedoch große Bereiche der Erd- oder Meeresoberfläche bedecken.

Um die Flugbahn der Trümmer zu verkürzen und die Aufprallzone des Satelliten zu kontrollieren, ist es notwendig, dafür zu sorgen, dass die Trümmer möglichst gerade und schnell fallen. Hierzu ist eine gezielte Störung der Umlaufbahn des Satelliten erforderlich, sodass sich zu einem bestimmten Zeitpunkt die Bewegungsrichtung des Satelliten ändert und er nicht mehr die Erde umkreist, sondern durch die Erde hindurchfliegt. Wenn an diesem Punkt etwas schiefgeht, beispielsweise ein Systemausfall oder eine Kollision mit anderem Weltraumschrott, könnte das Wrack vom Kurs abgebracht werden und niemand könnte etwas dagegen tun.

Das größte Stück Weltraumschrott kommt

In der erdnahen Umlaufbahn der Erde wird das Problem des Weltraummülls immer ernster und ist zu einem nicht zu vernachlässigenden Faktor für die Bedrohung der Weltraumsicherheit geworden. Statistiken zufolge befinden sich bereits Hunderte Millionen Weltraumschrott im Orbit, von denen etwa 36.000 Fragmente einen Durchmesser von mehr als 10 Zentimetern haben. Diese mit hoher Geschwindigkeit fliegenden „Schrottbomben“ sind wie Zeitbomben im Weltraum.

Laut der Zeitschrift New Scientist wird die Internationale Raumstation um das Jahr 2030 außer Dienst gestellt und zur Erde zurückkehren. Und das, obwohl künstliche Satelliten fast täglich wieder in die Atmosphäre eintreten. Doch die 150 Milliarden Dollar teure Internationale Raumstation ist der größte und komplexeste Satellit, der je von Menschenhand gebaut wurde, und ihre Masse entspricht der eines voll beladenen Jumbo-Jets. Wie kann ein solches 420 Tonnen schweres Ungetüm sicher gelandet und zerstört werden? Dies ist wirklich eine Frage, die Wissenschaftler auf der ganzen Welt ins Schwitzen bringt.

Die Internationale Raumstation wird zum größten Weltraumschrott und wird in 5 Jahren die Erde treffen

Theoretisch könnte die ISS ihren Betrieb fortsetzen, indem sie beispielsweise in eine höhere Umlaufbahn gebracht würde, wodurch sie auf unbestimmte Zeit ohne weiteren Treibstoffeinsatz einsatzfähig wäre. Doch wies die NASA in einem Whitepaper aus dem Jahr 2024 darauf hin, dass diese Option mit Problemen verbunden ist: Einerseits werden die meisten Komponenten der Raumstation bis 2030 ihre ursprüngliche strukturelle Lebensdauer überschreiten und das Ausfallrisiko wird immer höher. Andererseits besteht in höheren Umlaufbahnen auch ein höheres Risiko für die Raumstation, mit Weltraummüll zu kollidieren. Ein gewaltiger Aufprall könnte die Internationale Raumstation in Stücke reißen, und die große Menge an freigesetztem Müll könnte dazu führen, dass jede niedrige Erdumlaufbahn für künstliche Himmelskörper für Hunderte von Jahren unbewohnbar wird.

Daher muss die Internationale Raumstation abstürzen. Die NASA hat SpaceX mit der Entwicklung eines speziellen Deorbiting-Raumfahrzeugs beauftragt, das dafür verantwortlich sein soll, die Internationale Raumstation zurück in die Erdatmosphäre zu befördern. Um das Jahr 2030 wird das Raumschiff an der Raumstation andocken. Zu diesem Zeitpunkt wird die Höhe der Station innerhalb weniger Stunden auf 120 Kilometer sinken. Zu diesem Zeitpunkt reicht die sich rasch verdichtende Atmosphäre aus, um die Solarmodule der Station auseinanderzureißen. Nach einem weiteren Abstieg von 20 Kilometern wird das Kernmodul auseinanderbrechen und mit Temperaturen, die hoch genug sind, um Titan zu schmelzen, über den Himmel rasen. Während die Module nacheinander zerfallen, werden die unverbrannten Trümmer schließlich wie ein Regen aus kochendem Schutt die Oberfläche des fernen Pazifischen Ozeans durchschneiden und schließlich in die abgelegenen Gewässer des südpazifischen „Point Nemo“ fallen – seinen „Friedhof“. Dies wäre auch die Idealsituation.