Was ist Weltraumschrott und warum machen sich Wissenschaftler darüber Sorgen?

Im Laufe der Jahre haben die verschiedenen Weltraumbehörden unzählige Luft- und Raumfahrtfahrzeuge ins All befördert. Satelliten, Rover, Shuttles, die Liste geht weiter. Was viele von uns jedoch nicht wissen, ist, dass diese Fahrzeuge bei ihrem Aufstieg in den Weltraum oft zahlreiche Teile und Abschnitte verlieren, und dies wird zu einem großen Problem.

Aber warum genau ist das so? Bevor Sie verstehen, wie Weltraummüll eine Bedrohung darstellt, ist es wichtig zu verstehen, was es tatsächlich ist.

Was ist Weltraumschrott?

Weltraummüll kann eine Reihe verschiedener Dinge sein. Ausrangierte Satelliten machen einen Großteil des Weltraumschrotts um die Erde aus, ebenso wie Trümmer von Luft- und Raumfahrtfahrzeugen, die während ihres Abstiegs weggeworfen wurden.

Diese Weltraumschrottstücke können sehr unterschiedlich groß sein. Manche Schrottstücke sind so klein wie Farbflecken oder Metallsplitter mit einem Durchmesser von weniger als einem halben Zoll. Am anderen Ende des Spektrums befinden sich riesige Satelliten, die jetzt von ihren Benutzern verlassen wurden und weiterhin in der Erdumlaufbahn schweben.

Weltraumschrott gibt es schon seit vielen Jahrzehnten, und jedes Jahr kommt mehr in die Umlaufbahn der Erde. Derzeit kreisen rund 500.000 Stück Weltraumschrott um die Erde, weitere 100.000 Stück sind so klein, dass sie nicht mehr verfolgt werden können. Und diese Zahl nimmt mit der Zeit nur zu. Also, was ist hier das eigentliche Problem?

Warum ist Weltraumschrott ein Problem?

Weltraumschrott beherbergt eine Vielzahl verschiedener Probleme für uns hier unten auf der Erde. Am besorgniserregendsten ist die Möglichkeit einer Kettenreaktion (bekannt als Kessler-Syndrom). Da Trümmer, die in einer niedrigen Erdumlaufbahn (näher an der Erde) fliegen, eine Geschwindigkeit von etwa 11.000 km / h haben, machen sie selbst kleine Objekte unglaublich gefährlich.

Wenn ein kleines Objekt, sagen wir eines, das in Ihre Hand passen könnte, mit niedriger Erdumlaufgeschwindigkeit auf einen Satelliten trifft, wird der Satellit zerstört. Dies geschieht bereits mehrmals im Jahr und bereitet Wissenschaftlern und Ingenieuren zusätzliche Sorgen. Die Herstellung von Satelliten kostet Millionen Dollar, und auch der Start in die Erdumlaufbahn kostet mehrere zehn Millionen Dollar. Satelliten, die eine höhere Umlaufbahn erreichen müssen, kosten noch mehr für den Start. Wenn also ein winziges Trümmerstück einen ganzen Satelliten zerstört, geht viel Zeit und Geld den Bach runter.

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Verschärft sich dieses Problem durch die Zugabe von immer mehr Weltraumschrott weiter, könnte eine irreversible Kettenreaktion ausgelöst werden. In dieser Kette werden Objekte in kleinere Stücke zerlegt, die dann mit anderen Objekten kollidieren und diese auslöschen.

Dies würde dazu führen, dass Milliarden kleinerer Trümmerteile eine undurchdringliche Kugel um die Erde bilden, die es für den Menschen unmöglich macht, hindurchzukommen. Auch wenn es in dieser Trümmersphäre Räume geben mag, wäre das Risiko, dass solche Trümmer mit 11.000 km/h mit fahrenden Fahrzeugen kollidieren, unglaublich hoch, was jede Mission tückisch machen würde.

Da Menschen in einem von ihnen geschaffenen Gefängnis gefangen sind, würden alle Träume, zum Mars und darüber hinaus zu fliegen, praktisch unmöglich werden. Klingt ziemlich deprimierend, oder? Nun, es gibt möglicherweise einige Möglichkeiten, dieses katastrophale Ereignis zu verhindern.

Wie können Weltraumschutt entfernt werden?

Da sich derzeit unzählige Weltraumschrott im Orbit befinden, wird es lange dauern, alles zu entfernen. Es muss jedoch nicht alles entfernt werden, um die Kollisionskettenreaktion zu vermeiden. Aber es muss sicherlich eine beträchtliche Menge gehen. Also, wie kann dies geschehen?

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, Weltraumschrott aus der Erdumlaufbahn zu entfernen, wobei einige etwas mehr Science-Fiction sind als andere. Die erste davon ist als De-Orbiting bekannt. Retrograde Antriebsverbrennungen können verwendet werden, um Trümmer aus der Erdumlaufbahn zu reißen, die mit kleinen Raketentriebwerken erzeugt werden können.

Die zweite Methode zum Entfernen von Weltraummüll umfasst Objekte, die als Weltraumfeger bekannt sind. Diese kommen in Form von großen Schaumstoffbällen oder Bremsfolien vor, die dann mit anderen, kleineren Trümmern kollidieren können. Ein auf der Erde befindlicher Laser kann dann verwendet werden, um diese Objekte aus der Umlaufbahn zu drängen. Dies ist jedoch nicht gerade die beste Methode, die vorgeschlagen wurde.

Der Einsatz von Weltraumsweepern und bodengestützten Lasern würde eine Bedrohung für andere operierende Fahrzeuge in der Erdumlaufbahn darstellen, wie etwa GPS-Satelliten. Wissenschaftler und Ingenieure haben auch die zur Herstellung und Verwendung dieser Laser erforderliche Technologie noch nicht perfektioniert, sodass diese Methode noch etwas im Bereich der Science-Fiction liegt.

Die japanische Agentur für Luft- und Raumfahrtforschung hat auch eine andere Methode zur Entfernung von Weltraumschrott vorgeschlagen, die die Verwendung eines elektrodynamischen Halteseils umfassen würde. Dieser Tether ist im Grunde ein sehr langer Draht, der von einem angebundenen Satelliten aus eingesetzt werden kann. Diese Tether würden dann einen elektrischen Strom verwenden, um die Geschwindigkeit von Weltraummüll zu reduzieren. Diese Trümmer hätten dann nicht mehr den nötigen Schwung, um in der Umlaufbahn zu bleiben, würden auf die Erde fallen und in der Atmosphäre verbrennen.

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Während diese Methoden vielversprechend klingen, läuft die Entfernung von Weltraummüll bisher nicht allzu gut. Ein zentrales Problem, mit dem Wissenschaftler und Ingenieure konfrontiert sind, sind die verschiedenen Methoden, die erforderlich sind, um Schmutz unterschiedlicher Größe zu entfernen. Das Entfernen von Trümmern in der Größe eines Apfels würde einen völlig anderen Prozess erfordern als das Entfernen eines ausrangierten Satelliten. Daher werden wahrscheinlich mehrere Methoden benötigt, um Raummüll effektiv zu entfernen.

Die Einführung eines vollständigen Schutt-Entfernungs-Programms wird auch nicht billig sein. Es kostet bereits Hunderte von Millionen, manchmal sogar Milliarden Dollar, um Luft- und Raumfahrtfahrzeuge zu entwickeln und in die Umlaufbahn zu bringen, und der Start von Maschinen zur Trümmerbeseitigung wäre genauso teuer. Darüber hinaus gibt es Bedenken, dass Maschinen zur Trümmerbeseitigung als Anti-Satelliten-Waffen dienen könnten, was politisch und technologisch zu einem riesigen Problem auf der Erde werden könnte.

Kurz gesagt, es wird nicht einfach sein, ein erfolgreiches Schuttbeseitigungssystem zu entwickeln und einzusetzen, wenn man bedenkt, wie viele Kosten und Risiken damit verbunden sind. Aber Regierungen weltweit arbeiten immer noch daran, eine tragfähige und realistische Lösung zu finden.

Eine Lektion darüber, wie wir mit den uns zugänglichen Räumen umgehen

Angesichts der unvorstellbar großen Fläche ist es leicht zu verstehen, warum die Menschheit begonnen hat, ihn als eine einfache Deponie zu betrachten. Aber unsere ständige Nutzung der Erdumlaufbahn als Müllhalde wird bereits zu einem großen Problem.

Sie denken vielleicht, dass diese Geschichte der Geschichte über den Umgang der Menschen mit dem Planeten ein wenig zu ähnlich klingt, und Sie würden sich nicht wirklich irren. Wir können nur hoffen, dass die Menschheit beginnt, die Räume um uns herum als heilig zu betrachten, nicht als entbehrlich.