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Weltraummüll

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Anonim

Weltraummüll, auch Weltraummüll genannt, künstliches Material, das die Erde umkreist, aber nicht mehr funktioniert. Dieses Material kann so groß wie ein weggeworfener Raketentisch oder so klein wie ein mikroskopisch kleiner Farbchip sein. Ein Großteil der Trümmer befindet sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn, innerhalb von 2.000 km (1.200 Meilen) von der Erdoberfläche entfernt. Einige Trümmer befinden sich jedoch in der geostationären Umlaufbahn 35.786 km über dem Äquator. Ab 2020 verfolgte das United States Space Surveillance Network mehr als 14.000 Teile von Weltraummüll mit einem Durchmesser von mehr als 10 cm. Es wird geschätzt, dass es ungefähr 200.000 Stücke mit einem Durchmesser zwischen 1 und 10 cm (0,4 und 4 Zoll) gibt und dass es Millionen von Stücken geben könnte, die kleiner als 1 cm sind. Wie lange es dauert, bis ein Stück Weltraummüll auf die Erde zurückfällt, hängt von seiner Höhe ab. Objekte unter 600 km (375 Meilen) umkreisen mehrere Jahre, bevor sie wieder in die Erdatmosphäre eintreten. Objekte über 1.000 km (600 Meilen) Umlaufbahn seit Jahrhunderten.

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Aufgrund der hohen Geschwindigkeit (bis zu 8 km pro Sekunde), mit der Objekte die Erde umkreisen, kann eine Kollision mit selbst einem kleinen Stück Weltraummüll ein Raumschiff beschädigen. Beispielsweise mussten Space-Shuttle-Fenster häufig aufgrund von Schäden durch Kollisionen mit künstlichen Abfällen von weniger als 1 mm (0,04 Zoll) ausgetauscht werden. (Im Orbit flog das Space Shuttle mit dem Heck nach vorne, um das vordere Besatzungsabteil zu schützen.)

Die Menge an Trümmern im Weltraum bedroht sowohl die bemannte als auch die nicht besetzte Raumfahrt. Das Risiko einer katastrophalen Kollision eines Space Shuttles mit einem Stück Weltraummüll betrug 1 zu 300. (Für Missionen zum Hubble-Weltraumteleskop mit seiner höheren und mit Trümmern gefüllten Umlaufbahn betrug das Risiko 1 zu 185.) Wenn vorhanden Ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass ein bekanntes Stück Trümmer mit der Internationalen Raumstation (ISS) kollidiert, führen die Astronauten ein Manöver zur Vermeidung von Trümmern durch, bei dem die Umlaufbahn der ISS angehoben wird, um eine Kollision zu vermeiden. Am 24. Juli 1996 fand die erste Kollision zwischen einem funktionsfähigen Satelliten und einem Stück Weltraummüll statt, als ein Fragment der oberen Stufe einer europäischen Ariane-Rakete mit Cerise, einem französischen Mikrosatelliten, kollidierte. Cerise war beschädigt, funktionierte aber weiterhin. Die erste Kollision, die einen betriebsbereiten Satelliten zerstörte, ereignete sich am 10. Februar 2009, als Iridium 33, ein Kommunikationssatellit der amerikanischen Firma Motorola, mit Cosmos 2251, einem inaktiven russischen militärischen Kommunikationssatelliten, etwa 760 km über dem Norden kollidierte Sibirien zerschmettert beide Satelliten.

Das schlimmste Weltraummüllereignis ereignete sich am 11. Januar 2007, als das chinesische Militär den Wettersatelliten Fengyun-1C bei einem Test eines Antisatellitensystems zerstörte und mehr als 3.000 Fragmente oder mehr als 20 Prozent aller Weltraummüllteile erzeugte. Innerhalb von zwei Jahren hatten sich diese Fragmente aus der ursprünglichen Umlaufbahn von Fengyun-1C ausgebreitet und bildeten eine Trümmerwolke, die die Erde vollständig umgab und die die Atmosphäre jahrzehntelang nicht wieder betreten würde. Am 22. Januar 2013 erlebte der russische Laser-Entfernungssatellit BLITS (Ball Lens in the Space) eine plötzliche Änderung seiner Umlaufbahn und seines Spin, was dazu führte, dass russische Wissenschaftler die Mission abbrachen. Es wurde angenommen, dass der Täter eine Kollision zwischen BLITS und einem Stück Fengyun-1C-Trümmern war. Fragmente von Fengyun-1C, Iridium 33 und Cosmos 2251 machen etwa die Hälfte der Trümmer unter 1.000 km aus.

Mit der zunehmenden Menge an Weltraummüll besteht die Befürchtung, dass Kollisionen wie die zwischen Iridium 33 und Cosmos 2251 eine Kettenreaktion auslösen könnten (nach dem amerikanischen Wissenschaftler Donald Kessler Kessler-Syndrom genannt), bei der die resultierenden Weltraummüll andere Satelliten zerstören würden usw. mit dem Ergebnis, dass eine niedrige Erdumlaufbahn unbrauchbar wird. Um einer solchen Ansammlung von Trümmern zuvorzukommen, haben die Weltraumbehörden begonnen, Maßnahmen zur Minderung des Problems zu ergreifen, z. B. den gesamten Treibstoff in einer Raketenphase zu verbrennen, damit er später nicht explodiert, oder genug Treibstoff zu sparen, um einen Satelliten am Ende seiner Mission zu desorbieren. Der britische Satellit RemoveDEBRIS, der 2018 gestartet und von der ISS eingesetzt wurde, testete zwei verschiedene Technologien zur Entfernung von Weltraummüll: die Erfassung mit einem Netz und die Erfassung mit einer Harpune. RemoveDEBRIS versuchte auch, ein Schleppsegel zu testen, um den Satelliten zu verlangsamen, damit er wieder in die Atmosphäre eindringen konnte, aber das Segel konnte nicht eingesetzt werden. Satelliten in der geostationären Umlaufbahn, die sich dem Ende ihrer Mission nähern, werden manchmal auf eine 300 km höhere „Friedhofsumlaufbahn“ bewegt.