Wie sicher sind Satelliten?

Sonnenwinde, Weltraumschrott und Kidnapping - Gefahren im Weltall

von Karim Belbachir

Es sind gefährliche Zeiten für Satelliten in der Umlaufbahn der Erde. Neben der Kollision mit Weltraumschrott drohen Sonnenstürme oder sogar Entführungen. Letzteres passierte erst vor kurzem.

Im Video: Starlink-Satelliten leuchten wie Perlenketten am Nachthimmel

Beobachtung von Weltraumschrott

HANDOUT - Undated artist image shows the Jason-2 satellite (Jason-2) of the Ocean Surface Topography Mission which was launched June 20th, 2008 from Space Launch Complex-2 at Vandenberg Air Force, California. This important radar altimetry satellite
Meeresbeobachtungssatellit Jason-2: Satelliten werden für verschiedenste Aufgaben genutzt. Neben der Erdbeobachtung, dienen sie beispielsweise auch zur Wetterbeobachtung oder Navigation.

Die Menschheit ist zunehmend abhängig von Satelliten, die um die Erde kreisen. Was ein Ausfall bedeutet, kann man sich vorstellen, wenn das eigene Navigationsgerät ausfällt. Die künstlichen Erdtrabanten sind allerdings ständig Gefahren ausgesetzt. Die bekanntesten Gefahren für Weltraummissionen im Erdorbit sind wohl der immer mehr werdende Weltraumschrott.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geht von 330 Millionen Teilchen von einer Größe von mindestens einem Millimeter, die um die Erde rasen. 29.000 Trümmerteile sind größer als 10 Zentimeter und auch erfasst. Bei ihrer hohen Geschwindigkeit besteht aber auch die kleinen Teilchen bereits die Gefahr für Satelliten, dass sie die Außenhülle perforieren.

Selbst bei Raketenstarts gibt es die Möglichkeit, dass das Raumfahrzeug beschädigt werden kann. Um das zu vermeiden, wurden die größeren Teilchen von einem Radar-Überwachungssystem katalogisiert. In Wachtberg bei Bonn werden sogar Trümmer von 2 Zentimeter beobachtet. Die größte Dichte an Weltraummüll befindet sich in einer Höhe von 800 bis 900 Kilometern.

Weltraumwetter als Gefahr

NASA Sonneneruption Sonnensturm 02
Sonneneruptionen stellen mit ihrem ausgeworfenen Plasma für Satelliten dar.

Ein weiteres Problem sind Sonneneruptionen. Diese schleudern Plasma bestehend aus Protonen und Neutronen weit in den Weltraum. Zuletzt gab es beispielsweise zwei koronale Massenauswürfe, deren Auswirkungen wir auf der Erde als Polarlichter am Horizont sehen. Dieser Sonnenwind kann aber auch elektronische Geräte beschädigen. Das gilt im Weltraum, wie auch auf der Erde. Die Elektronik droht auszufallen. Elon Musk musste dies schmerzlich erfahren, als eine Kolonne seiner Starlink-Satelliten ausfiel. Dann könnten GPS-Systeme oder auch Funknetzwerke auf der Erde zusammenbrechen.

China schleppt eigenen Satelliten ab

Die Zeichnung zeigt Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn im sogenannten Low Earth Orbit (LEO), der bis 2000 Kilometer über der Erdoberfläche reicht (Blick über die Äquatorregion). Satelliten für Telekommunikation, Navigation und Wettervorhersage sind
Etwa 330 Millionen Trümmerteile von einer Größe von mindestens 1 Millimeter schwirren laut DLR im Weltraum über uns herum.

Nun suchen Weltraumbehörden nach einer gescheiten Lösung, wie man der Menge an Schrott im All Herr werden kann. Eine Idee ist eine Art Müllabfuhr, die ausgediente Satelliten oder Weltraumschrott abschleppt. Das könnte aber auch militärisch ausgenutzt werden – einer weiteren Gefahr für Satelliten. Kriege verlaufen mittlerweile auf allen Ebenen. Dass verfeindete Parteien also die Satelliten des Gegners entführen, ist vorstellbar.

Dass das möglich ist, zeigt ein Vorfall, der sich Anfang des Jahres ereignete. Im Januar hatten australische Teleskope beobachtet, wie sich der chinesische Satellit Shijian 21 dem ausrangierten Beidou näherte. Einige Stunden später waren beide chinesische Satelliten nicht mehr an der Stelle, wo sie hätten sein sollen. Beidou wurde in einer um einige Hundert Kilometer höheren Umlaufbahn wiedergefunden – Shijian 21 schließlich auf seinem vorgesehenen Orbit. In diesem Fall hat China nur seinen Müll entsorgt, es verdeutlicht aber auch, was möglich ist.

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(kfb)