„Letztes Jahr sind jeden Tag mehrere Satelliten in die Atmosphäre eingetreten“

Über 10.000 aktive Satelliten umkreisen derzeit die Erde – bis Ende des Jahrzehnts könnte ihre Zahl auf das Drei- bis Zehnfache anwachsen. Damit steigt auch die Anzahl der durch Fehlfunktionen oder das planmäßige Ende ihrer Betriebszeit zur Erde herabstürzenden Satelliten.

„Letztes Jahr sind jeden Tag mehrere Satelliten in die Atmosphäre eingetreten, aber wir wissen nicht, ob sie in Stücke zerbrochen sind, ob sie in der Atmosphäre verbrannt sind oder ob sie den Boden erreicht haben“, erklärt Benjamin Fernando von der Johns Hopkins University in Baltimore (US-Bundesstaat Maryland).

Und das ist ein Problem. Denn größere Trümmerteile, die den Erdboden erreichen, können giftige oder radioaktive Stoffe enthalten. Die Suche nach den Trümmern gestaltet sich allerdings schwierig, wenn die genaue Flugbahn und damit auch die Absturzstelle unbekannt sind. Wie etwa beim sowjetischen Aufklärungssatelliten „Kosmos 954“, der 1978 nach einer Fehlfunktion auf die Erde stürzte. Als Energiequelle für seine Radarantenne hatte er einen Kernreaktor an Bord – die radioaktiven Trümmer verteilten sich über einen 600 Kilometer langen Streifen im Norden Kanadas.

Noch gravierender war der Absturz der russischen Raumsonde „Mars 96“. Nach dem Start im November 1996 trat sie aufgrund einer Panne einen Tag später wieder in die Erdatmosphäre ein. Auch sie hatte mehrere radioaktive Energiequellen an Bord. Damals vermutete man, die Überreste seien ins Meer gestürzt. Doch drei Jahre später stießen Forscher auf einem Gletscher in Chile auf radioaktives Plutonium, das wahrscheinlich von der Marssonde stammt.

Flugbahn des Moduls Shenzhou-15 berechnet

Nicht nur radioaktive Stoffe bereiten Sorgen. Weltraum-Trümmer können auch giftige Stoffe enthalten: Überreste von Treibstoffen oder Batterien, Schwermetalle oder toxische Verbrennungsprodukte. Zusammen mit seinem Kollegen Constantinos Charalambous vom Imperial College London suchte der Wissenschaftler deshalb nach besseren Methoden, um Satelliten-Überreste auf der Erde zu lokalisieren.

Das Duo stieß auf eine überraschende Möglichkeit. Weltraum-Trümmer bewegen sich beim Wiedereintritt mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit und erzeugen deshalb eine Stoßwelle, die am Erdboden als Überschall-Knall hörbar ist. Diese Stoßwelle versetzt den Erdboden leicht in Schwingungen – und diese geringfügigen Vibrationen lassen sich mit Seismometern messen. Weltweit dienen Zehntausende von Seismometern der Überwachung von Erdbeben und anderen geophysikalischen Ereignissen.

Fernando und Charalambous haben dieses Verfahren, wie sie im Fachblatt „Science“ berichten, am Beispiel des chinesischen Orbital-Moduls „Shenzhou-15“ getestet. Dieses war im November 2022 mit drei Astronauten an Bord zur Raumstation Tiangong gestartet. Neben der Raumkapsel und dem Servicemodul gehörte zu „Shenzhou-15“ auch ein großes Orbitalmodul, das den Raumfahrern als zusätzlicher Wohn‑ und Arbeitsraum diente. Nach der Rückkehr der Taikonauten zur Erde blieb das Modul im All und trat am 2. April 2024 unkontrolliert in die Erdatmosphäre ein.

Radioaktive Überreste

Die Forscher werteten öffentlich zugängliche Daten von 127 Seismometern im südlichen Kalifornien aus, um die Flugbahn des 1,5 Tonnen schweren Moduls zu rekonstruieren. Demnach zog das Orbitalmodul seine Bahn mit 25- bis 30-facher Schallgeschwindigkeit in Richtung Nordwest über Santa Barbara und Las Vegas – über 50 Kilometer nördlich der damals vom U.S. Space Command vorhergesagten Bahn. Der Verlauf der Boden-Schwingungen zeige, dass das Modul in der Atmosphäre sukzessive in kleine Teile zerbrochen sei. Niedergegangen seien die Überreste etwa 30 Kilometer südlich der damaligen Angaben.

Mithilfe der weltweit vorhandenen Seismometer lässt sich also der Verlauf eines Wiedereintritts verfolgen. Die Messdaten liefern die genaue Flugbahn, Informationen über den Zerfall des Satelliten und den Ort des Einschlags. „Die Unfähigkeit, herabstürzende Raumfahrzeuge zuverlässig zu verfolgen, verhindert bislang schnelle Reaktionen auf unkontrollierte Wiedereintritte“, betonen die Forscher. Die Nutzung seismischer Daten könne das Auffinden von potenziell gefährlichen Trümmern erheblich beschleunigen.

Haftungsausschluss: Das Urheberrecht dieses Artikels liegt bei seinem ursprünglichen Autor. Der Zweck dieses Artikels besteht in der erneuten Veröffentlichung zu ausschließlich Informationszwecken und stellt keine Anlageberatung dar. Sollten dennoch Verstöße vorliegen, nehmen Sie bitte umgehend Kontakt mit uns auf. Korrektur Oder wir werden Maßnahmen zur Löschung ergreifen. Danke