Immer mehr Satelliten und Weltraumschrott machen den Himmel voll; Luftfahrtbehörden arbeiten fieberhaft, um größere Flugausfälle zu verhindern.
Verspätungen oder Umleitungen wegen schlechten Wetters gehören für Flugreisende fast zum Alltag. Aber was ist, wenn der Grund herabfallender Weltraumschrott ist? Das klingt nach einem schlechten Katastrophenfilm. Fachleute warnen jedoch, dass Trümmerteile von Satelliten zu einem wachsenden Risiko werden, auf das sich Fluggesellschaften einstellen müssen.
Bislang gibt es keinen bestätigten Fall, dass ein Verkehrsflugzeug von Weltraumschrott getroffen wurde. Doch die Wahrscheinlichkeit verändert sich, denn sowohl die Zahl der Satelliten im Orbit als auch die Zahl der Passagierflüge nimmt stetig zu.
Eine kürzlich in Scientific Reports veröffentlichte Studie kommt zu dem Schluss, dass es jedes Jahr mit einer Wahrscheinlichkeit von rund sechsundzwanzig Prozent zu einem unkontrollierten Wiedereintritt einer Raketenstufe über dicht beflogenen Regionen kommt – etwa über Nordeuropa, dem Nordosten der USA oder großen Drehkreuzen im asiatisch-pazifischen Raum.
Das heißt jedoch nicht, dass es eine Chance von sechsundzwanzig Prozent gibt, dass ein Flugzeug getroffen wird. EUROCONTROL, die den Flugverkehr in 42 Ländern koordiniert, erklärte Euronews Next, die Prozentzahl beschreibe die Wahrscheinlichkeit, dass die Flugbahn einer abstürzenden Rakete dicht genutzten Luftraum kreuzt. In einem solchen Fall müssten die Behörden den Bereich vorsorglich sperren. Die reale, weltweite Wahrscheinlichkeit eines tatsächlichen Zusammenstoßes mit einem Flugzeug gilt dagegen als extrem gering. Auf Basis des heutigen Verkehrsaufkommens liegt sie bei ungefähr eins zu einer Million Jahren.
Doch schon eine solche „vorsorgliche“ Sperrung kann enorme Auswirkungen auf Reisende haben. Im Jahr 2022 blieb zum Beispiel ein Teil des spanischen Luftraums und angrenzender französischer Lufträume für Flüge entlang einer der berechneten Flugbahnen herabfallender Trümmer einer chinesischen Rakete geschlossen. Dieses eine Ereignis führte zu Hunderten verspäteten Flügen und kostete Millionen Euro – obwohl kein Flugzeug getroffen wurde und die Trümmer schließlich Tausende Kilometer entfernt im Meer landeten.
EUROCONTROL überwacht bereits heute Raketenstarts und Wiedereintritte, die den europäischen Luftraum betreffen. Mit Unterstützung von Institutionen wie EU-SST teilt die Organisation bei Bedarf Informationen und integriert Szenarien zum Wiedereintritt von Weltraumschrott in ihre Krisenprotokolle.
Warum Weltraumschrott die Hitze übersteht
Ein Hauptgrund für die Sorge: Raumfahrttechnik ist extrem robust gebaut. „Wenn man ein Objekt für den Einsatz im All konstruiert, muss es den Start überstehen. Es wird also stark und steif ausgelegt“, erklärt Stijn Lemmens, leitender Weltraumschrott-Analyst bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA.
Ein Klassiker unter den überlebenden Trümmerteilen sind etwa Tanks für Treibstoff aus hochwertigem Titan.
Der Großteil des Weltraumschrotts lässt sich später kaum noch zuordnen. Lemmens sagt, die Teile sähen „aus wie ein Gerät, das in den Schmelzofen gewandert ist“ – übrig bleibt nur ein angegriffener Metallklumpen.
Um den feurigen Rückweg zur Erde besser zu verstehen, bereitet die ESA die Mission Destructive Reentry Assessment Container Object, kurz DRACO, vor. Der Start ist für das Jahr 2027 geplant. Der Satellit hat ungefähr die Größe einer Waschmaschine und fliegt gewissermaßen auf Selbstmordmission: Er soll seinen eigenen Untergang von innen aufzeichnen.
Sobald der Satellit in der Atmosphäre zu verglühen beginnt, schützt eine speziell entwickelte, rund vierzig Zentimeter große, praktisch unzerstörbare Kapsel im Inneren die Technik. Sie funktioniert wie ein Flugschreiber. An sie sind etwa zweihundert Sensoren und vier Kameras im gesamten Satelliten angeschlossen, die Temperaturen und Materialbelastung bis zum Zerfall messen.
Ist der größte Teil des Satelliten zu Staub verbrannt, stürzt die Kapsel Richtung Ozean. Ein Fallschirm bremst sie ab. Kurz bevor sie ins Wasser fällt, sendet sie ihre wertvollen Messdaten über einen geostationären Satelliten zur Auswertung auf die Erde.
Diese Informationen sind entscheidend, denn, so Lemmens, „am Boden lassen sich die genauen Bedingungen derzeit nicht nachstellen“.
Einen „freundlichen“ Wiedereintritt planen
Die DRACO-Daten sollen Ingenieurinnen und Ingenieuren helfen, Satelliten so zu konstruieren, dass sie „demisable“ sind – also beim Wiedereintritt vollständig zerbrechen und verdampfen, lange bevor sie die Reiseflughöhen voll besetzter Maschinen erreichen.
Nach rund zehn Jahren Forschung erprobt die ESA nun Technologien wie leicht zerstörbare Unterlegscheiben und Halterungen. Sie sollen als Sollbruchstellen dienen, damit Raumfahrzeuge beim Wiedereintritt schneller auseinanderfallen. Ingenieure prüfen außerdem, ob sie Titan-Tanks durch Aluminiumlegierungen ersetzen können, die deutlich leichter schmelzen. Lemmens warnt jedoch: „Eine Lösung, die für einen Satellitentyp funktioniert, muss nicht automatisch für einen anderen passen.“
Langfristig wollen Fachleute erreichen, dass kontrollierte Wiedereintritte zum Standard für alle großen Raketenstufen werden. Dabei steuern Teams die ausgedienten Teile gezielt in abgelegene Ozeangebiete.
Ein immer komplexerer Himmel
Der Himmel wird immer voller. In Europa dürfte der Luftverkehr bis 2050 jedes Jahr um bis zu zwei Komma vier Prozent wachsen. Fluggesellschaften setzen zudem verstärkt auf Langstrecken. Sie passen ihre Routen an, um geopolitische Risiken zu umgehen und die Flugzeiten zu optimieren, damit sie weniger Emissionen verursachen.
Dazu kommt eine ganz neue Klasse von Luftreisenden: von suborbitalen Weltraumtouristen im Katy-Perry-Stil über langsam fliegende Kommunikationsballons in großer Höhe bis hin zu möglicherweise bald verfügbaren Hyperschallflugzeugen, die Punkt zu Punkt um den Globus rasen. In dicht besiedelten Städten werden zudem erste VTOL-Passagierdrohnen auftauchen, die senkrecht starten und landen.
Das Risikomanagement verlangt deutlich engere Abstimmung zwischen Fluglotsen und der Raumfahrtgemeinschaft. EUROCONTROL arbeitet daran, von Reaktionen im Einzelfall wegzukommen und einen dauerhaften Dienst aufzubauen, der Weltraumereignisse in Echtzeit überwacht. Ziel ist ein mehrschichtiges Lagebild vom Stadtluftraum bis hinauf in den niedrigen Erdorbit.
Mit Blick nach vorn fordert EUROCONTROL mehr Koordination über alle Akteure hinweg. Das betrifft neue wie etablierte Unternehmen der privaten Raumfahrtbranche. Erwünscht sind gemeinsame Planspiele und Simulationen, an denen Airlines, Militärs und Betreiber von Raumfahrzeugen beteiligt sind.
Und falls Trümmerteile doch durch die oberen Atmosphärenschichten hindurch bis in riskantere, niedrigere Höhen gelangen, fordert die Behörde maximale Transparenz. Jeder Beteiligte soll offenlegen, wie und warum ein bestimmtes Metall- oder Verbundteil so weit nach unten gekommen ist. Kurz gesagt: Wenn Ihr Stück rauchendes Raumschiff auf der Erde einschlägt, sollten Sie dazu stehen – und die Daten teilen. Nur so lassen sich alle Reisenden besser schützen.