Der Anstieg der Weltraumaktivität führt zu einem wachsenden Risiko durch unkontrolliertes Wiedereintritt von Weltraumschrott, doch eine überraschende neue Methode könnte eine kostengünstige Lösung zur Verfolgung dieser Gefahren bieten. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Überschallknalle, die von bestehenden Erdbebenüberwachungsnetzwerken erfasst werden, zur Rekonstruktion der Abstiegspfade und potenziellen Aufprallzonen fallender Raumfahrzeuge und großer Trümmerfragmente genutzt werden können. Diese Technik bietet eine entscheidende Methode nahezu in Echtzeit zur Überwachung von Objekten, wenn sie in der Atmosphäre auseinanderbrechen – etwas, womit herkömmliche Radar- und optische Systeme nur schwer zurechtkommen.
Das wachsende Problem des Weltraummülls
Die Zahl der Weltraumstarts nimmt dramatisch zu, was unweigerlich zu einem Anstieg der Menge an Trümmern führt, die auf die Erde zurückfallen. Während die meisten kleinen Stücke harmlos verbrennen, stellen größere Objekte eine echte Gefahr dar. Derzeit führen Agenturen wie die NASA häufig „kontrollierte“ Wiedereintritte durch und leiten Trümmer in abgelegene Gebiete. Allerdings führt die zunehmende Zahl an Starts zu mehr unkontrollierten Wiedereintritten – unvorhersehbaren Abstiegen, die das Risiko erhöhen, dass Trümmer in besiedelten Regionen landen.
Wie Sonic Booms Tracking-Daten liefern
Unter der Leitung von Benjamin Fernando von der Johns Hopkins University und Constantinos Charalambous vom Imperial College London zeigt eine kürzlich in Science veröffentlichte Studie die Wirksamkeit dieses neuen Ansatzes. Die Forscher analysierten Daten vom unkontrollierten Wiedereintritt eines 1,5 Tonnen schweren Moduls der chinesischen Shenzhou-15-Mission am 2. April 2024. Durch die Analyse der Ankunftszeiten von Überschallknallen an über 120 Seismometerstationen konnten sie die Flugbahn, Geschwindigkeit und das Auflösungsmuster des Moduls genau rekonstruieren.
Wie der Astrophysiker Jonathan McDowell erklärt, ist diese Methode besonders nützlich, da Überschallknalle im Gegensatz zur optischen Verfolgung Tag und Nacht erkennbar sind und mit der vorhandenen Infrastruktur implementiert werden können, was sie zu einer kostengünstigen Lösung macht. „Sie könnten das fast ‚kostenlos‘ bekommen, wenn Sie erst einmal wissen, wie man die Analyse durchführt.“
Auswirkungen auf Sicherheits- und Umweltbelange
Die Auswirkungen dieser Technologie gehen über die bloße Ortung von Trümmern hinaus. Die aus der Schallknallanalyse gesammelten Daten können dazu beitragen, Modelle darüber zu verfeinern, wie Objekte beim Wiedereintritt auseinanderbrechen, was für die Entwicklung von Raumfahrzeugen, die effektiver zerfallen, von entscheidender Bedeutung ist. Noch wichtiger ist, dass es dazu beitragen kann, die Umweltauswirkungen verdampfter Luft- und Raumfahrtmaterialien auf die obere Atmosphäre und die Möglichkeit zu verstehen, dass gefährliche Materialien wie radioaktive Isotope oder giftiger Raketentreibstoff den Boden erreichen.
Während Überschallknalle Kollisionen in der Luft nicht verhindern können, können sie die Wiederherstellungs- und Sanierungsbemühungen am Boden erheblich verbessern. Das größere Problem bleibt jedoch das Fehlen proaktiver Maßnahmen. McDowell betont: „Seit 60 Jahren lassen wir zu, dass die Dinge unkontrolliert wieder hereinbrechen … Irgendwann wird uns das Glück ausgehen.“
Zukünftige Entwicklung: Erweiterung des Systems
Um die Wirkung dieser Technik zu maximieren, schlägt Fernando zwei Schlüsselstrategien vor. Die erste besteht darin, bestehende seismische Netzwerke zu nutzen, insbesondere in Gebieten wie der Westküste der USA, wo Wiedereintrittsereignisse häufig sind. Der zweite Vorschlag schlägt den Aufbau maßgeschneiderter Netzwerke in Regionen vor, die einem erhöhten Trümmerrisiko ausgesetzt sind, beispielsweise in der Nähe von Startplätzen wie Hainan, China, wo Trümmer häufig über empfindliche Ökosysteme wie das Great Barrier Reef in Australien fallen.
„Ich befürchte, dass Weltraumschrott nicht die Aufmerksamkeit erhält, die er verdient, bis etwas wirklich Katastrophales passiert – und ich schätze, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das passiert, bei 100 Prozent liegt.“
Diese neue Methode bietet ein wichtiges Instrument zur Überwachung von Weltraummüll, ihr volles Potenzial hängt jedoch von Investitionen und einer proaktiven Umsetzung ab. Die zunehmende Gefahr unkontrollierter Wiedereintritte erfordert sofortige Aufmerksamkeit, um künftige Katastrophen zu verhindern.
