Unrat im Universum: Haben wir zu viele Satelliten im All?
Was Satelliten nicht alles können: Windmessungen und Wettervorhersagen, Internet- und Telefondienste bereitstellen, Gebirge, Flüsse und Seen vermessen und sogar fremde Planeten erkunden. Doch weißt du auch, was mit Satelliten passiert, wenn sie nicht mehr funktionieren? Früher wurde der ganze Müll einfach im Weltall gelassen und das wird heute immer mehr zum Problem.
Wenn wir über Satelliten sprechen denken wir zuallererst an viel Technik. Doch tatsächlich ist damit jeder Himmelskörper gemeint, der um einen anderen kreist. Das Wort „Satellit” stammt nämlich aus dem Lateinischen. Übersetzt heißt es einfach „Begleiter”. Und so wie der Mond um die Erde kreist und sie fortwährend „begleitet”, so besitzt der Jupiter, der größte Planet unseres Sonnensystems, sogar gleich mehrere Monde, die um ihn Kreisen – Diese heißen zum Beispiel Io, Europa oder Ganymed und ja, auch sie sind Satelliten. Experten sprechen dabei von sogenannten „natürlichen Satelliten”.
Erst Hunderte Jahre nachdem die Monde, bzw. die natürlichen Satelliten des Jupiter entdeckt wurden, wurden die ersten künstlichen Satelliten gebaut. Der erste seiner Art hieß Sputnik. Du siehst ihn auf dem Bild im Hintergrund. Sputnik war ein russischer Satellit, der seinerzeit für sehr viel Aufregung sorgte.
Der Wettlauf ins All
Zur Zeit des ersten Satelliten befanden sich die USA und die Sowjetunion, der Vorgänger des heutigen Russland, in einer Art Kriegszustand, genannt: der Kalte Krieg. Als „kalt” wurde der Krieg deshalb bezeichnet, weil beide Länder sich nicht wirklich angriffen – z.B. durch Bomben oder Ähnliches. Vielmehr versuchten beide Nationen die andere zu übertrumpfen – und das auch mit neuester Technik oder auch Waffen. (Im Hintergrund siehst du amerikanische Soldaten bei einem Atombombentest in der Wüste von Nevada im Jahr 1951.)
Nachdem die Sowjetunion den Satelliten Sputnik 1 am 4. Oktober 1957 ins All beförderte, sprach die halbe Welt vom sog. „Sputnik-Schock”. War es doch auf einmal möglich, dass „die Russen" das Wettrüsten um die technologische Vorherrschaft gewinnen würden? Doch es kam anders. Amerika konnte mit der neuen Technik Schritt halten und wie du sicher weißt, betrat schon bald nach den ersten Satelliten der erste Mensch den Mond: Der Amerikaner Neil Armstrong.
Heute schicken fast Länder regelmäßig Satelliten in die Umlaufbahn der Erde. Doch wozu eigentlich? Braucht man wirklich so viele Satelliten, nur damit wir Telefonieren und Fernsehen können? Keineswegs! Viele Satelliten werden aus Gründen in das Weltall geschickt, die mit dem alltäglichen Leben der Menschen zunächst recht wenig zu tun haben.
Vielfalt am Himmel
Manche Satelliten fliegen mehrere hundert Kilometer hoch, andere mehr als 35.000 km. Selbst die Internationale Raumstation, die ISS, auf der zuletzt der Star-Astronaut Alexander Gerst das Kommando innehatte, ist ein Satellit – wenn auch ein ungewöhnlich großer. Manche Satelliten – z.B. der Mars Observer – steuern fremde Planeten an und versuchen Genaueres über den Mars, die Venus, den Jupiter und andere Planeten unseres Sonnensystems in Erfahrung zu bringen.
Viele Satelliten haben einen ganz konkreten Nutzen für die Menschen, weil sie Nachrichtensignale, GPS-Daten, Telefongespräche oder Fernsehsendungen weltweit übertragen können. Andere Satelliten verfolgen einen eher „zerstörerischen" Zweck, weil sie als Zielsucher dabei helfen, Raketen und andere moderne Waffen abzufeuern. Wíeder andere Satelliten werden dazu genutzt, unser Wetter und insbesondere die klimatischen Veränderungen – wie den Klimawandel – besser zu verstehen.
Bilderstrecke: Besondere Satelliten kurz erklärt
Hier siehst du den Satelliten Cassini-Huygens, der den Planeten Saturn und seine Monde näher untersuchte. (Wenn du auf die Bilder klickst, werden sie größer)
Die Mission lieferte auch viele neue Erkenntnisse über die Atmosphäre des Planeten, die Saturnwinde, die Temperatur und natürlich über die Beschaffenheit der Ringe des Saturn. Die Gesamtkosten für die Mission beliefen sich dabei auf 3,2 Milliarden Dollar
DAS IST KEIN SCHMUCKSTÜCK. NEIN. DAS IST DER LAGEOS, EINER DER WICHTIGSTEN „GEODÄTISCHEN SATELLITEN” ÜBERHAUPT.
„Geodätisch” bedeutet: Dieser Satellit „vermisst” die Erde. Er liefert den Geologen wichtige Daten, die den Wissenschaftlern helfen, „Bewegungen” auf unserer Erde besser zu verstehen – z.B. über die Schmelze an den Polkappen oder die Verschiebung der Kontinente.
Hier siehst du einen modernen Kommunikationssatelliten, der als Verteidigungssystem dem US-Militär dient.
Das System mit der Abkürzung DSCS dient der Satellitenkommunikation, das zur globalen Kommunikation der verschiedenen Truppeneinheiten dient. Die Recht breiten „Flügel” bestehen übrigens aus Solarpanels. Dadurch tankt der Satellit Strom aus der Sonne, den er nicht nur zur Navigation, sondern auch zum Senden von Signalen Benötigt.
Hier siehst du Echo 1. Das ist ein amerikanischer Ballonsatellit, der im Jahr 1960 als erster Nachrichtensatellit ins All geschossen wurde.
Solche Nachrichten- oder auch Kommunikationssatelliten umkreisen die Erde und ermöglichen die Datenübertragung. Ihre Umlaufbahnen sind relativ hoch, um weite Gebiete überschauen zu können. Meist dienen solche Satelliten der Übertragung von Fernseh- und Radioprogrammen. Und in jüngster Zeit sorgen SIE auch immer mehr für ein schnelles Internet.
Last but not least: Die Internationale Raumstation ISS, auch sie ist technisch gesehen ein Satellit.
Technisch herausfordernd beim Betrieb einer Raumstation ist vor allem die Versorgung der Besatzung. Dort arbeiten nämlich Wissenschaftler aus aller Welt zusammen und erforschen, wie sich die Dinge im luftleeren Raum (Vakuum) anders verhalten als auf der Erde. Zum Beispiel ob und wie Tomaten im All wachsen! Raumstationen benötigen daher eine ständige Versorgung, besonders von Treibstoff zur Kurskorrektur, damit sie weder auf die Erde stürzen, noch mit einem Stück Schrott zusammenstoßen.
Satelliten bewegen sich anders als Raumschiffe
Wahnsinn! Findest du nicht? Es gibt so viele verschiedene Satelliten für so viele unterschiedliche Anwendungsgebiete. Doch weißt du eigentlich was mit den riesigen Metallkörpern am Ende ihrer Reise passiert? Satelliten stürzen ab, wenn ihnen der „Sprit” ausgeht und zwar auf die Erde. Meist verglühen sie beim Eintritt in die Atmosphäre – so nennen wir den Schutzmantel der Erde, der sie wie eine dünne Haut vor eisiger Kälte und gefährlichen Strahlen aus dem Weltall schützt.
Doch womit bewegt sich so ein Satellit eigentlich fort? Welchen Sprit hat er im Tank? Benzin ist es jedenfalls nicht. Ganz im Gegenteil: Satelliten nutzen die naheliegendste Energiequelle und zwar: die Sonne.
Satelliten können sich im Weltall nur im Kreis (bzw. Ellipsen) bewegen – das nennen wir eine Umlaufbahn. Um jedoch von der einen auf eine andere Umlaufbah zu gelangen, sind die meisten Satelliten mit sog. „Korrekturdüsen” ausgestattet. Wenn der Gasvorrat dafür aber aufgebraucht ist (oder die Solarzellen langsam den Geist aufgeben), verlässt der Satellit seine Umlaufbahn und wird dadurch in den meisten Fällen wertlos.
Kennst du eigentlich den Unterschied zwischen einem Satelliten und einem Raumschiff? Einem Satelliten fehlt – auch nach Erreichen seiner Laufbahn – ein Eigenantrieb, was ihn vom Raumschiff unterscheidet. Einfache gasbetriebene Bremsraketen führen zwar zu einem kontrollierten Absturz machen einen Satelliten aber noch nicht zum Raumschiff.
Am Ende bleibt viel Schrott im All
Dann gibt es zwei Möglichkeiten und die hängen mit der Flughöhe der Satelliten zusammen. Kleine und mittlere Satelliten, die in einer Höhe zwischen 1000 km und 36.000 km unterwegs sind fallen herunter und verglühen. Geostationäre Satelliten, die in einer Flughöhe von etwa 36000 km um die Erde kreisen, werden mit dem letzten Fünkchen Gas, das sie in sich tragen, auf eine höhere liegende Umlaufbahn katapultiert – und fristen ihr Dasein auf dem sog. „Friedhofsumlaufbahn” auch „Friedhofsorbit” genannt. Das siehst du hier im Hintergrund. Doch das sind nur die bekannten Positionen von Müllteilen im Weltraum..
Der Friedhofsorbit im All ist übrigens nicht zu verwechseln mit dem Raumschiff- oder Satelliten-Friedhof auf der Erde. Mitten im Ozean am „Point Nemo” lassen viele Nationen ihre alten Satelliten und Raumschiffe abstürzen. Dummerweise gibt es diese Praxis der gefahrlosen Entsorgung auf dem „Friedhof” noch nicht allzu lange. Auch die Trägerraketen, die die Satelliten überhaupt erst weg von der Erde ins All bringen, wurden früher einfach im Weltall gelassen – man dachte sich einfach nichts dabei. Doch weit gefehlt!
Seit den ersten Satelliten der Russen und Amerikaner hat die Menschheit etwa 6.000 Satelliten in die Erdumlaufbahn katapultiert. Davon treiben derzeit 1500 Raketen- und 2000 Satellitenteile im Weltall umher – einfach so, ohne jegliche Orientierung und ohne menschliche Kontrolle. Viele dieser Teile sind längst von Teleskopen erfasst – zumindest wenn sie mehr als ein paar Zentimeter groß sind. Klingt nach nicht viel, aber schon ein relativ kleines Teil könnte selbst die mächtige Internationale Raumstation, die ISS, vom Himmel holen.
Für dieses Fall haben Wissenschaftler natürlich vorgesorgt: Wenn ein Teilchen Weltraumschrott der ISS, oder auch anderen großen Satelliten, zu Nahe kommt, wird ein Ausweichmanöver eingeleitet, damit kein Schaden entsteht. Aber nichtsdestotrotz das Problem bleibt: Viele Satelliten wurden schon durch umherirrende Weltraumschrott zerfetzt. Dann werden auch sie Teil des Problems, denn jeder kaputte Satellit erzeugt abermals Weltraumschrott und ist ein kaputter Satellit zuviel.
Wie im All so auf der Erde?
Je mehr Teile um die Erde kreisen, desto größer wird die Gefahr für Mensch und Technik. Die NASA – das ist die amerikanische Raumfahrtbehörde – kann bis heute nicht ausschließen, dass der Unfall der Raumfähre Columbia im Jahr 2003 von Müll im Weltall ausgelöst wurde. Man kann also vieles in Satelliten sehen. Die Vorteile für die Menschheit – genaues GPS, Telefonie, Internet, Fernsehen, Television – sind ja auch bahnbrechend. Und doch stehen Satelliten auch für die nicht so schönen Kapitel der Menschheitsgeschichte.
Die Menschen haben sich ja viele Jahre auch nichts dabei gedacht, den Müll auf der Erde in die Flüsse und Weltmeere zu kippen. Heute ist das Bewusstsein natürlich ein völlig anderes und viele Menschen suchen fieberhaft nach einer Lösung, wie sie das viele Plastik wieder aus den Weltmeeren herausbekommen, so dass z.B. keine Tiere darunter leiden. Das Problem ist ähnlich wie im Weltall: Ist der Müll erst einmal im Meer oder im All, so ist es schwer, ihn wieder weg zu bekommen.
Die Europäische Weltraumorganisation ESA nimmt die Gefahr sehr ernst und hat eigens ein Teleskop ausgerichtet das umherfliegenden Weltraumschrott frühzeitig erkennen und beobachten kann. Es gibt auch mehrere Pläne dafür, den Müll in Zukunft wirklich zu entsorgen, indem alte Satelliten wieder zur Erde zurückgebracht werden. Dann könnte man die Einzelteile auch wiederverwenden, also recyceln.
Bisher hat es um die 290 Explosionen und Zusammenstöße im All gegeben. Doch bis heute fehlt es an einer gemeinsame Strategie aller Weltraumorganisationen – ähnlich wie es den Ländern dieser Erde auch nicht auf eine gemeinsame Strategie einigen können, um den Klimawandel besser in den Griff zu bekommen.
Immerhin zeigt das Projekt der ISS, dass es auch anders geht: An dem Projekt arbeiten mehr als 1300 beteiligte Forscher aus 63 Ländern. Untersucht werden vorwiegend die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Menschen, Tiere und Pflanzen. Und wer weiß: Vielleicht helfen die Erkenntnisse über Tomaten aus dem Weltall eines Tages sogar dabei, die Menschheit zu ernähren.
Denn wenn die Weltraumforschung bislang eines gezeigt hat, dann das: Diese Art von Forschung dauert meist Jahrzehnte und oft sind es die „unerwarteten” Ergebnisse, die die Menschheit dann am Ende weiterbringen.
