Weltraummüll - Space debris

Erde aus dem Weltraum, umgeben von kleinen weißen Punkten
Ein computergeneriertes Bild, das die Positionen, aber nicht die relativen Größen von Weltraumschrott darstellt, wie er aus einer hohen Erdumlaufbahn zu sehen ist . Die beiden Hauptschuttfelder sind der Ring von Objekten in der geosynchronen Erdumlaufbahn (GEO) und die Wolke von Objekten in der niedrigen Erdumlaufbahn (LEO).

Weltraumschrott (auch bekannt als Weltraumschrott , Weltraumverschmutzung , Weltraummüll , Weltraummüll oder Weltraummüll ) sind verstorbene künstliche Objekte im Weltraum – hauptsächlich in der Erdumlaufbahn – die keine nützliche Funktion mehr erfüllen. Dazu gehören verlassene Raumfahrzeuge – nicht funktionsfähige Raumfahrzeuge und verlassene Trägerraketen – missionsbezogene Trümmer und besonders zahlreiche in der Erdumlaufbahn, Splittertrümmer aus dem Aufbrechen von verlassenen Raketenkörpern und Raumfahrzeugen. Neben verfallenen, von Menschenhand geschaffenen Objekten, die im Orbit zurückgelassen wurden, sind andere Beispiele für Weltraumschrott Fragmente von ihrem Zerfall, Erosion und Kollisionen oder sogar Farbflecken, verfestigte Flüssigkeiten, die aus Raumfahrzeugen ausgestoßen wurden, und unverbrannte Partikel von Feststoffraketenmotoren. Weltraummüll stellt eine Gefahr für Raumfahrzeuge dar.

Weltraummüll ist in der Regel eine negative Externalität – sie verursacht für andere externe Kosten von der ersten Aktion zum Starten oder Verwenden eines Raumfahrzeugs in einer erdnahen Umlaufbahn – Kosten, die in der Regel von der Trägerrakete weder berücksichtigt noch vollständig in den Kosten berücksichtigt werden oder Nutzlastbesitzer. Die Messung, Minderung und potenzielle Entfernung von Trümmern werden von einigen Teilnehmern der Raumfahrtindustrie durchgeführt .

Im Oktober 2019 meldete das US-Weltraumüberwachungsnetzwerk fast 20.000 künstliche Objekte im Orbit über der Erde, darunter 2.218 betriebsfähige Satelliten. Dies sind jedoch nur die Objekte, die groß genug sind, um verfolgt zu werden. Im Januar 2019 befanden sich schätzungsweise mehr als 128 Millionen Trümmerstücke, die kleiner als 1 cm (0,4 Zoll) sind, etwa 900.000 Trümmerstücke von 1 bis 10 cm und etwa 34.000 Stück größer als 10 cm (3,9 Zoll) im Orbit um die Welt. Wenn die kleinsten Objekte künstlichen Weltraummülls (Farbflecken, Feststoffraketenabgaspartikel usw.) mit Mikrometeoroiden gruppiert werden , werden sie von Weltraumbehörden manchmal zusammen als MMOD (Micrometeoroid and Orbital Debris) bezeichnet. Kollisionen mit Trümmern sind zu einer Gefahr für Raumfahrzeuge geworden; Kleinste Gegenstände verursachen Schäden wie beim Sandstrahlen , insbesondere an Sonnenkollektoren und Optiken wie Teleskopen oder Startrackern , die nicht ohne weiteres durch eine ballistische Abschirmung geschützt werden können .

Unterhalb 2.000 km (1.200 Meilen) Earth- Höhe , Trümmerstücke sind dichter als Meteoroiden ; die meisten sind Staub von Feststoffraketenmotoren, Oberflächenerosionsablagerungen wie Farbflocken und gefrorenes Kühlmittel von RORSAT (nuklearbetriebene Satelliten). Zum Vergleich: Die Internationale Raumstation ISS kreist im Bereich von 300 bis 400 Kilometern (190 bis 250 Meilen), während die beiden jüngsten großen Trümmerereignisse – der chinesische Antisat-Waffentest von 2007 und die Satellitenkollision von 2009 – bei 800 bis 900 Kilometern auftraten ( 500 bis 560 Meilen) Höhe. Die ISS verfügt über eine Whipple-Abschirmung , um Schäden durch kleine MMOD zu widerstehen; bekannte Trümmer mit einer Kollisionswahrscheinlichkeit von über 1/10.000 werden jedoch durch Manövrieren der Station vermieden .

Geschichte

Weltraummüll begann in der Erdumlaufbahn unmittelbar mit dem ersten Start eines zu akkumulieren künstlichen Satelliten Sputnik 1 in der Umlaufbahn im Oktober 1957. Aber auch vor , dass neben natürlicher ejecta von der Erde haben die Menschen könnten ejecta produziert , den Raum wurde Schutt, wie im August 1957 Pascal-B-Test . Nach dem Start von Sputnik begann das North American Aerospace Defense Command (NORAD) mit der Zusammenstellung einer Datenbank (dem Space Object Catalog ) aller bekannten Raketenstarts und Objekte, die die Umlaufbahn erreichten: Satelliten, Schutzschilde und Oberstufen von Trägerraketen . Die NASA veröffentlichte später modifizierte Versionen der Datenbank in einem zweizeiligen Elementsatz , und Anfang der 1980er Jahre veröffentlichte das CelesTrak- Bulletin-Board-System sie erneut.

Trümmergrafik von Höhe und Umlaufdauer
Gabbard-Diagramm von fast 300 Trümmerteilen aus dem Zerfall der fünf Monate alten dritten Stufe des chinesischen Boosters Long March 4 am 11. März 2000

Die Tracker, die die Datenbank fütterten, wussten von anderen Objekten im Orbit, von denen viele das Ergebnis von Explosionen im Orbit waren. Einige wurden absichtlich während der Tests von Anti-Satelliten-Waffen (ASAT) in den 1960er Jahren verursacht , und andere waren das Ergebnis von Raketenstufen, die im Orbit explodierten, als übrig gebliebenes Treibmittel expandierte und ihre Panzer zerbrach. Um die Nachverfolgung zu verbessern, führte NORAD-Mitarbeiter John Gabbard eine separate Datenbank. Gabbard untersuchte die Explosionen und entwickelte eine Technik zur Vorhersage der Umlaufbahnen ihrer Produkte, und Gabbard-Diagramme (oder Diagramme) sind heute weit verbreitet. Diese Studien wurden verwendet, um die Modellierung von Orbitalentwicklung und -zerfall zu verbessern.

Als die NORAD-Datenbank in den 1970er Jahren öffentlich zugänglich wurde, wurden Techniken, die für den Asteroidengürtel entwickelt wurden, auf die Untersuchung der Datenbank bekannter künstlicher Satelliten-Erdobjekte angewendet.

Große Kamera, daneben steht ein Mann zum Maßstab
Baker-Nunn-Kameras wurden häufig verwendet, um Weltraummüll zu untersuchen.

Neben Ansätzen zur Reduzierung von Trümmern, bei denen Zeit und natürliche Gravitations-/Atmosphäreneffekte dazu beitragen, Weltraummüll zu beseitigen, oder eine Vielzahl von technologischen Ansätzen, die vorgeschlagen wurden (von denen die meisten nicht umgesetzt wurden), um Weltraummüll zu reduzieren, haben eine Reihe von Wissenschaftlern beobachtet, dass institutionelle Faktoren – politische, rechtliche, wirtschaftliche und kulturelle „Spielregeln“ – sind das größte Hindernis für die Säuberung des erdnahen Weltraums. Bis 2014 gab es kaum kommerzielle Anreize, Weltraummüll zu reduzieren, da die Kosten für den Umgang damit nicht der Einheit zugeschrieben werden, die ihn herstellt, sondern von allen Nutzern der Weltraumumgebung getragen wird und auf die menschliche Gesellschaft als Ganzes angewiesen ist, die davon profitiert aus Weltraumtechnologien und -wissen. Es wurden eine Reihe von Vorschlägen zur Verbesserung der Institutionen gemacht, um die Anreize zur Reduzierung von Weltraummüll zu erhöhen. Dazu gehören staatliche Mandate zur Schaffung von Anreizen sowie Unternehmen, die einen wirtschaftlichen Nutzen sehen, wenn sie den Abfall aggressiver reduzieren als bestehende staatliche Standardpraktiken. 1979 gründete die NASA das Orbital Debris Program, um Maßnahmen zur Eindämmung von Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn zu erforschen.

Schuttwachstum

In den 1980er Jahren versuchten die NASA und andere US-Gruppen, das Wachstum von Trümmern zu begrenzen. Eine Versuchslösung wurde von McDonnell Douglas für die Delta-Trägerrakete implementiert , indem der Booster von seiner Nutzlast wegbewegt und alle in seinen Tanks verbliebenen Treibstoffe abgelassen wurden. Dadurch wurde eine Quelle für den Druckaufbau in den Tanks eliminiert, die zuvor zu einer Explosion und zusätzlichen Orbitaltrümmern geführt hatte. Andere Länder nahmen diese Maßnahme langsamer an, und insbesondere aufgrund einer Reihe von Starts der Sowjetunion wuchs das Problem im Laufe des Jahrzehnts.

Eine neue Reihe von Studien folgte, als NASA, NORAD und andere versuchten, die Orbitalumgebung besser zu verstehen, wobei jede die Anzahl der Trümmerstücke in der Zone der kritischen Masse nach oben korrigierte. Obwohl 1981 (als Schefters Artikel veröffentlicht wurde) die Anzahl der Objekte auf 5.000 geschätzt wurde, fanden neue Detektoren im bodengestützten elektrooptischen Deep Space Surveillance- System neue Objekte. In den späten 1990er Jahren wurde angenommen, dass die meisten der 28.000 gestarteten Objekte bereits zerfallen waren und etwa 8.500 im Orbit verblieben. Bis 2005 wurde diese auf 13.000 Objekte nach oben korrigiert, eine Studie aus dem Jahr 2006 erhöhte die Zahl aufgrund eines ASAT- Tests und einer Satellitenkollision auf 19.000 . Im Jahr 2011 sagte die NASA, dass 22.000 Objekte verfolgt wurden.

Ein NASA-Modell aus dem Jahr 2006 schlug vor, dass die Umgebung die damals bekannte Bevölkerung bis etwa 2055 behalten würde, wenn keine neuen Starts stattfanden, dann würde sie von selbst zunehmen. Richard Crowther von der britischen Defense Evaluation and Research Agency sagte 2002, er glaube, dass die Kaskade etwa 2015 beginnen würde ) und 1.500 km (930 mi) – hatten bereits die kritische Dichte überschritten.

Auf der European Air and Space Conference 2009 prognostizierte der Forscher der University of Southampton, Hugh Lewis, dass die Bedrohung durch Weltraummüll im nächsten Jahrzehnt um 50 Prozent zunehmen und sich in den nächsten 50 Jahren vervierfachen würde. Ab 2009 wurden wöchentlich mehr als 13.000 enge Anrufe verfolgt.

Ein Bericht des US-amerikanischen National Research Council aus dem Jahr 2011 warnte die NASA, dass die Menge an Weltraumschrott auf einem kritischen Niveau sei. Nach einigen Computermodellen hat die Menge an Weltraumschrott „einen Wendepunkt erreicht, an dem sich derzeit genug im Orbit befindet, um kontinuierlich zu kollidieren und noch mehr Trümmer zu erzeugen, was das Risiko von Ausfällen von Raumfahrzeugen erhöht“. Der Bericht forderte internationale Vorschriften zur Begrenzung von Abfall und die Erforschung von Entsorgungsmethoden.

Objekte in der Erdumlaufbahn, einschließlich Splittertrümmer.  November 2020 NASA:ODPO
Objekte in der Erdumlaufbahn, einschließlich Splittertrümmer. November 2020 NASA:ODPO

Trümmergeschichte in bestimmten Jahren

  • Ab 2009 wurden 19.000 Trümmer über 5 cm (2 Zoll) vom United States Space Surveillance Network verfolgt .
  • Im Juli 2013 befanden sich Schätzungen von mehr als 170 Millionen Trümmern kleiner als 1 cm (0,4 Zoll), etwa 670.000 Trümmern von 1 bis 10 cm und etwa 29.000 größeren Trümmerstücken im Orbit.
  • Im Juli 2016 kreisen fast 18.000 künstliche Objekte über der Erde, darunter 1.419 betriebsfähige Satelliten.
  • Im Oktober 2019 befanden sich fast 20.000 künstliche Objekte im Orbit über der Erde, darunter 2.218 betriebsfähige Satelliten.

Charakterisierung

Größe

Es wird geschätzt, dass es im Januar 2019 über 128 Millionen Trümmerstücke gibt, die kleiner als 1 cm (0,39 Zoll) sind. Es gibt ungefähr 900.000 Stücke von 1 bis 10 cm. Die aktuelle Anzahl großer Trümmer (definiert als 10 cm Durchmesser oder größer) beträgt 34.000. Der messtechnische Cutoff beträgt c. 3 mm (0,12 Zoll). Über 98 Prozent der 1.900 Tonnen Schutt in der niedrigen Erdumlaufbahn (Stand 2002) entfielen auf etwa 1.500 Objekte mit jeweils über 100 kg (220 lb). Die Gesamtmasse ist trotz Zugabe vieler kleinerer Objekte meist konstant, da sie früher wieder in die Atmosphäre eintreten. Im Jahr 2008 wurden "9.000 Stücke von im Orbit befindlichen Dschunken" mit einer geschätzten Masse von 5.500 t (12.100.000 lb) identifiziert.

Niedrige Erdumlaufbahn

In den Umlaufbahnen, die der Erde am nächsten sind – weniger als 2.000 km (1.200 Meilen) Umlaufbahnhöhe , die als niedrige Erdumlaufbahn (LEO) zu GEO , einer einzelnen Umlaufbahn, die von über 500 Satelliten weit verbreitet ist ). Dies beginnt sich im Jahr 2019 zu ändern, und mehrere Unternehmen haben damit begonnen, die frühen Phasen von Satelliten-Internet-Konstellationen einzusetzen , die viele universelle Umlaufbahnen in LEO mit 30 bis 50 Satelliten pro Umlaufebene und Höhe haben werden. Traditionell waren die am stärksten bevölkerten LEO-Umlaufbahnen eine Reihe von sonnensynchronen Satelliten , die einen konstanten Winkel zwischen der Sonne und der Umlaufbahnebene einhalten , was die Erdbeobachtung bei gleichbleibendem Sonnenwinkel und konstanter Beleuchtung erleichtert. Sonnensynchrone Umlaufbahnen sind polar , das heißt, sie überqueren die Polarregionen. LEO-Satelliten kreisen in vielen Flugzeugen, normalerweise bis zu 15 Mal am Tag, was zu häufigen Annäherungen zwischen Objekten führt. Die Dichte von Satelliten – sowohl aktiven als auch verlassenen – ist in LEO viel höher.

Bahnen werden durch Gravitationsstörungen beeinflusst (die in LEO eine Ungleichmäßigkeit des Gravitationsfeldes der Erde aufgrund von Dichteschwankungen des Planeten beinhalten) und Kollisionen können aus jeder Richtung auftreten. Aufpralle zwischen Satelliten im Orbit können bei einem theoretischen Frontalaufprall mit bis zu 16 km/s auftreten; die Schließgeschwindigkeit könnte das Doppelte der Umlaufgeschwindigkeit betragen . Die Satellitenkollision 2009 ereignete sich mit einer Annäherungsgeschwindigkeit von 11,7 km/s (26.000 mph) und verursachte über 2000 große Trümmerfragmente. Diese Trümmer durchqueren viele andere Umlaufbahnen und erhöhen das Kollisionsrisiko von Trümmern.

Es wird vermutet, dass eine ausreichend große Kollision von Raumfahrzeugen möglicherweise zu einem Kaskadeneffekt führen oder sogar einige bestimmte niedrige Erdumlaufbahnen für die langfristige Nutzung durch umlaufende Satelliten effektiv unbrauchbar machen könnte, ein Phänomen, das als Kessler-Syndrom bekannt ist . Der theoretische Effekt wird als eine theoretische außer Kontrolle geratene Kettenreaktion von Kollisionen projiziert, die die Anzahl und Dichte von Weltraumschrott in der erdnahen Umlaufbahn exponentiell erhöht und über eine kritische Dichte hinaus auftritt.

Weltraummissionen mit Besatzung finden meist in einer Höhe von 400 km (250 Meilen) und darunter statt, wo der Luftwiderstand hilft, Zonen von Fragmenten zu befreien. Die obere Atmosphäre hat keine feste Dichte auf einer bestimmten Umlaufbahnhöhe; es verändert sich aufgrund der atmosphärischen Gezeiten und dehnt sich aufgrund des Weltraumwetters über längere Zeiträume aus oder zieht sich zusammen . Diese längerfristigen Effekte können den Luftwiderstand in niedrigeren Höhen erhöhen; die Expansion in den 1990er Jahren war ein Faktor für die verringerte Schuttdichte. Ein weiterer Faktor waren weniger Starts durch Russland; die Sowjetunion machte die meisten ihrer Markteinführungen in den 1970er und 1980er Jahren.

Höhere Höhen

In größeren Höhen, wo der Luftwiderstand weniger signifikant ist, dauert der Orbitalzerfall länger. Leichte atmosphärischer Widerstand , Mond Störungen , Erdanziehung Störungen, Sonnenwind und Solarstrahlungsdruck können Schutt nach unten allmählich bringen Höhen zu senken (wo es zerfällt), aber in sehr großen Höhen dieser Jahrtausende dauern. Obwohl Orbits in großer Höhe weniger häufig verwendet werden als LEO und das Problem langsamer auftritt, schreiten die Zahlen schneller in Richtung der kritischen Schwelle.

Viele Kommunikationssatelliten befinden sich in geostationären Umlaufbahnen (GEO), gruppieren sich über bestimmte Ziele und teilen sich dieselbe Umlaufbahn. Obwohl die Geschwindigkeiten zwischen GEO-Objekten niedrig sind, nimmt ein Satellit, wenn er verfallen ist (wie Telstar 401 ), eine geosynchrone Umlaufbahn an ; seine Bahnneigung nimmt um ca. ,8° und seine Geschwindigkeit um ca. 160 km/h (99 mph) pro Jahr zu. Die Aufprallgeschwindigkeit erreicht ihren Höhepunkt bei etwa 1,5 km/s (0,93 mi/s). Bahnstörungen verursachen eine Längendrift des inoperablen Raumfahrzeugs und eine Präzession der Bahnebene. Nahanflüge (innerhalb von 50 Metern) werden auf einen pro Jahr geschätzt. Die Kollisionstrümmer stellen ein geringeres kurzfristiges Risiko dar als bei einer LEO-Kollision, aber der Satellit würde wahrscheinlich funktionsunfähig werden. Große Objekte wie Solarsatelliten sind besonders anfällig für Kollisionen.

Obwohl die ITU nun den Nachweis verlangt, dass ein Satellit am Ende seiner Lebensdauer aus seinem Orbitalschlitz bewegt werden kann, sind Studien darauf hinzuweisen, dass dies nicht ausreicht. Da der GEO-Orbit zu weit entfernt ist, um Objekte unter 1 m (3 ft 3 in) genau zu messen, ist die Natur des Problems nicht bekannt. Satelliten könnten in GEO an leere Stellen verschoben werden, was weniger Manövrieren erfordert und es einfacher macht, zukünftige Bewegungen vorherzusagen. Satelliten oder Booster in anderen Umlaufbahnen, insbesondere in geostationären Transferbahnen gestrandet , sind aufgrund ihrer typischerweise hohen Überfahrtsgeschwindigkeit ein zusätzliches Problem.

Trotz der Bemühungen, das Risiko zu verringern, kam es zu Kollisionen von Raumfahrzeugen. Der Telekommunikationssatellit Olympus-1 der Europäischen Weltraumorganisation ESA wurde am 11. August 1993 von einem Meteoriten getroffen und bewegte sich schließlich in eine Friedhofsbahn . Am 29. März 2006 wurde der russische Kommunikationssatellit Express-AM11 von einem unbekannten Objekt getroffen und funktionsunfähig gemacht; seine Ingenieure hatten genug Kontaktzeit mit dem Satelliten, um ihn in eine Friedhofsbahn zu schicken.

Quellen

Totes Raumschiff

Kleiner runder Satellit mit sechs abstrahlenden Stabantennen
Vanguard 1 wird voraussichtlich 240 Jahre im Orbit bleiben.

1958 starteten die Vereinigten Staaten Vanguard I in eine mittlere Erdumlaufbahn (MEO). Im Oktober 2009 waren es und die Oberstufe seiner Startrakete die ältesten noch im Orbit lebenden künstlichen Weltraumobjekte. In einem Katalog bekannter Starts bis Juli 2009 listete die Union of Concerned Scientists 902 einsatzfähige Satelliten aus einer bekannten Population von 19.000 großen Objekten und etwa 30.000 gestarteten Objekten auf.

Ein Beispiel für zusätzliche verfallene Satellitentrümmer sind die Überreste des sowjetischen RORSAT- Marineüberwachungssatellitenprogramms aus den 1970er und 1980er Jahren . Die BES-5 -Kernreaktoren der Satelliten wurden mit einem Kühlmittelkreislauf aus einer Natrium-Kalium-Legierung gekühlt , was ein potenzielles Problem darstellte, wenn der Satellit das Ende seiner Lebensdauer erreichte. Während viele Satelliten nominell in Friedhofsbahnen mittlerer Höhe befördert wurden , waren dies nicht alle. Sogar Satelliten, die ordnungsgemäß in eine höhere Umlaufbahn gebracht wurden, hatten über einen Zeitraum von 50 Jahren eine achtprozentige Wahrscheinlichkeit, dass sie durchstochen und Kühlmittel freigesetzt werden. Das Kühlmittel gefriert zu Tröpfchen einer festen Natrium-Kalium-Legierung und bildet zusätzliche Ablagerungen.

Im Februar 2015 explodierte der USAF Defense Meteorological Satellite Program Flight 13 (DMSP-F13) im Orbit und erzeugte mindestens 149 Trümmerobjekte, die voraussichtlich jahrzehntelang im Orbit bleiben würden.

Umlaufende Satelliten wurden absichtlich zerstört . USA und UdSSR / Russland haben über 30 bzw. 27 ASAT-Tests durchgeführt, gefolgt von 10 aus China und einem aus Indien . Die jüngsten ASATs waren das chinesische Abhören von FY-1C , Versuche mit dem russischen PL-19 Nudol , das amerikanische Abhören von USA-193 und das indische Abhören eines nicht genannten Live-Satelliten .

Verlorene Ausrüstung

Eine treibende Wärmedecke , die 1998 während STS-88 fotografiert wurde .

Weltraumschrott enthält einen Handschuh verloren durch Astronauten Ed White auf dem ersten amerikanischen Raum-Spaziergang (EVA), eine Kamera verloren durch Michael Collins in der Nähe von Gemini 10 , einer Wärmedecke während verloren STS-88 , Müllbeutel über Bord geworfen von den sowjetischen Kosmonauten während Du ‚s 15 Jahre Lebensdauer, ein Schraubenschlüssel und eine Zahnbürste. Sunita Williams von STS-116 hat während einer EVA eine Kamera verloren. Bei einem STS-120 EVA zur Verstärkung eines zerrissenen Solarpanels ging eine Zange verloren, und bei einem STS-126 EVA verlor Heidemarie Stefanyshyn-Piper eine aktentaschengroße Werkzeugtasche.

Booster

Verbrachte Oberstufe einer Delta-II- Rakete, fotografiert vom XSS 10- Satelliten

Bei der Charakterisierung des Problems des Weltraummülls wurde gelernt , dass vielen Schutt zu Oberstufen Rakete zurückzuführen war (zB der Inertial Upper Stage ) , die in der Umlaufbahn am Ende, und brechen aufgrund der Zersetzung von unvented unverbranntem Kraftstoff. Bei einem großen bekannten Einschlagereignis handelte es sich jedoch um einen (intakten) Ariane- Booster. Obwohl die NASA und die United States Air Force jetzt eine Passivierung der Oberstufe benötigen, ist dies bei anderen Trägerraketen nicht der Fall. Untere Stufen, wie die Feststoffraketen des Space Shuttle oder die Saturn IB- Trägerraketen des Apollo-Programms , erreichen die Umlaufbahn nicht.

Am 11. März 2000 explodierte eine chinesische CBERS-1- Oberstufe des Long March 4 im Orbit und erzeugte eine Trümmerwolke. Am 19. Februar 2007 explodierte eine russische Briz-M- Boosterstufe im Orbit über Südaustralien. Sie wurde am 28. Februar 2006 mit einem Kommunikationssatelliten Arabsat-4A gestartet und versagte, bevor sie ihren Treibstoff verbrauchen konnte. Obwohl die Explosion von Astronomen gefilmt wurde, war die Trümmerwolke aufgrund der Umlaufbahn schwer mit Radar zu messen. Bis zum 21. Februar 2007 wurden über 1.000 Fragmente identifiziert. Eine Trennung vom 14. Februar 2007 wurde von Celestrak aufgezeichnet. Im Jahr 2006 gab es acht Ausbrüche, die meisten seit 1993. Ein weiterer Briz-M brach am 16. Oktober 2012 nach einem gescheiterten Proton-M- Start am 6. August ab . Die Menge und Größe der Trümmer war unbekannt. Ein Raketenbooster vom 7. März erzeugte am Abend des 27. Juli 2016 einen Feuerball, der von Teilen von Utah, Nevada, Colorado, Idaho und Kalifornien aus sichtbar war; über seine Auflösung wurde in den sozialen Medien weithin berichtet. In den Jahren 2018-2019 haben sich drei verschiedene zweite Stufen des Atlas V Centaur aufgelöst.

Umlaufbahn von 2020 SO

Im Dezember 2020 bestätigten Wissenschaftler, dass ein zuvor entdecktes erdnahes Objekt, 2020 SO , ein 1966 gestarteter Weltraumschrott war, der die Erde und die Sonne umkreiste.

Waffen

Eine frühere Trümmerquelle waren die Tests von Anti-Satelliten-Waffen (ASATs) durch die USA und die Sowjetunion in den 1960er und 1970er Jahren. Die Dateien des North American Aerospace Defense Command (NORAD) enthielten nur Daten für sowjetische Tests, und Trümmer von US-Tests wurden erst später identifiziert. Als das Trümmerproblem verstanden wurde, waren weit verbreitete ASAT-Tests beendet; das US- Programm 437 wurde 1975 eingestellt.

Die USA starteten ihre ASAT-Programme in den 1980er Jahren mit dem Vought ASM-135 ASAT neu . Ein Test von 1985 zerstörte einen 1-Tonnen-Satelliten (2.200 lb) in einer Umlaufbahn von 525 km (326 Meilen) und erzeugte Tausende von Trümmern, die größer als 1 cm (0,39 Zoll) waren. Aufgrund der Höhe ließ der Luftwiderstand die Umlaufbahn der meisten Trümmer innerhalb eines Jahrzehnts zerfallen. Dem Test folgte ein De-facto- Moratorium.

Simulation der Erde aus dem Weltraum, mit Umlaufbahnen in Rot
Bekannte Umlaufbahnen von Fengyun -1C Trümmern einen Monat nach dem Zerfall des Wettersatelliten durch die chinesische ASAT

Chinas Regierung wurde wegen der militärischen Auswirkungen und der Menge an Trümmern des Anti-Satelliten-Raketentests von 2007 verurteilt , dem größten einzelnen Weltraumschrott-Vorfall in der Geschichte (der über 2.300 Teile Golfballgröße oder mehr erzeugte, über 35.000 1 cm (0,4 Zoll). oder größer und eine Million Stück 1 mm (0,04 Zoll) oder größer). Der Zielsatellit umkreiste zwischen 850 km (530 Meilen) und 882 km (548 Meilen), dem Teil des erdnahen Weltraums, der am dichtesten mit Satelliten bevölkert ist. Da der Luftwiderstand in dieser Höhe gering ist, kehren die Trümmer nur langsam zur Erde zurück, und im Juni 2007 manövrierte die NASA- Raumsonde Terra , um den Aufprall der Trümmer zu vermeiden. Dr. Brian Weeden, Offizier der US-Luftwaffe und Mitarbeiter der Secure World Foundation, stellte fest, dass die chinesische Satellitenexplosion 2007 einen Orbitaltrümmer von mehr als 3.000 separaten Objekten erzeugte, die dann verfolgt werden mussten. Am 20. Februar 2008 starteten die USA eine SM-3-Rakete von der USS Lake Erie , um einen defekten US-Spionagesatelliten zu zerstören, von dem angenommen wurde, dass er 450 kg (1.000 lb) des giftigen Treibmittels Hydrazin transportierte . Das Ereignis ereignete sich bei etwa 250 km (155 mi) und die resultierenden Trümmer haben ein Perigäum von 250 km (155 mi) oder weniger. Die Rakete sollte die Menge an Trümmern minimieren, die (laut Pentagon Strategic Command Chef Kevin Chilton) bis Anfang 2009 zerfallen waren. Am 27. März 2019 gab der indische Premierminister Narendra Modi bekannt, dass Indien einen seiner eigenen LEO-Satelliten mit eine bodengestützte Rakete. Er erklärte, dass die Operation, die Teil der Mission Shakti ist , die Interessen des Landes im Weltraum verteidigen würde. Danach gab das US Air Force Space Command bekannt, dass es 270 neue Trümmerstücke aufspürte, erwartete jedoch, dass die Zahl mit der weiteren Datenerfassung steigen würde.

Die Anfälligkeit von Satelliten für Trümmer und die Möglichkeit, LEO-Satelliten anzugreifen, um Trümmerwolken zu erzeugen, hat Spekulationen ausgelöst, dass Länder, die keinen Präzisionsangriff durchführen können, möglich sind. Ein Angriff auf einen Satelliten von 10 t (22.000 lb) oder mehr würde die LEO-Umgebung schwer beschädigen.

Gefahren

Große Glasgrube (Beschädigung)
Ein Mikrometeoroid hinterließ diesen Krater auf der Oberfläche des Frontfensters des Space Shuttle Challenger auf STS-7 .

Zum Raumschiff

Weltraumschrott kann eine Gefahr für aktive Satelliten und Raumfahrzeuge darstellen. Es wurde die Theorie aufgestellt, dass die Erdumlaufbahn sogar unpassierbar werden könnte, wenn das Kollisionsrisiko zu hoch wird.

Da jedoch das Risiko für Raumschiffe mit der Zeit zunimmt, in der sie hohen Trümmerdichten ausgesetzt sind, ist es genauer zu sagen, dass LEO von Raumfahrzeugen im Orbit unbrauchbar gemacht würde . Die Gefahr für Flugzeuge, die LEO passieren , um eine höhere Umlaufbahn zu erreichen, wäre aufgrund der sehr kurzen Zeitspanne der Überfahrt viel geringer.

Unbemanntes Raumschiff

Obwohl Raumfahrzeuge normalerweise durch Whipple-Schilde geschützt sind, verschleißen Sonnenkollektoren, die der Sonne ausgesetzt sind, durch Einschläge mit geringer Masse. Selbst kleine Stöße können eine Plasmawolke erzeugen, die ein elektrisches Risiko für die Panels darstellt.

Es wird angenommen, dass Satelliten durch Mikrometeoriten und (kleine) Orbitaltrümmer (MMOD) zerstört wurden. Der früheste vermutete Verlust war Kosmos 1275, der am 24. Juli 1981 (einen Monat nach dem Start) verschwand. Kosmos enthielt kein flüchtiges Treibmittel, daher schien sich im Inneren des Satelliten nichts zu befinden, was die zerstörerische Explosion hätte verursachen können. Der Fall ist jedoch nicht bewiesen und eine weitere Hypothese lautet, dass die Batterie explodierte. Das Tracking zeigte, dass es in 300 neue Objekte zerfiel.

Viele Auswirkungen wurden seitdem bestätigt. Am 24. Juli 1996 wurde beispielsweise der französische Mikrosatellit Cerise von Fragmenten eines Ariane-1 H-10-Boosters der Oberstufe getroffen, der im November 1986 explodierte. Am 29. März 2006 wurde der russische Kommunikationssatellit Ekspress AM11 von einem Unbekannten getroffen Objekt und unbrauchbar gemacht. Am 13. Oktober 2009 erlitt Terra eine Anomalie des Ausfalls einer einzelnen Batteriezelle und eine Anomalie der Batterieheizungssteuerung, die später als wahrscheinlich das Ergebnis eines MMOD-Einschlags angesehen wurden. Am 12. März 2010 verlor Aura den Strom einer Hälfte eines seiner 11 Solarmodule, was ebenfalls auf einen MMOD-Einschlag zurückgeführt wurde. Am 22. Mai 2013 wurde GOES-13 von einem MMOD getroffen, wodurch es die Sterne aus den Augen verlor, die es benutzte, um seine Betriebsbereitschaft aufrechtzuerhalten. Es dauerte fast einen Monat, bis die Raumsonde wieder in Betrieb war.

Die erste große Satellitenkollision ereignete sich am 10. Februar 2009. Der 950 kg (2.090 lb) verfallene Satellit Kosmos 2251 und der 560 kg (1.230 lb) einsatzfähige Iridium 33 kollidierten, 500 Meilen (800 km) über Nordsibirien. Die relative Aufprallgeschwindigkeit betrug etwa 11,7 km/s (7,3 mi/s) oder etwa 42.120 km/h (26.170 mph). Beide Satelliten wurden zerstört, wodurch Tausende neuer kleiner Trümmerteile entstanden, wobei auch Jahre später rechtliche und politische Haftungsfragen ungelöst blieben. Am 22. Januar 2013 wurde BLITS (ein russischer Laser-Entfernungssatellit) von Trümmern getroffen, die vermutlich aus dem chinesischen Anti-Satelliten-Raketentest von 2007 stammten und sowohl seine Umlaufbahn als auch seine Rotationsrate veränderten.

Satelliten führen manchmal Kollisionsvermeidungsmanöver durch und Satellitenbetreiber können im Rahmen der Manöverplanung Weltraumschrott überwachen. Im Januar 2017 hat die Europäische Weltraumorganisation beispielsweise die Entscheidung getroffen, die Umlaufbahn eines ihrer drei Raumschiffe der Swarm- Mission auf der Grundlage von Daten des US Joint Space Operations Center zu ändern , um das Kollisionsrisiko von Cosmos-375, einem verlassenen, zu verringern Russischer Satellit.

Raumschiff mit Besatzung

Flüge mit Besatzung reagieren natürlich besonders empfindlich auf die Gefahren, die durch Weltraumschrott-Konjunktionen in der Umlaufbahn des Raumfahrzeugs entstehen können. Beispiele für gelegentliche Ausweichmanöver oder längerfristige Abnutzung von Weltraummüll sind bei Space-Shuttle-Missionen, der Raumstation MIR und der Internationalen Raumstation ISS aufgetreten.

Space-Shuttle-Missionen
Grauer Raumfahrzeugflügel in Flugzeughöhe
Der untere Steuerbordflügel des Space Shuttle Discovery und die Kacheln des Wärmeschutzsystems, fotografiert auf STS-114 während eines R-Bar-Pitch-Manövers, bei dem Astronauten das TPS während des Aufstiegs auf Schäden untersuchen

Seit den frühen Space-Shuttle- Missionen nutzte die NASA die Weltraumüberwachungsfunktionen von NORAD , um die Umlaufbahn des Shuttles auf Trümmer zu untersuchen. In den 1980er Jahren wurde dadurch ein Großteil der NORAD-Kapazität genutzt. Das erste Kollisionsvermeidungsmanöver ereignete sich während STS-48 im September 1991, einem sieben Sekunden langen Triebwerksbrennen , um Trümmer des verlassenen Satelliten Kosmos 955 zu vermeiden . Ähnliche Manöver wurden bei den Missionen 53, 72 und 82 eingeleitet.

Eines der frühesten Ereignisse, um das Trümmerproblem bekannt zu machen, ereignete sich beim zweiten Flug des Space Shuttle Challenger , STS-7 . Ein Farbfleck schlug auf die Frontscheibe und erzeugte eine Grube mit einer Breite von mehr als 1 mm. Auf STS-59 im Jahr 1994 war das Frontfenster der Endeavour etwa halb so tief wie ein Loch. Ab 1998 nahmen kleinere Trümmereinwirkungen zu.

Fensterabsplitterungen und kleinere Schäden an Wärmeschutzsystemplatten (TPS) waren bereits in den 1990er Jahren an der Tagesordnung. Das Shuttle wurde später mit dem Heck voran geflogen, um einen größeren Anteil der Trümmerlast auf die Triebwerke und den hinteren Laderaum zu übernehmen, die im Orbit oder beim Sinkflug nicht verwendet werden und daher für den Betrieb nach dem Start weniger kritisch sind. Beim Fliegen an der ISS wurden die beiden verbundenen Raumschiffe umgedreht, sodass die besser gepanzerte Station den Orbiter abschirmte.

Einschussartiges Loch in metallischem Material
Space Shuttle Endeavour hatte während STS-118 einen großen Einfluss auf seinen Kühler. Das Eintrittsloch ist etwa 5,5 mm (0,22 Zoll) groß und das Austrittsloch ist doppelt so groß.

Eine Studie der NASA aus dem Jahr 2005 kam zu dem Schluss, dass Trümmer etwa die Hälfte des Gesamtrisikos für das Shuttle ausmachten. Eine Entscheidung auf Führungsebene war erforderlich, um fortzufahren, wenn eine katastrophale Auswirkung wahrscheinlicher als 1 zu 200 war. Bei einer normalen (niedrigen Umlaufbahn) Mission zur ISS betrug das Risiko ungefähr 1 zu 300, aber die Hubble-Teleskop- Reparaturmission wurde im höheren Orbital geflogen Höhe von 560 km (350 mi), wo das Risiko ursprünglich mit 1 zu 185 berechnet wurde (teilweise aufgrund der Satellitenkollision 2009 ). Eine erneute Analyse mit besseren Trümmerzahlen reduzierte das geschätzte Risiko auf 1 zu 221, und die Mission wurde fortgesetzt.

Trümmervorfälle setzten sich bei späteren Shuttle-Missionen fort. Während STS-115 2006 ein Fragment von Leiterplatte ein kleines Loch durch die Radiatorplatten in gelangweilt Atlantis ' s Ladebucht. Auf STS-118 im Jahr 2007 Schutt blies eine kugelartiges Loch durch Endeavour ' s Radiatorplatte.

Mir

Aufprallverschleiß war auf Mir , der sowjetischen Raumstation, bemerkenswert , da sie mit ihren ursprünglichen Solarmodulplatten für lange Zeit im Weltraum blieb.

Raumstation mit Erde als Hintergrund
Die Auswirkungen von Trümmern auf die Solarmodule von Mir verschlechterten deren Leistung. Am auffälligsten ist der Schaden am rechten Panel, das kontrastreich der Kamera zugewandt ist. Umfangreiche Schäden an der kleineren Platte darunter sind auf den Aufprall mit einem Progress-Raumschiff zurückzuführen.
Internationale Raumstation

Die ISS verwendet auch eine Whipple-Abschirmung , um ihr Inneres vor kleineren Trümmern zu schützen. Jedoch können äußere Teile (insbesondere seine Sonnenkollektoren ) nicht einfach geschützt werden. Im Jahr 1989 wurde vorhergesagt, dass die ISS-Panels aufgrund des "Sandstrahleffekts" von Einschlägen mit kleinen Orbitaltrümmern in vier Jahren um etwa 0,23% abgebaut werden. Ein Ausweichmanöver wird normalerweise für die ISS durchgeführt, wenn "die Wahrscheinlichkeit eines Trümmereinschlags größer als eins zu 10.000 ist". Bis Januar 2014 gab es in den fünfzehn Jahren, in denen die ISS im Orbit war, sechzehn Manöver. Bis 2019 wurden auf der ISS über 1.400 Einschläge von Meteoroiden und Orbitaltrümmern (MMOD) aufgezeichnet.

Als eine weitere Methode, um das Risiko für Menschen an Bord zu verringern, forderte die ISS-Betriebsleitung die Besatzung dreimal auf, in der Sojus Schutz zu suchen , da späte Warnungen in der Nähe von Trümmern aufgetreten waren. Zusätzlich zu den sechzehn Triebwerkszündungen und drei Sojus-Kapsel-Schutzbefehlen wurde ein Manöverversuch nicht abgeschlossen, weil nicht die mehrtägige Vorwarnung zum Hochladen der Manöverzeitleiste auf den Computer der Station erforderlich war. Bei einem Ereignis im März 2009 handelte es sich um Trümmer, von denen angenommen wird, dass es sich um ein 10 cm (3,9 Zoll) großes Stück des Kosmos 1275-Satelliten handelt. Im Jahr 2013 unternahm das ISS-Operationsmanagement kein Manöver , um Trümmer zu vermeiden, nachdem es im Vorjahr einen Rekord von vier Trümmermanövern gemacht hatte.

Kessler-Syndrom

Das Kessler-Syndrom, das 1978 vom NASA- Wissenschaftler Donald J. Kessler vorgeschlagen wurde , ist ein theoretisches Szenario, in dem die Dichte von Objekten in einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) hoch genug ist, dass Kollisionen zwischen Objekten einen Kaskadeneffekt verursachen könnten, bei dem jede Kollision Weltraummüll erzeugt das erhöht die Wahrscheinlichkeit weiterer Kollisionen. Er stellte ferner die Theorie auf, dass eine Implikation, wenn dies eintritt, darin besteht, dass die Verteilung von Trümmern in der Umlaufbahn Weltraumaktivitäten und den Einsatz von Satelliten in bestimmten Umlaufbahnbereichen für viele Generationen wirtschaftlich unpraktisch machen könnte.

Die Zunahme der Anzahl von Objekten als Ergebnis der Studien der späten 1990er Jahre löste in der Weltraumgemeinschaft eine Debatte über die Natur des Problems und die früheren Warnungen aus. Laut Kesslers Ableitung von 1991 und Aktualisierungen von 2001 sollte die LEO-Umgebung im Höhenbereich von 1.000 km (620 mi) kaskadieren. Es gab jedoch nur einen größeren Vorfall mit Satellitenkollisionen: die Satellitenkollision zwischen Iridium 33 und Cosmos 2251 im Jahr 2009. Das Fehlen offensichtlicher kurzfristiger Kaskaden hat zu Spekulationen geführt, dass die ursprünglichen Schätzungen das Problem überbewertet haben. Laut Kessler im Jahr 2010 ist eine Kaskade jedoch möglicherweise erst dann offensichtlich, wenn sie weit fortgeschritten ist, was Jahre dauern kann.

Auf der Erde

Zylindrisches Raketenfragment auf Sand, mit Männern, die es betrachten
Saudische Beamte inspizieren im Januar 2001 ein abgestürztes PAM-D-Modul.

Obwohl die meisten Trümmer in der Atmosphäre verbrennen, können größere Trümmerobjekte den Boden unversehrt erreichen. Nach Angaben der NASA ist in den letzten 50 Jahren täglich durchschnittlich ein katalogisiertes Trümmerstück auf die Erde zurückgefallen. Trotz ihrer Größe gab es keine nennenswerten Sachschäden durch die Trümmer. Auch das Verbrennen in der Atmosphäre kann zur Luftverschmutzung beitragen.

Bemerkenswerte Beispiele für Weltraumschrott, der auf die Erde fällt und das menschliche Leben beeinflusst, sind:

  • 1969: Fünf Matrosen auf einem japanischen Schiff werden verletzt, als Weltraumschrott von einem vermutlich sowjetischen Raumschiff das Deck ihres Bootes trifft.
  • 1978 Der sowjetische Aufklärungssatellit Kosmos 954 trat wieder in die Atmosphäre über Nordwestkanada ein und verstreute radioaktiven Schutt über Nordkanada, von dem ein Teil im Great Slave Lake landete.
  • 1979 stürzten Teile von Skylab über Australien ab, und mehrere Teile landeten in der Gegend um das Shire of Esperance, was der NASA eine Geldstrafe von 400 US-Dollar für Abfall verhängte.
  • 1987 landete ein 2,80 m langer Metallstreifen der sowjetischen Kosmos- Rakete 1890 zwischen zwei Häusern in Lakeport, Kalifornien, und verursachte keinen Schaden;
  • 1997: Lottie Williams, eine Frau aus Oklahoma, wurde ohne Verletzung in der Schulter von einem 10 cm × 13 cm (3,9 Zoll × 5,1 Zoll) großen Stück geschwärzten, gewebten Metallmaterials getroffen, das als Teil des Treibstofftanks einer Delta-II- Rakete bestätigt wurde die im Jahr zuvor einen Satelliten der US-Luftwaffe gestartet hatte.
  • 2001: Eine Raketenoberstufe des Star 48 Payload Assist Module (PAM-D) trat nach einem "katastrophalen Orbitalzerfall" wieder in die Atmosphäre ein und stürzte in der saudi-arabischen Wüste ab. Es war , als die obere Raketenstufe für identifizierte NAVSTAR 32 , einen GPS 1993 Satelliten gestartet.
  • 2002: Der sechsjährige Wu Jie wurde als erster Mensch durch den direkten Aufprall von Weltraummüll verletzt. Er erlitt einen gebrochenen Zeh und eine Schwellung an seiner Stirn, nachdem ihn ein 80 mal 50 Zentimeter großer und 10 Kilogramm schwerer Aluminiumblock aus der äußersten Schale des Resource Second Satellite getroffen hatte, als er unter einem Kaki-Baum in der chinesischen Provinz Shaanxi saß .
  • 2003: Columbia- Katastrophe , große Teile der Raumsonde erreichten den Boden und ganze Ausrüstungssysteme blieben intakt. Mehr als 83.000 Teile wurden zusammen mit den Überresten der sechs Astronauten in einem Gebiet von 5 bis 10 Meilen um Hemphill in Sabine County, Texas, geborgen. Weitere Stücke wurden in einer Linie von West-Texas nach Ost-Louisiana gefunden, wobei das westlichste Stück in Littlefield, TX und das östlichste südwestlich von Mora, Louisiana, gefunden wurde. Trümmer wurden in Texas, Arkansas und Louisiana gefunden. In einem seltenen Fall eines Sachschadens durchschlug eine fußlange Metallklammer das Dach einer Zahnarztpraxis. Die NASA warnte die Öffentlichkeit, den Kontakt mit den Trümmern wegen des möglichen Vorhandenseins gefährlicher Chemikalien zu vermeiden. 15 Jahre nach dem Scheitern schickten die Leute immer noch Stücke mit den neuesten, Stand Februar 2018, im Frühjahr 2017 gefunden.
  • 2007: Flugzeugtrümmer eines russischen Spionagesatelliten wurden vom Piloten eines Airbus A340 von LAN Airlines mit 270 Passagieren gesehen, als er über den Pazifischen Ozean zwischen Santiago und Auckland flog . Die Trümmer wurden innerhalb von 9,3 Kilometern (5 sm) des Flugzeugs gemeldet.
  • 2020: Die leere Kernstufe einer Long March-5B-Rakete machte einen unkontrollierten Wiedereintritt - das größte Objekt seit der 39-Tonnen-Raumstation Saljut-7 der Sowjetunion im Jahr 1991 - über Afrika und dem Atlantik und einer 12- Meter langes Rohr, das aus der Rakete stammte, stürzte in das Dorf Mahounou in der Elfenbeinküste.
  • 2021: Eine zweite Stufe von Falcon 9 machte am 25. März einen unkontrollierten Wiedereintritt über den Bundesstaat Washington und produzierte eine weithin gesehene "Lichtshow". Ein mit Verbundstoff umhüllter Druckbehälter überlebte den Wiedereintritt und landete auf einem landwirtschaftlichen Feld.

Tracking und Messung

Verfolgung vom Boden aus

Radar und optische Detektoren wie Lidar sind die wichtigsten Werkzeuge zur Verfolgung von Weltraummüll. Obwohl Objekte unter 10 cm (4 Zoll) eine reduzierte Orbitalstabilität aufweisen, können Trümmer bis zu einer Größe von 1 cm verfolgt werden. Die meisten Trümmer bleiben unbeobachtet. Das NASA Orbital Debris Observatory verfolgte Weltraumschrott mit einem 3 m (10 ft) großen Flüssigkeitsspiegel- Transitteleskop . FM-Radiowellen können Schmutz erkennen, nachdem sie von einem Empfänger reflektiert wurden. Optisches Tracking kann ein nützliches Frühwarnsystem auf Raumfahrzeugen sein.

Das US Strategic Command führt einen Katalog bekannter Orbitalobjekte mit bodengestütztem Radar und Teleskopen sowie einem weltraumgestützten Teleskop (ursprünglich zur Unterscheidung von feindlichen Raketen). Die Ausgabe 2009 listete etwa 19.000 Objekte auf. Andere Daten stammen vom ESA Space Debris Telescope , TIRA , den Goldstone- , Haystack- und EISCAT- Radaren und dem Cobra Dane- Phased-Array- Radar, die in Trümmerumgebungsmodellen wie der ESA Meteoroid and Space Debris Terrestrial Environment Reference (MASTER) verwendet werden sollen.

Messung im Raum

Großes, zylindrisches Raumschiff vor dem Hintergrund der Erde, fotografiert vom Space Shuttle Challenger
Die Long Duration Exposure Facility (LDEF) ist eine wichtige Informationsquelle zu kleinteiligem Weltraummüll.

Die zurückgegebene Weltraumhardware ist eine wertvolle Informationsquelle über die Richtungsverteilung und Zusammensetzung des (im Submillimeterbereich) Schuttflusses. Der LDEF- Satellit, der von der Mission STS-41-C Challenger eingesetzt und von STS-32 Columbia geborgen wurde, verbrachte 68 Monate im Orbit, um Trümmerdaten zu sammeln. Der EURECA- Satellit, der 1992 von STS-46 Atlantis eingesetzt und 1993 von STS-57 Endeavour geborgen wurde , wurde auch für Trümmeruntersuchungen verwendet.

Die Solarzellen von Hubble wurden von den Missionen STS-61 Endeavour und STS-109 Columbia zurückgebracht und die Einschlagskrater, die von der ESA untersucht wurden, um ihre Modelle zu validieren. Von der Mir zurückgegebene Materialien wurden ebenfalls untersucht, insbesondere die Mir Environmental Effects Payload (die auch Materialien testete, die für die ISS bestimmt waren).

Gabbard-Diagramme

Eine Trümmerwolke, die aus einem einzelnen Ereignis resultiert, wird mit Streudiagrammen untersucht, die als Gabbard-Diagramme bekannt sind, in denen das Perigäum und das Apogäum von Fragmenten in Bezug auf ihre Umlaufzeit aufgetragen werden . Gabbard-Diagramme der frühen Trümmerwolke vor den Auswirkungen von Störungen, falls die Daten verfügbar waren, werden rekonstruiert. Sie enthalten oft Daten zu neu beobachteten, noch nicht katalogisierten Fragmenten. Gabbard-Diagramme können wichtige Erkenntnisse über die Merkmale der Fragmentierung, die Richtung und den Ort des Aufpralls liefern.

Umgang mit Schutt

Durchschnittlich etwa ein verfolgtes Objekt pro Tag ist in den letzten 50 Jahren aus der Umlaufbahn herausgefallen, durchschnittlich fast drei Objekte pro Tag beim Sonnenmaximum (aufgrund der Erwärmung und Ausdehnung der Erdatmosphäre), aber etwa alle drei Tage bei Sonnenminimum , normalerweise fünfeinhalb Jahre später. Zusätzlich zu den natürlichen atmosphärischen Auswirkungen haben Unternehmen, Wissenschaftler und Regierungsbehörden Pläne und Technologien zum Umgang mit Weltraummüll vorgeschlagen, aber ab November 2014 sind die meisten davon theoretisch, und es gibt keinen bestehenden Geschäftsplan für die Reduzierung von Müll.

Eine Reihe von Wissenschaftlern hat auch beobachtet, dass institutionelle Faktoren – politische, rechtliche, wirtschaftliche und kulturelle „Spielregeln“ – das größte Hindernis für die Säuberung des erdnahen Weltraums sind. Es gibt keinen kommerziellen Anreiz, da die Kosten nicht den Verursachern zugewiesen werden , aber es wurden eine Reihe von Vorschlägen gemacht. Die bisherigen Auswirkungen sind jedoch begrenzt. In den USA wurde Regierungsbehörden vorgeworfen, von früheren Verpflichtungen zur Begrenzung des Trümmerwachstums zurückgetreten zu sein, "geschweige denn die komplexeren Probleme der Entfernung von Orbitaltrümmern anzugehen". Die verschiedenen Methoden zur Entfernung von Weltraummüll wurden vom Space Generation Advisory Council bewertet , zu dem auch die französische Astrophysikerin Fatoumata Kébé gehört .

Wachstumsminderung

Diagramm mit blauer Linie
Räumliche Dichte von LEO-Weltraumschrott nach Höhe, laut einem NASA-Bericht von 2011 an das Büro der Vereinten Nationen für Weltraumangelegenheiten
Grafik mit roter Linie
Räumliche Dichte von Weltraumschrott nach Höhe gemäß ESA MASTER-2001, ohne Trümmer von der chinesischen ASAT und Kollisionsereignissen von 2009

Seit den 2010er Jahren werden in der Regel mehrere technische Ansätze zur Eindämmung des Wachstums von Weltraummüll verfolgt, aber es gibt kein umfassendes rechtliches System oder keine Kostenzuordnungsstruktur, um Weltraummüll so zu reduzieren, wie die terrestrische Verschmutzung seit Mitte des 20 Jahrhundert.

Um eine übermäßige Erzeugung von künstlichem Weltraumschrott zu vermeiden, werden viele – aber nicht alle – Satelliten, die in eine über der niedrigen Erdumlaufbahn geschossen werden, zunächst in elliptische Umlaufbahnen mit Perigäumen innerhalb der Erdatmosphäre geschossen, damit die Umlaufbahn schnell zerfällt und die Satelliten sich dann selbst zerstören Wiedereintritt in die Atmosphäre. Andere Methoden werden für Raumfahrzeuge in höheren Umlaufbahnen verwendet. Dazu gehören die Passivierung des Raumfahrzeugs am Ende seiner Nutzungsdauer; sowie die Verwendung von oberen Stufen, die wieder entzünden können, um die Stufe zu verlangsamen, um sie absichtlich zu deorbitieren, oft auf der ersten oder zweiten Umlaufbahn nach der Freisetzung der Nutzlast; Satelliten, die, wenn sie jahrelang gesund bleiben, sich selbst von den unteren Umlaufbahnen um die Erde entfernen können. Andere Satelliten (wie viele CubeSats) in niedrigen Umlaufbahnen unter etwa 400 km (250 Meilen) Umlaufbahnhöhe hängen von den energieabsorbierenden Effekten der oberen Atmosphäre ab, um ein Raumfahrzeug innerhalb von Wochen oder Monaten zuverlässig aus der Umlaufbahn zu bringen.

In zunehmendem Maße werden verbrauchte obere Stufen in höheren Umlaufbahnen – Umlaufbahnen, für die ein Deorbit mit niedrigem Delta-V nicht möglich oder nicht geplant ist – und Architekturen, die die Satellitenpassivierung am Ende ihrer Lebensdauer unterstützen, am Ende der Lebensdauer passiviert. Dadurch wird die im Fahrzeug am Ende seiner Mission oder Nutzungsdauer enthaltene innere Energie entfernt. Dadurch werden zwar nicht die Trümmer der inzwischen verfallenen Raketenstufe oder des Satelliten selbst entfernt, aber die Wahrscheinlichkeit, dass das Raumfahrzeug zerstört und viele kleinere Weltraumschrottstücke erzeugt, verringert sich erheblich, ein Phänomen, das in vielen der frühen Generationen der USA und der USA verbreitet war Sowjetisches Raumschiff.

Passivierung der Oberstufe (zB von Delta-Boostern ) durch Freisetzung von Resttreibstoffen reduziert Trümmer aus Orbitalexplosionen; Doch auch noch 2011 setzen nicht alle Oberstufen diese Praxis um. SpaceX verwendete den Begriff „Vortriebspassivierung“ für das letzte Manöver ihrer sechsstündigen Demonstrationsmission ( STP-2 ) der zweiten Stufe von Falcon 9 für die US-Luftwaffe im Jahr 2019, definierte jedoch nicht, was dieser Begriff umfasste.

Mit einer "one-up, one-down"-Startlizenzpolitik für Erdumlaufbahnen würden sich Trägerraketen mit einem verlassenen Satelliten von ungefähr derselben Orbitalebene treffen, ihn einfangen und aus der Umlaufbahn zurückkehren. Eine weitere Möglichkeit ist die Roboterbetankung von Satelliten. Die NASA hat Experimente geflogen, und SpaceX entwickelt eine groß angelegte Technologie zum Transfer von Treibstoffen im Orbit.

Ein weiterer Ansatz zur Minderung von Trümmern besteht darin, die Missionsarchitektur explizit so zu gestalten, dass die zweite Raketenstufe immer in einer elliptischen geozentrischen Umlaufbahn mit niedrigem Perigäum verlassen wird , um so einen schnellen Orbitalzerfall zu gewährleisten und langfristige Orbitaltrümmer von verbrauchten Raketenkörpern zu vermeiden. Bei solchen Missionen wird die Platzierung der Nutzlast in einer endgültigen Umlaufbahn oft durch die Verwendung eines elektrischen Antriebs mit geringem Schub oder durch die Verwendung einer kleinen Kickstufe zum Zirkularisieren der Umlaufbahn abgeschlossen. Die Kickstufe selbst kann mit der Fähigkeit zu überschüssigem Treibmittel ausgelegt sein, um sich selbst deorbitieren zu können.

Selbstentnahme

Obwohl die ITU verlangt, dass sich geostationäre Satelliten am Ende ihrer Lebensdauer auf eine Friedhofsumlaufbahn bewegen, schützen die ausgewählten Orbitalbereiche die GEO-Spuren nicht ausreichend vor Trümmern. Raketenstufen (oder Satelliten) mit genügend Treibstoff können einen direkten, kontrollierten Abflug durchführen, oder wenn dies zu viel Treibstoff erfordern würde, kann ein Satellit in eine Umlaufbahn gebracht werden, in der der Luftwiderstand ihn schließlich dazu bringen würde, die Umlaufbahn zu verlassen. Dies geschah mit dem französischen Satelliten Spot-1 , der seine atmosphärische Wiedereintrittszeit von prognostizierten 200 Jahren auf etwa 15 Jahre reduzierte, indem er seine Höhe von 830 km (516 Meilen) auf etwa 550 km (342 Meilen) verringerte.

Die Iridium-Konstellation – 95 Kommunikationssatelliten, die während des Fünfjahreszeitraums zwischen 1997 und 2002 gestartet wurden – liefert eine Reihe von Datenpunkten über die Grenzen der Selbstentfernung. Der Satellitenbetreiber – Iridium Communications – blieb während der zwei Jahrzehnte langen Lebensdauer der Satelliten in Betrieb (wenn auch mit einer Änderung des Firmennamens durch eine Unternehmensinsolvenz während des Berichtszeitraums) und hatte bis Dezember 2019 „die Veräußerung des letzten seiner 65 funktionierenden“ abgeschlossen alte Satelliten." Dieser Prozess ließ jedoch fast ein Drittel der Masse dieser Konstellation (30 Satelliten, 20.400 kg (45.000 lb) Material) in LEO-Umlaufbahnen in etwa 700 km (430 Meilen) Höhe zurück, wo der Selbstzerfall ziemlich langsam ist. 29 dieser Satelliten fielen während ihrer Zeit im Orbit einfach aus und konnten sich daher nicht selbst aus der Umlaufbahn entfernen, während einer – Iridium 33 – an der Satellitenkollision 2009 mit dem verlassenen russischen Militärsatelliten Kosmos-2251 beteiligt war . Für die Entfernung der Satelliten, die sich nicht selbst entfernen konnten, war keine "Plan B"-Bestimmung vorgesehen. Im Jahr 2019 sagte Iridium-CEO Matt Desch jedoch , dass Iridium bereit wäre, ein Unternehmen zur Entfernung von aktivem Schutt für die Deorbitierung seiner verbleibenden Satelliten der ersten Generation zu bezahlen, wenn dies zu ausreichend niedrigen Kosten möglich wäre, sagen wir „ 10.000 US-Dollar pro Deorbit“, aber [er] räumte ein, dass der Preis wahrscheinlich weit unter dem liegen würde, was ein Unternehmen für die Entfernung von Schutt realistisch bieten könnte. „Sie wissen, wann [es] ein Kinderspiel ist, aber [ich] erwarte, dass die Kosten wirklich in die Millionen oder zig Millionen gehen Millionen, zu welchem ​​Preis ich weiß, dass es keinen Sinn macht ' "

Es wurden passive Verfahren zur Erhöhung der Orbitalzerfallsrate von Raumfahrzeugtrümmern vorgeschlagen. Anstelle von Raketen könnte beim Start ein elektrodynamisches Halteseil an einem Raumfahrzeug befestigt werden; Am Ende seiner Lebensdauer würde die Leine ausgerollt, um das Raumfahrzeug zu verlangsamen. Andere Vorschläge umfassen eine Booster-Stufe mit einem segelartigen Aufsatz und einer großen, dünnen, aufblasbaren Ballonhülle.

Externe Entfernung

Es wurde eine Vielzahl von Ansätzen vorgeschlagen, untersucht oder Bodensubsysteme gebaut, um andere Raumfahrzeuge zu verwenden, um vorhandenen Weltraumschrott zu entfernen. Ein Konsens der Redner bei einem Treffen in Brüssel im Oktober 2012, das von der Secure World Foundation (einer US-amerikanischen Denkfabrik) und dem französischen Institut für Internationale Beziehungen organisiert wurde, berichtete, dass die Entfernung der größten Trümmer erforderlich sei, um zu verhindern, dass das Risiko für Raumfahrzeuge inakzeptabel wird in absehbarer Zeit (ohne Ergänzung des Inventars toter Raumfahrzeuge in LEO). Im Jahr 2019 haben Entfernungskosten und rechtliche Fragen zu Eigentum und Befugnissen zur Entfernung ausgefallener Satelliten nationale oder internationale Maßnahmen behindert. Das geltende Weltraumrecht behält das Eigentum an allen Satelliten bei ihren ursprünglichen Betreibern, sogar an Trümmern oder Raumfahrzeugen, die ausgefallen sind oder aktive Missionen bedrohen.

Darüber hinaus sind die Kosten für jeden der vorgeschlagenen Ansätze zur externen Entfernung ab 2006 ungefähr so ​​hoch wie der Start eines Raumfahrzeugs und laut Nicholas Johnson von der NASA nicht kosteneffektiv.

Dies begann sich Ende der 2010er Jahre zu ändern, als einige Unternehmen planten, ihre Satelliten in mittleren LEO-Umlaufbahnen von außen zu entfernen. OneWeb plante beispielsweise, die Onboard-Selbstentfernung als "Plan A" für die Satellitenabschaltung am Ende der Lebensdauer zu verwenden, aber wenn ein Satellit nicht innerhalb eines Jahres nach dem Ende der Nutzungsdauer in der Lage wäre, sich selbst zu entfernen, würde OneWeb "Plan B" implementieren und einen wiederverwendbaren (Multi-Transport-Mission) Weltraumschlepper entsenden, um ihn über eine Greifvorrichtung an einem bereits eingebauten Fangziel an den Satelliten zu befestigen, in eine niedrigere Umlaufbahn zu ziehen und für den Wiedereintritt freizugeben.

Ferngesteuerte Fahrzeuge

Eine gut untersuchte Lösung verwendet ein ferngesteuertes Fahrzeug , um sich mit Schutt zu treffen, einzufangen und zu einer zentralen Station zurückzubringen. Ein solches System ist Space Infrastructure Servicing , ein kommerziell entwickeltes Tanklager und Service-Raumfahrzeug für Kommunikationssatelliten in einer geosynchronen Umlaufbahn, das ursprünglich für einen Start im Jahr 2015 geplant war. Der SIS wäre in der Lage, "tote Satelliten in Friedhofsbahnen zu schieben". Die Advanced Common Evolved Stage- Familie der Oberstufen wird mit einer hohen Resttreibstoffreserve (für das Einfangen und Deorbitieren von Trümmern) und die Fähigkeit zum Betanken im Weltraum für das hohe Delta-V entwickelt, das erforderlich ist, um schwere Objekte aus der geosynchronen Umlaufbahn zu entfernen . Ein schlepperähnlicher Satellit, der Trümmer in eine sichere Höhe bringt, damit sie in der Atmosphäre verbrennen können, wurde untersucht. Wenn Trümmer identifiziert werden, erzeugt der Satellit einen Potenzialunterschied zwischen den Trümmern und sich selbst und verwendet dann seine Triebwerke, um sich selbst und die Trümmer in eine sicherere Umlaufbahn zu bewegen.

Eine Variation dieser Vorgehensweise ist für das ferngesteuerte Fahrzeug zu Rendezvous mit Debris, capture es vorübergehend zu befestigen kleinere de-Satellitenumlaufbahn und zieht den Schmutz mit einem Haltegurt an die gewünschten Stelle. Das "Mutterschiff" würde dann die Trümmer-Smallsat-Kombination für den atmosphärischen Eintritt schleppen oder auf eine Friedhofsbahn bringen. Ein solches System ist der vorgeschlagene Busek ORbital Debris Remover (ORDER) , der über 40 SUL-(Satellite on Nabelschnur) -De -Orbit-Satelliten und ausreichend Treibstoff für ihre Entfernung transportieren würde.

Reinraum eins
Reinraum One

Am 7. Januar 2010 Star, Inc. berichtet , dass sie einen Vertrag aus dem empfangenen Space and Naval Warfare Systems Command für eine Machbarkeitsstudie des elektro Debris Eliminator (EDDE) propellantless Raumschiff für Raummüllbeseitigung. Im Februar 2012 kündigte das Swiss Space Center an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne das Clean Space One-Projekt an, ein Nanosatelliten- Demonstrationsprojekt, um die Umlaufbahn mit einem nicht mehr existierenden Schweizer Nanosatelliten abzugleichen, ihn einzufangen und gemeinsam wieder aus der Umlaufbahn zu holen. Die Mission hat mehrere Entwicklungen durchlaufen, um ein vom Pac-Man inspiriertes Erfassungsmodell zu erreichen. Im Jahr 2013 wurde Space Sweeper mit Sling-Sat (4S), einem Greifsatelliten, der Trümmer einfängt und ausstößt, untersucht.

Im Dezember 2019 hat die Europäische Weltraumorganisation den ersten Auftrag zur Beseitigung von Weltraumschrott vergeben. Die 120 Mio. € Mission genannt Clearspace -1 (ein Spin - off des EPFL - Projekt) wird im Jahr 2025 zur Markteinführung geplant , Ziel ist es , ein 100 kg Véga Secondary Payload Adapter (Vespa) links von entfernen Vega Flug VV02 in ein 800 km (500 mi ).

Lasermethoden

Der Laserbesen verwendet einen bodengestützten Laser , um die Vorderseite der Trümmer abzutragen und einen raketenartigen Schub zu erzeugen, der das Objekt verlangsamt. Bei fortgesetzter Anwendung würden die Trümmer so weit fallen, dass sie durch atmosphärischen Widerstand beeinflusst werden. In den späten 1990er Jahren war das Projekt Orion der US Air Force ein Laserbesen-Design. Obwohl ein Teststandgerät 2003 auf einem Space Shuttle starten sollte, beschränkten internationale Vereinbarungen, die leistungsstarke Lasertests im Orbit verbieten, seinen Einsatz auf Messungen. Die Katastrophe des Space Shuttle Columbia von 2003 hat das Projekt verschoben und laut Nicholas Johnson, leitender Wissenschaftler und Programmmanager des Orbital Debris Program Office der NASA: „Der Orion-Abschlussbericht hat viele kleine Fallstricke. Es gibt einen Grund, warum er im Regal steht seit mehr als einem Jahrzehnt."

Die Dynamik der Laser-Strahl Photonen könnte direkt einen Schub auf den Trümmern ausreichend zu bewegen , kleine Trümmer in neue Bahnen aus dem Weg der Arbeits Satelliten verleihen. NASA-Forschungen aus dem Jahr 2011 haben ergeben, dass das Abfeuern eines Laserstrahls auf ein Stück Weltraumschrott einen Impuls von 1 mm (0,039 Zoll) pro Sekunde ausüben könnte, und wenn der Laser einige Stunden pro Tag auf den Trümmern gehalten wird, könnte sich sein Kurs um 200 m . ändern (660 Fuß) pro Tag. Ein Nachteil ist das Potenzial für Materialverschlechterung; die Energie kann die Trümmer aufbrechen und das Problem noch verstärken. Ein ähnlicher Vorschlag platziert den Laser auf einem Satelliten in einer sonnensynchronen Umlaufbahn , wobei ein gepulster Strahl verwendet wird, um Satelliten in niedrigere Umlaufbahnen zu drücken, um ihren Wiedereintritt zu beschleunigen. Es wurde ein Vorschlag gemacht, den Laser durch einen Ion Beam Shepherd zu ersetzen , und andere Vorschläge verwenden eine schaumige Aerogelkugel oder einen Wasserstrahl, aufblasbare Ballons, elektrodynamische Halteseile , Elektroadhäsion und spezielle Anti-Satelliten-Waffen.

Netze

Am 28. Februar 2014 startete Japans Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) einen Testsatelliten "Space Net". Der Start war nur ein Betriebstest. Im Dezember 2016 schickte das Land über Kounotori 6 einen Weltraumschrottsammler zur ISS, mit dem JAXA-Wissenschaftler experimentieren, um Müll mit einem Seil aus der Umlaufbahn zu ziehen. Das System schaffte es nicht, ein 700 Meter langes Halteseil von einem Versorgungsfahrzeug der Raumstation zu verlängern, das zur Erde zurückkehrte. Am 6. Februar wurde die Mission für gescheitert erklärt und der führende Forscher Koichi Inoue sagte Reportern, dass sie "glauben, dass die Leine nicht freigegeben wurde".

Seit 2012 arbeitet die Europäische Weltraumorganisation ESA an der Konzeption einer Mission, um großen Weltraumschrott aus dem Orbit zu entfernen. Die Mission e.Deorbit soll im Jahr 2023 gestartet werden mit dem Ziel, Schutt, der schwerer als 4.000 Kilogramm (8.800 lb) ist, von LEO zu entfernen. Mehrere Fangtechniken werden untersucht, darunter ein Netz, eine Harpune und eine Kombination aus Roboterarm und Klemmmechanismus.

Harpune

Der Missionsplan von RemoveDEBRIS besteht darin, die Wirksamkeit mehrerer ADR-Technologien bei Scheinzielen in erdnahen Umlaufbahnen zu testen . Zur Durchführung der geplanten Experimente ist die Plattform mit einem Netz, einer Harpune, einem Laser-Entfernungsmesser, einem Schleppsegel und zwei CubeSats (Miniatur-Forschungssatelliten) ausgestattet. Die Mission wurde am 2. April 2018 gestartet.

Nationale und internationale Regulierung

Es gibt kein internationales Abkommen zur Minimierung von Weltraummüll. Der Ausschuss der Vereinten Nationen für die friedliche Nutzung des Weltraums (COPUOS) veröffentlichte jedoch 2007 freiwillige Richtlinien, die eine Vielzahl früherer nationaler Regulierungsversuche zur Entwicklung von Standards für die Eindämmung von Trümmern nutzten. Ab 2008 diskutierte das Komitee internationale "Straßenregeln", um Kollisionen zwischen Satelliten zu verhindern. Bis zum Jahr 2013 gab es eine Reihe von nationalen Rechtsordnungen, in der Regel in den Start Lizenzen instanziiert , die für einen Start in allen spacefaring erforderlich sind Nationen .

Die USA haben 2001 eine Reihe von Standardpraktiken für die zivile ( NASA ) und militärische ( DoD und USAF ) Minderung von Orbitalschutt herausgegeben. Der Standard sah die Beseitigung für endgültige Missionsbahnen auf eine von drei Arten vor: Prognosen für die Sonnenaktivität wird der atmosphärische Widerstand die Lebensdauer auf nicht mehr als 25 Jahre nach Abschluss der Mission begrenzen;“ 2) Manöver auf eine „Speicherbahn“: Bewegen Sie das Raumfahrzeug in einen von vier sehr breiten Parkbahnbereichen (2.000–19.700 km (1.200–12.200 Meilen), 20.700–35.300 km (12.900–21.900 Meilen), über 36.100 km (22.400 .). mi) oder vollständig aus der Erdumlaufbahn und in eine heliozentrische Umlaufbahn ; 3) "Direkte Bergung: Holen Sie die Struktur zurück und entfernen Sie sie so bald wie möglich nach Abschluss der Mission aus der Umlaufbahn." Der in Option 1 artikulierte Standard, der für die meisten gestarteten Satelliten und verlassenen Oberstufen gilt, ist als "25-Jahres-Regel" bekannt. Die USA aktualisierten das ODMSP im Dezember 2019, nahmen jedoch keine Änderung an der 25-Jahres-Regelung vor, obwohl „[viele] in der Weltraumgemeinschaft der Ansicht sind, dass der Zeitrahmen weniger als 25 Jahre betragen sollte“. Es besteht jedoch kein Konsens darüber, wie ein neuer Zeitrahmen aussehen könnte.

Im Jahr 2002 arbeitete die Europäische Weltraumorganisation (ESA) mit einer internationalen Gruppe zusammen, um ähnliche Standards zu verabschieden, auch mit einer "25-Jahres-Regel", die für die meisten Erdumlaufsatelliten und Oberstufen gilt. Raumfahrtagenturen in Europa begannen Mitte der 1990er Jahre mit der Entwicklung technischer Richtlinien, und ASI , UKSA , CNES , DLR und ESA unterzeichneten 2006 einen "European Code of Conduct", der eine Vorläufernorm des beginnenden internationalen ISO-Standardwerks war das folgende Jahr. Im Jahr 2008 hat die ESA "ihre eigenen "Anforderungen an die Mitigation von Weltraummüll für Agenturprojekte" weiterentwickelt, die "am 1. April 2008 in Kraft traten".

Deutschland und Frankreich haben Anleihen hinterlegt , um das Anwesen vor Trümmerschäden zu schützen. Die „direkter Abruf“ Option (Option Nr. 3 in den USA „Standardpraktiken“ oben) wird nur selten von jeder spacefaring Nation (Ausnahme, USAF geschieht X-37 ) oder kommerzielle Schauspieler seit den frühesten Tagen der Raumfahrt aufgrund der Kosten und Komplexität der direkten Bergung zu erreichen, aber die ESA hat eine Demonstrationsmission (Clearspace-1) für 2025 geplant, um dies mit einer einzigen kleinen, 100 kg (220 lb) verfallenen Oberstufe zu einem voraussichtlichen Preis von 120 Millionen Euro ohne Startkosten zu erreichen.

Bis 2006 hatte die Indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO) eine Reihe technischer Mittel zur Eindämmung von Trümmern (obere Passivierung, Treibstoffreserven für die Bewegung in Friedhofsbahnen usw.) für ISRO-Trägerraketen und -Satelliten entwickelt und trug aktiv zur inter - Koordinierung der Trümmer der Agentur und die Bemühungen des COPUOS-Ausschusses der Vereinten Nationen.

Im Jahr 2007 begann die ISO mit der Ausarbeitung einer internationalen Norm zur Eindämmung von Weltraummüll. Bis 2010 hatte die ISO „ein umfassendes Set von Weltraumsystem-Engineering-Standards veröffentlicht, die darauf abzielen, Weltraummüll einzudämmen. [mit primären Anforderungen], die in der obersten Norm ISO 24113 definiert sind “. Bis 2017 waren die Standards fast fertig. Diese Standards sind jedoch für keine Partei von ISO oder einer internationalen Gerichtsbarkeit bindend. Sie stehen einfach für eine Vielzahl von freiwilligen Verwendungen zur Verfügung. Sie "können von einem Hersteller oder Betreiber von Raumfahrzeugen freiwillig übernommen oder durch einen kommerziellen Vertrag zwischen einem Kunden und einem Lieferanten in Kraft gesetzt oder als Grundlage für die Aufstellung einer Reihe nationaler Vorschriften zur Eindämmung von Weltraummüll verwendet werden."

Der freiwillige ISO-Standard hat auch die "25-Jahre-Regel" für die "LEO-geschützte Region" unter 2.000 km (1.200 Meilen) Höhe übernommen, die zuvor (und ab 2019) von den USA, der ESA und der UNO verwendet wurde Abschwächungsstandards und bezeichnet sie als „obere Grenze für die Zeit, die ein Weltraumsystem nach Abschluss seiner Mission im Orbit verbleiben soll )".

Holger Krag von der European Space Agency stellt fest, dass es seit 2017 keinen verbindlichen internationalen Regulierungsrahmen gibt und es keine Fortschritte beim zuständigen UN-Organ in Wien gibt.

In der Populärkultur

Bis zum Ende der Welt (1991) ist ein französisches Science-Fiction-Drama, das vor dem Hintergrund eines außer Kontrolle geratenen indischen Atomsatelliten spielt, der voraussichtlich wieder in die Atmosphäre eintreten und weite besiedelte Gebiete der Erde bedroht.

In Planetes , einem japanischen Hard-Science-Fiction-Manga (1999-2004) und Anime (2003-2004), dreht sich die Geschichte um die Besatzung eines Weltraummüllsammelfahrzeugs im Jahr 2075.

Gravity , ein Survival - Film von Alfonso Cuaron aus dem Jahr 2013 , handelt von einer Katastrophe auf einer Weltraummission , die durch das Kessler - Syndrom verursacht wurde.

In Staffel 1 von Love, Death & Robots (2019), Episode 11, dreht sich "Helping Hand" um eine Astronautin, die von einer Schraube aus Weltraumschrott getroffen wird, die sie von einem Satelliten im Orbit stößt.

Siehe auch

Verweise

Anmerkungen

Literaturverzeichnis

Weiterlesen

Externe Links