Weltraumschrott Alter Esa-Satellit im Pazifik abgestürzt

Update · Am 21. Februar ist der ausgediente Erdbeobachtungssatellit ERS-2 der Europäischen Weltraumorganisation ESA über dem Nord-Pazifik abgestürzt. Updates am Ende des Artikels.

Der Satellit ERS-2 wird um den 21. Februar herum abstürzen.

Der Satellit ERS-2 wird um den 21. Februar herum abstürzen.

Foto: EADS Astrium

In weniger als 250 Kilometer Höhe dreht der knapp 2,3 Tonnen schwere europäische Satellit ERS-2 derzeit noch seine Bahn um die Erde. Doch täglich kommt er uns abgebremst von der Atmosphäre näher. Und wenn er unter die 100-Kilometer-Marke fällt, beginnt sein unausweichliches Ende. Weil die Atmosphäre dichter wird, erhitzt sich der Satellit durch die Reibung. Bis er größtenteils verglüht. „Die strukturelle Belastung steigt und in einer Höhe von 70 Kilometern bricht er auseinander“, sagt Tim Flohrer in einem Hintergrundgespräch. Er leitet seit 2020 das „Space Debris Office“ (Weltraumschrott-Abteilung) der Europäischen Weltraumorganisation Esa in Darmstadt.

Und das wird nächste Woche so weit sein. Nach dem derzeitigen Stand am 21. Februar. Gegen 13 Uhr. Doch die sind mit einer gewissen Unsicherheit behaftet. Es können 26 Stunden, also etwa einen Tag, früher sein oder auch später. Ein Grund für diese Ungenauigkeit ist die Atmosphäre selbst. „Es ist schwierig, die Bedingungen unterhalb von 200 Kilometern zu modellieren“, sagt Francesca Letizia, eine der Weltraumschrot-Experten der Esa. Darum kann man am Ende die Bahnen nur genauer berechnen, indem man den Satelliten verfolgt und seinen tatsächlichen Orbit mit den Vorhersagen abgleicht. Dadurch werden die Modelle mit der Zeit immer präziser.

Ein anderer Grund liegt außerhalb des irdischen Einflusses: Es ist die Sonne, die derzeit sehr aktiv ist. Die Eruptionen und die Stärke ihres beständigen Teilchenstroms, des Sonnenwindes, haben Einfluss auf die Atmosphäre und deren Dichte in den höheren Schichten – was wiederum direkt Auswirkung auf den Satelliten hat.

Was sich aber sagen lässt: Einige Fragmente werden nicht verglühen, sondern die Oberfläche erreichen. Es könnten bis zu 20 Prozent des Satelliten sein. Wahrscheinlich aber werden es weniger sein. Erwartet werden Trümmer aus Stahl oder Titan, wie es beispielsweise in den Tanks eingesetzt worden ist. Oder Bruchstücke, die aus widerstandsfähigen Kohlefasern bestehen. Aber nichts davon enthält nach Auskunft der Esa giftige oder radioaktive Materialien.

Und auch wenn man noch nicht genau sagen kann, über welchem Gebiet der Satellit auseinanderbrechen wird und wo potenzielle Bruchstücke aufschlagen werden. Die Meere sind der wahrscheinlichste Ort. Und das Risiko, dass ein Mensch dabei verletzt wird, liegt nach Esa-Angaben bei unter eins zu 100 Milliarden. Und das soll 65.000-mal geringer sein, als vom Blitz getroffen zu werden.

Esa-Grafik zum Absturz

Esa-Grafik zum Absturz

Foto: ESA

Ein anderer Grund indes, warum sich das Gebiet erst kurz vor dem Verglühen vorhersagen lässt, liegt darin, dass „der Satellit sich nicht mehr kontrollieren lässt“, so Flohrer. Und das ist keine Katastrophenmeldung. Als klar war, dass er sein Ende erreicht hat, wurde seine Bahn im Jahr 2011 in 66 Manövern verändert. Von seinem „Arbeits-Orbit“ in 785 Kilometern Höhe auf 573 Kilometer. Dort sollte er etwa 15 Jahre verbleiben. Allerdings wurde dabei der gesamte Treibstoff verbraucht. Man wollte nicht das potenzielle Risiko eingehen, dass er durch den Einschlag eines Mikrometeoriten oder eines Stücks Weltraumschrott explodiert. Ebenso wurden die Batterien entladen und die Elektronik abgeschaltet. Der Nachteil: ERS-2 kann aus eigenem Antrieb seine Bahn nicht mehr anpassen und ist seinem Schicksal ausgeliefert.

Davor indes war ERS-2 nach seinem Start am 21. April 1995 mit einer Ariane-4-Rakete einer der modernsten Erdbeobachtungssatelliten seiner Zeit. Zusammen mit seinem bereits 1991 gestarteten „Bruder“ ERS-1 lieferte er Daten zu Meeresspiegel- und Wellenhöhen, Windsystemen, den Gezeiten und Eisflächen. Zudem konnte er Wolken-, Boden- und Meerestemperaturen messen und den Wassergehalt der Atmosphäre bestimmen. ERS-2 hatte zusätzlich noch ein Spektrometer an Bord, um die Ozon- und Stickstoffdioxid-Verteilung zu erfassen oder Spurengase wie Schwefeldioxid, Formaldehyd oder Chlordioxid „aufzuspüren“. Er legte damit den Grundstein für die moderne Erdbeobachtung mit den heutigen europäischen Sentinel-Satelliten und dem Copernicus-Programm. Außerdem lieferte er viele bis heute noch genutzte Daten zum Klimawandel und half dabei, Informationen bei Katastrophen zu sammeln.

Trotz einiger technischer Probleme konnte ERS-2 seine Arbeit weit länger fortsetzen als ursprünglich geplant, bis die Mission am 5. September 2011 endete. Sein „Bruder“ ERS-1 hatte weniger Glück. Im März 2000 führten Computerfehler und diverse Ausfälle zu seinem Ende. Er verblieb aber im ursprünglichen Orbit in 800 Kilometer Höhe. Die Bahn wird er etwa 100 Jahre halten können. ERS-2 indes kommt der Erde immer näher.

 Die Verdienste von ERS-2

Die Verdienste von ERS-2

Foto: ESA

Der Satellit ist indes nur ein Beispiel für den zunehmenden Weltraumschrott im Erdorbit, der schlussendlich auch wieder zurück zur Erde kommt. In den meisten Fällen verglüht er in der Atmosphäre. Bisweilen aber erreichen Fragmente auch die Oberfläche. Bislang sind 70 solcher Bruchstücke entdeckt worden. In mehr als 50 Prozent der Fälle handelt es sich um Raketen-Trümmer. Manche Teile indes stürzen ins Meer oder in so einsames und unwegsames Gelände, dass nichts über sie bekannt ist.

Zwischen 1990 und 2020 waren es im Durchschnitt etwa 150 Tonnen jährlich, die verglüht oder abgestürzt sind. Vergangenes Jahr indes waren es nach Esa-Angaben bereits 340 Tonnen. Der Grund dafür ist die zunehmende Zahl von Raketenstarts und Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen. Im Jahr 2014 zählten die Vereinten Nationen weltweit 241 Weltraummissionen bei 92 Raketenstarts, um militärische, kommerzielle sowie wissenschaftliche Satelliten und Sonden ins All zu starten. Oder Fracht und Astronauten zu Raumstationen zu fliegen. 2022 waren es 2478 Missionen bei 186 Starts, 2023 sogar 2664 bei 221 Starts. Nach Esa-Angaben sind allein in den vergangenen zwei Jahre so viele Satelliten gestartet worden wie in den sechs Jahrzehnten zuvor zusammen.

Und insbesondere bei älteren Satelliten hatte man nicht ihre Rückkehr im Sinn. In manchen Fällen lässt sich das auffangen. Der Esa-Satellit Aeolus wurde beispielsweise 2023 von der Esa kontrolliert zum Absturz gebracht, obwohl er dafür nicht gebaut worden war. Mittlerweile geht man aber andere Wege. Schon bei der Konstruktion sowie bei der Auswahl der Materialien und der Missionsplanung wird auch das Ende des Satelliten bedacht. Damit so wenig Weltraumschrott entsteht wie möglich und die Gefahr auf der Erde minimiert wird.

Schließlich wurden seit dem Beginn des Raumfahrtzeitalters im Jahr 1957 etwa 50.000 Tonnen ins All befördert. Und immer noch umkreisen rund 11.500 Tonnen die Erde. Das heißt auch, dass im Schnitt pro Woche ein Objekt unkontrolliert zurückkehrt.

Derzeit lassen sich diese Relikte oft nur per Radar mit hohem Energieverbrauch verfolgen, um die Bahnparameter zu bestimmen und Vorhersagen machen zu können. Mit einem Teleskop ist es schwieriger, weil man zwar Licht benötigt. Doch die Sonne überstrahlt die kleinen Satelliten tagsüber. „In den Morgen- und Abendstunden ist es möglich“, sagt Flohrer. Eine effiziente Lösung wäre die Nachverfolgung per Laser. Das Verfahren hat indes seine eigenen Probleme: Man muss ein kleines, sich schnell bewegendes Objekt mit einem schmalen Laserstrahl treffen und die Reflexion erfassen. Dennoch „machen wir Tests dazu“, sagt Flohrer. Und man habe auch erste Erfolge erzielt. Es sei eine vielversprechende, sich noch entwickelnde Technologie.

Update 19. Februar, 14 Uhr Der Satellit wird nach den jüngsten Daten am Mittwoch, 21. Februar, gegen 12 Uhr mittags abstürzen. Die Ungenauigkeit beträgt derzeit rund 15 Stunden.

Update 20. Februar, 11.25 Uhr Nach den neuesten Daten wird der Satellit am Mittwoch, 21. Februar, um 20.24 Uhr abstürzen. Die Unsicherheit liegt bei knapp 10 Stunden.

Update 20. Februar, 16.30 Uhr Der Satellit wird um 21.53 Uhr abstürzen. Die Ungenauigkeit liegt bei etwa 7 Stunden und 30 Minuten.

Update 20. Febraur 20.30 Uhr Der Satellit wird um 17.32 Uhr abstürzen. Die Ungenauigkeit liegt bei etwas mehr als 4 Stunden und 30 Minuten.

Update 21. Februar, 10 Uhr Der Satellit wird nach den jüngsten Daten um 16.49 Uhr vermutlich über dem Pazifik abstürzen. Die Ungenauigkeit liegt aber noch bei ca. 105 Minuten.

Update 21. Februar, 12.30 Uhr Der Satellit wird nach den jüngsten Daten um 16.41 Uhr vermutlich über dem nördlichen Pazifik oder Kanada abstürzen. Die Ungenauigkeit liegt indes bei ca. 86 Minuten.

Update 21. Februar, 17.45 Uhr Zeit für den Absturz jetztz 18.05 Uhr. Unsicherheit beträgt 30 Minuten. Vermutlich über dem Europäischen Nordmeer.

Update 21. Februar, 20.30 Uhr Es hat einige Zeit gedauert, bis die Esa es bestätigen konnte. Aber der Satellit ERS-2 ist um 18.17 Uhr unserer Zeit über dem Nord-Pazifik zwischen Alsaka und Hawaii abgestürzt. Wie erwartet ist durch eventuelle Trümmerteile kein Schaden entstanden.

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