Was tun gegen Weltraummüll? Roboter einsetzen, sagt diese Frau

Immer mehr Satelliten umkreisen die Erde, der Platz in den begehrten Umlaufbahnen wird knapp. „Von den beinahe 7000 Satelliten, die seit 1950 gestartet wurden, ist nur einer von sieben zur Zeit im Betrieb“, sagt die Raumfahrttechnikerin Natalie Panek. Der Rest sei Weltraummüll. Hinzu kommen noch abertausende kleinere Abfallteile. Das macht deutlich: Der Müll, der die Erde umkreist, ist ein Problem – nicht nur für die Internationale Raumstation, die ihm immer wieder ausweichen muss. Doch passiert ist bisher wenig. Im Gegenteil, immer neue Satelliten kommen hinzu. Dabei mangelt es nicht an Ideen, den Müll zu beseitigen: von Lasern, die Schrott zerstören, über Satelliten, die ihn einfangen, bis hin zu Tentakel- und Netzsystemen.

Aber warum werden sie nur langsam umgesetzt? Wie sollten Satelliten in Zukunft gebaut werden? Und wie müssten sie reguliert werden? Darüber hat WIRED mit Natalie Panek gesprochen. Sie ist Raumfahrttechnikerin und arbeitet beim Kommunikationsunternehmen MDA in der Abteilung Robotics and Automation. Panek entwickelt Weltraumroboter und hat unter anderem mit einem TEDxTalk schon auf das Problem Weltraummüll aufmerksam gemacht.

WIRED: Ein Satellit umkreist die Erde, bis er irgendwann kaputt ist oder seine Mission beendet hat. Was passiert dann mit ihm?
Natalie Panek: Nach ein paar Jahren wird er wahrscheinlich die Umlaufbahn verlassen und wieder in die Erdatmosphäre eintreten. Alternativ – wenn der Satellitenanbieter am Ende der Mission genug Kraftstoff an Bord gelassen hat – kann man ihn auch auf eine Friedhofsumlaufbahn lenken.

WIRED: Eine Friedhofsumlaufbahn?
Panek: Ich stelle mir das immer so vor: Wenn ein Auto auf dem Highway kaputt geht, bewegt man es auf die Standspur. Ähnlich ist es im All: Man entfernt den Satelliten aus einer stark nachgefragten Umlaufbahn, damit der Platz frei wird, um einen neuen Satelliten ins All zu schießen.

WIRED: Also landet ein Teil der Satelliten auf dem Friedhof, der andere verbrennt in der Atmosphäre. Warum gibt es dann überhaupt ein Müllproblem?
Panek: Weil mehr und mehr dazukommt. Unsere Gesellschaft hat eine stetig wachsende Nachfrage für die Leistungen, die Satelliten bereitstellen. Und während die Bevölkerung wächst, werden sich mehr und mehr Satelliten in der orbitalen Umwelt anhäufen.

WIRED: Mit welchen Folgen?
Panek: Es könnte in Zukunft schwerer werden, aus der Erdumlaufbahn herauszukommen, um weiter in den Weltraum vorzudringen und ihn zu erforschen. Je mehr Satelliten und Müll in der Umlaufbahn sind, desto größer wird das Risiko für eine Kollision. Wenn das passiert, entstehen eine Vielzahl kleinerer Weltraummüll-Partikel. Und es ist noch schwieriger, die wegzuräumen.

WIRED: Wird es dann auch schwieriger, neue Satelliten in Betrieb zu nehmen?Panek: Ja, absolut. Die orbitale Umwelt ist eine limitierte Ressource. Es mag dort jetzt vielleicht viel Platz geben, aber wenn man bedenkt, dass Unternehmen wie SpaceX oder OneWeb planen, Cluster mit mehr als tausend Satelliten in die Umlaufbahn zu schießen, dann wird der Orbit um die Erde wirklich besiedelt.

WIRED: Ist der Weltraummüll auch eine Bedrohung für die Erde?
Panek: Manche größeren Trümmerteile landen, wenn sie in der Atmosphäre verbrennen, auf der Erde. Aber es geht eigentlich mehr darum, die Umwelt um die Erde herum und die Umlaufbahnen sauber zu halten und Verantwortung für das zu übernehmen, was wir in den Weltraum schicken.

WIRED: Warum fühlt sich denn bisher niemand wirklich für den Weltraumschrott verantwortlich?
Panek: Das ist eine schwierige Frage. Sicher spielt Geld eine Rolle, aber auch die Politik. Es ist auch schwieriger dafür Aufmerksamkeit zu erhalten, weil der Müll die Erde umkreist. Im Gegensatz zum Müll auf der Straße oder im Meer, sehen wir ihn nicht dauernd. Deshalb ist es umso wichtiger, dass man die Menschen dazu bekommt, darüber nachzudenken, wie diese Hardware, die die Erde umkreist, ihr Leben beeinflusst.

WIRED: Sie sprechend die Politik an. Gibt es keine Gesetze oder Verordnungen, die das Problem regulieren könnten?
Panek: Es gibt keine zwingenden Anforderungen für Satelliten, es sei denn sie werden von einem Land und seiner Weltraumorganisation reguliert. Manche Länder und Weltraumorganisationen wie die NASA machen es zu einer Voraussetzung für private Firmen und Satellitenanbietern, Leitlinien zu Verminderung von Weltraumschrott zu befolgen. Aber nicht alle Länder haben diese Regulierungen und nicht alle setzen voraus, dass Vorkehrungen für das Lebensende eines Satelliten getroffen werden. Außerdem gibt es noch eine Richtlinie der Vereinten Nationen, die sagt, dass ein Satellit die Umlaufbahn nach 25 Jahren verlassen muss.

WIRED: Aber es gibt keine Strafen, wenn man das nicht befolgt?
Panek: Nicht, dass ich wüsste.

WIRED: Es gibt unterschiedliche Ideen, wie man den Weltraumschrott wieder loswerden könnte. Wie lassen diese sich einordnen?
Panek: Ich denke, der entscheidende Faktor ist die Größe des Teils, das man wegräumen will. Für die kleineren Teile, die etwa so groß wie Murmeln oder Schrauben sind, gibt es Vorschläge, Netze zum Einsammeln zu nutzen. Wenn es um einen ganzen Satelliten geht, kenne ich mich am besten mit Robotertechnik aus. Man könnte einen Roboterarm als Weltraummechaniker einsetzen. Er könnte dann an einen Satelliten außer Funktion andocken, ihn reparieren, Kraftstoff nachfüllen oder ihn in eine Position abschleppen, wo er schneller wieder auf die Erde zurückkehren kann.

WIRED: Ist es schwieriger, die kleinen oder die großen Teile wegzuräumen?
Panek: Beide haben ihre Herausforderungen. Die kleinen Teile sind schwerer zu finden und es gibt viel mehr davon. Es braucht also viele verschiedene Ideen, wie man sie entfernen kann. Bei den großen Satelliten muss man das Ziel genau analysieren und herausfinden, ob es driftet oder anfällig für das Taumeln ist. Wenn man einen Satelliten zurück auf die Erde lenken will, muss man also die Geschwindigkeit seiner Drehungen berechnen und ihn dann schnell fangen und gut festhalten.

WIRED: Keiner der vielen Ansätze wird bislang eingesetzt. Gibt es überhaupt Fortschritte?
Panek: Es gab definitiv Veränderungen. Es gibt ein größeres Bewusstsein, dass Satellitenanbieter dazu bewegt, verantwortungsbewusster darüber nachzudenken, wie man einen Satelliten schneller auf die Erde zurückschicken kann oder welche Komponenten an Bord für Roboter-Serviceleistungen zugänglich sind. In Zukunft, wenn sich die Dichte im Orbit erhöht, werden wir viele Innovationen in diesen Bereichen sehen.

WIRED: Das eine ist, den Schrott aufzuräumen, das andere, ihn von Anfang an zu vermeiden. Wie müsste sich die Konstruktion von Satelliten dafür verändern?
Panek: Aktuell ist das größte Problem, dass das Design von Satelliten stark von dem jeweiligen Land abhängt, in dem sie hergestellt werden, und dass ihr Bauplan nicht öffentlich ist. Ein internationaler Standard für Satelliten würde es für Serviceanbieter einfacher machen, sie zu reparieren, umzufunktionieren oder zu recyceln. Ein andere Aspekt wären Technologien an Bord, die helfen, das Verlassen der Umlaufbahn zu beschleunigen.

WIRED: Welche der vielen Ideen wird sich als erstes durchsetzen?
Panek: Ich weiß nicht, ob ich das beantworten kann. Ich bin ja parteiisch gegenüber der Robotertechnik. Aber ich habe viel Hoffnung, dass wir in den nächsten Jahren einigen Fortschritt sehen werden.