Wissenschaft: Satelliten aus Holz und gebrauchte Raketen: Das Ende der Wegwerf-Raumfahrt
Die längste Zeit war die Raumfahrt vom Wegwerf-Gedanken geprägt. Doch das hat sich geändert. Der neue Trend sind wiederverwendete Raketen - und Satelliten aus Holz.
Einmal ins All geschossen, bleiben viele Raumfahrt-Objekte als Schrott zurück - und das trotz Millionenkosten. Jahrzehntelang machte man sich in der Raumfahrt um Ressourcen-Verschwendung eher weniger Sorgen. Jetzt machte sich das erste Mal eine Crew mit einer wiederverwendbaren Rakete auf den Weg zur Raumstation ISS. Und gleich zwei Länder wollen den Müll im Orbit reduzieren - mit Satelliten aus Holz.
Der Start zur ISS ist nicht der erste, in dem eine wiederverwendbare Rakete oder Raumkanzel benutzt werden. Aber der erste, in dem beide verwendeten Vehikel schon vorher einmal im All waren. Die Rakete, eine Falcon 9 B1061 von Elon Musks Raumfahrt-Unternehmen SpaceX hatte schon im November erstmals einen bemannten Testflug hinter sich, das Dragon-Shuttle war bereits im letzten Mai einmal bemannt geflogen. Und natürlich waren beide erfolgreich zurückgekehrt.PAID Destination Mars - nach China-Start 18.20h
Erfolgreicher Recycling-Trip
Um keine unnötigen Risiken einzugehen wurden beide Fluggeräte vor dem Start ausführlich auf mögliche defekte Teile geprüft, berichtet "Ars Technica". Der Nasa zufolge habe man keinen der neun Merlin-Antriebe austauschen müssen, es seien aber zwei Turbinen-Räder im Innern ausgewechselt worden. Die sind nach Angaben der beteiligten Experten besonders gefährdet, unter Belastung Haarrisse zu entwickeln und dann springen zu können.
"Wir sind uns des Designs schon sehr sicher, aber wir mussten uns die Benutzung genau ansehen, um schauen zu können, unter welchen Bedingungen Risse entstehen könnten, sagte der für die Zertifizierung zuständige Nasa-Manager Tom Simon der Seite. "Wir mussten uns - und vor allem die Crew - überzeugen, dass keine Teile verbaut wurden, die kurz vor dem Reißen sind. Es ist fast unvorhersagbar, ob die Risse folgenlos bleiben oder in einer Katastrophe enden."
Zumindest der Anflug war ein voller Erfolg. Die Astronauten verließen mit der Dragon erfolgreich die Erdumlaufbahn, die Rakete landete unbeschadet auf einem Drohnenschiff. Es ist die 80. erfolgreiche Landung der Trägerrraketen für das Unternehmen. Auch das Andocken der Raumkanzel an der ISS verlief ohne Zwischenfälle.
Der Orbit als Schrottplatz
Dass fast 40 Jahre nach den ersten wiederverwendbaren Shuttles auch Raketen zuverlässig mehrfach nutzbar werden, gilt als wichtiger Schritt hin zu einer kommerziellen Raumfahrt. Jahrzehntelang konnte die Nasa für die Eroberung des Weltalls gefühlt grenzenlos Geld verfeuern. Doch diese Zeiten sind längst vorbei. Waren in den 80er und 90er Jahren noch knapp ein Prozent des gesamten US-Haushaltsbudgets für die Raumforschung reserviert, hat sich dieser Anteil mittlerweile halbiert. Und das trotz der vollmundigen Ankündigungen des Ex-Präsidenten Trumps, man wolle das All auch mit einer eigenen Truppe verteidigen.
Gleichzeitig wuchs in den letzten Jahren auch das Bewusstsein dafür, dass die Umlaufbahn der Erde sich immer mehr mit Abfall füllte. Der Weltraummüll setzt sich neben defekten Satelliten auch aus abgeworfenen Teilen von Raumfahrtmissionen zusammen, die zu klein sind, um von der Erde angezogen zu werden. Die Verschmutzung mit Raummüll ist ein ernstes Problem: Schon kleinste Teile können durch die enorm hohe Umlaufgeschwindigkeit von 7,8 Kilometern die Sekunde bei einer Kollision die empfindlichen Hüllen von Raumfahrzeugen beschädigen. Je mehr Bruchstücke durchs All schweben, desto wahrscheinlicher sind solche Zusammenstöße. Da wundert es nicht, dass Forscher der Gateway Earth Gruppe schon vor zwei Jahren eine Raumstation zum Recycling des Weltraum-Schrotts zu entwickeln begannen. Die soll allerdings erst 2050 in Betrieb gehen.
47.000 Objekt in Umlaufbahn
Als Symbol für den Weltraummüll taugt kaum etwas so sehr wie die Satelliten, die jeden Tag um die Erde kreisen. Von den mehr als 6000 Satelliten, die sich aktuell in der Umlaufbahn befinden, sind knapp 60 Prozent außer Betrieb. Und die Zahl der Satelliten soll noch deutlich steigen: Etwa 990 neue werden jährlich bis 2030 ins All geschossen, schätzt das Unternehmen Euroconsult. Die Zahl der Satelliten wird sich also bald fast verdreifacht haben. Trotzdem machen sie nur einen kleinen Teil der aktuell auf etwa 47.000 geschätzten Objekte in der Umlaufbahn aus.
Daraus ergeben sich noch einmal ganz eigene Probleme, befürchten japanische Forscher. Obwohl nur ein kleiner Teil des Weltraumschrotts aus der Erdumlaufbahn zurück in die Atmosphäre eintritt und dort verbrennt, fürchten die Wissenschaftler der Universität Kyoto dadurch negative Folgen. Die beim Verbrennen der Satelliten entstehenden Aluminiumdämpfe könnten jahrelang in den oberen Schichten der Atmosphäre bleiben, so die Befürchtung. "Das könnte auch Umweltfolgen haben", sagte Professor Takao Doi der "BBC".Nasa Nuklear Raketen 20.55
Alltechnik aus Holz
Als Lösungsvorschlag wollen die Wissenschaftler auf einen Baustoff setzen, den man bisher nicht mit der Raumfahrt in Zusammenhang bringt: Holz. Dazu arbeitet man mit einem Forstwirtschaftsunternehmen zusammen, um eine noch geheime Holzsorte als Material zu entwickeln. Vorteile eines Holzsatelliten sind neben der schadstoffärmeren Verbrennung bei einem Rückeintritt auch die besser Durchlässigkeit für Radiowellen. So könnte der Satellit eventuell auf die bisher nötigen externen Antennen verzichten. Bis 2023 wollen die Wissenschaftler die ersten Modelle ins All schießen.
Der erste Holzsatellit überhaupt könnte aber schon Ende des Jahres in der Umlaufbahn ankommen. Er ist wissenschaftlich aber etwas einfacher aufgebaut: Bei dem Wisa Woodsat getauften Satellit handelt sich in erster Linie um einfache Sensoren und zwei Kameras sowie einem Sendemodul, um Daten zurückfunken zu können. Selbst der Projektmanager nennt das Objekt folglich "einen Holz-Satelliten mit Selfie-Stick". Einen Mehrwert hat der von einer Holzfirma bezahlte und bis Ende 2021 geplante Start trotzdem: Es handelt sich um ein Forschungsprojekt für Studenten.
Quellen:BBC, Arstechnica, Smithsonian Mag, The Conversation, Universe Today
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