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Satellitenabstürze werden uns plagen, wenn wir den Weltraumverkehr nicht besser verwalten
Konzeptionelle Darstellung des Weltraumverkehrs Frau Technik | Originalbilder: NASA
- Wenn wir mehr Satelliten in die Umlaufbahn bringen, brauchen wir ein besseres System zur Verwaltung unseres Weltraumverkehrs.
- Es gibt einige Technologien, die eine bedeutende Rolle spielen könnten.
- Die leistungsstärkste Lösung wird ein globaler Rahmen sein, der den Verkehr in der Erdumlaufbahn reibungslos am Laufen hält.
Es gab viele ungewöhnliche Dinge über die Satellitenkerfuffle dieser Woche zwischen der Europäischen Weltraumorganisation und SpaceX – die öffentliche Erklärung der ESA, erste Berichte, dass SpaceX es ablehnte, seinen Starlink-Satelliten zu bewegen, obwohl er vor einer Kollisionsgefahr gewarnt worden war, und die Behauptung von SpaceX, dass dies der Fall war nicht reagieren, weil ein Fehler dazu führte, dass die Warnung verpasst wurde, um nur einige zu nennen. Aber vielleicht die am wenigsten Überraschend war die Aussicht, dass zwei Objekte im Orbit zusammengestoßen sein könnten.
Orbitale Staus bauen sich schnell auf. Allein zwei Dutzend Unternehmen haben Vorschläge gemacht weit über 20.000 Satelliten in den nächsten 10 Jahren starten . Zum Vergleich: Seit Beginn des Weltraumzeitalters wurden weniger als 8.100 Nutzlasten in die Erdumlaufbahn gebracht. Vorfälle wie der Beinaheunfall von ESA-SpaceX machen deutlich, dass unser derzeitiges Weltraummanagementsystem unhaltbar ist.
Das ist keine große Überraschung, wenn man bedenkt, dass es keinen wirklichen Standard für die Verwaltung des Weltraumverkehrs auf der ganzen Welt gibt. Ich würde es als im Entstehen begriffen bis nicht existent beschreiben, sagt Brian Weeden, der Direktor für Programmplanung bei der Secure World Foundation . Die meisten Satellitenbetreiber, darunter auch einige im Ausland, verlassen sich einfach auf die Prognose der US Air Force über mögliche Verbindungen zwischen aktiven Objekten im Orbit. Die Air Force – die ursprünglich nur darauf abzielte, Raketen im Weltraum zu verfolgen und nicht der weltweite Weltraumverkehrspolizist zu werden – verfolgt Objekte mit Radar und gibt Warnungen aus, wenn die Wahrscheinlichkeit einer Kollision höher als 1 zu 10.000 ist (am Montag stieg diese Wahrscheinlichkeit auf etwa 1 von 1.000).
Jeder Satellitenbetreiber muss das Kollisionsrisiko grundsätzlich selbst einschätzen und entscheiden, was dagegen zu tun ist, sagt Roger Thompson, Senior Engineering Specialist bei der gemeinnützigen Aerospace Corporation. Und jeder hat seine eigene Risikohaltung. Manchmal führen diese Bediener ein Kollisionsvermeidungsmanöver durch. Manchmal werden sie es einfach aussitzen, wenn sie immer noch glauben, dass das Risiko gering genug ist.
Es gibt genug Gründe, warum dies zur Norm geworden ist. Zum einen ist es nicht einfach, die Flugbahn eines Objekts zu ändern, das mit Zehntausenden von Meilen pro Stunde um den Planeten rast, insbesondere wenn es zum Manövrieren auf ein winziges Triebwerk angewiesen ist. Und oft sinkt ein besorgniserregendes Risikoniveau um ein oder zwei Größenordnungen, wenn mehr Daten eintreffen. In den allermeisten Fällen sind Manöver nicht erforderlich.
Aber Mega-Konstellationen wie Starlink, die bei vollem Betrieb Tausende von Satelliten umfassen werden, verkomplizieren unsere Weltraumverkehrsprognosen und Kollisionsvermeidungsstrategien. Wir können nicht einfach so weitermachen wie bisher, sagt Thompson. Sie möchten einem entgegenkommenden Auto nicht ausweichen und einem entgegenkommenden Bus sozusagen in den Weg treten.
Technologie kann eine entscheidende Rolle spielen. Das US-Militär hat Mühe, seine Computersysteme zu aktualisieren, um die Genauigkeit der Warnungen zu verbessern und verschiedene Arten von Daten akzeptieren zu können, sagt Weeden. Der Wechsel von militärischer Hardware aus den 60er Jahren zu moderner Hardware wird viel helfen. Wir können auch Radarsysteme in mehr Teilen der Welt einsetzen – einige können sogar von privaten Unternehmen betrieben werden – um mehr Objekte gleichzeitig zu verfolgen. Viele Satellitenbetreiber ( einschließlich SpaceX ) versuchen, autonome Systeme zu verfolgen, die Satelliten automatisch bewegen können, um Kollisionen zu vermeiden, wenn ein Alarm ausgegeben wird, obwohl sie noch nicht bewiesen sind; und wie selbstfahrende Autos könnten diese Systeme nur dann nützlich sein, wenn sie miteinander kommunizieren.
Jeder ist ein Satellitenpolizist
Aber auch das Gesamtbild des Weltraumverkehrsmanagements muss überdacht werden, argumentieren Thompson und sein Kollege Ted Muelhaupt von der Aerospace Corporation, der Hauptautor von a neueres Papier konkrete Empfehlungen zu skizzieren. Satellitenbetreiber kennen fast immer die Positionen ihrer eigenen Satelliten, aber im Moment teilen sie diese Daten nicht miteinander. Jeder muss die Gesetze seines eigenen Landes befolgen, in welcher Höhe Satelliten operieren dürfen, wohin sie reisen dürfen, wer welche Maßnahmen ergreifen sollte, wenn eine Kollision droht, wie man tote Satelliten entsorgt und so weiter – aber es gibt keine Möglichkeit um Probleme zu lösen, wenn diese Vorschriften im Widerspruch zu denen eines anderen Landes stehen. Eine zwischenstaatliche Körperschaft für den Weltraumverkehr könnte sehr nützlich sein, aber wie würde eine solche Körperschaft den Verkehr tatsächlich überwachen und ihre Vorschriften mit Strafmaßnahmen untermauern? Wir können nicht einfach Tickets für jeden verteilen, der gegen die Regeln verstößt. Es würde kein Biss hinter der Rinde sein.
Wenn der Stick also nicht funktioniert, müssen Sie mit der Karotte gehen. Wenn eine zentrale Agentur einen Dienst anbieten könnte, der es den Menschen ermöglicht, gegenseitigen Nutzen zu ziehen, würde das die Menschen dazu bringen, sich selbst anzuschließen, sagt Muelhaupt. Es ist wie mit einem Standard – wenn Sie genug Leute dazu bringen, den Standard zu übernehmen, wird der Standard von selbst durch den Markt durchsetzbar. Satellitenbetreiber werden sich freiwillig daran halten.
Auch wenn sie es ablehnen, wenn ihnen gesagt wird, was sie tun sollen, werden die Betreiber an Bord gehen, weil sie sich alle in einer Sache einig sind: Satellitenkollisionen sind schlecht fürs Geschäft und schlecht für den Weltraum. Letztlich bedeutet dies, dass der Schutz des eigenen Vermögens auch der Schutz anderer bedeutet. Konflikte werden sicherlich entstehen, wenn wir darüber diskutieren, welche Länder und welche Unternehmen anderen aus dem Weg gehen sollten. Aber diese Spats sind der Alternative bei weitem vorzuziehen, bei der die Erdumlaufbahn so mit Trümmern von zerschmetterten Orbitern übersät wird, dass niemand sie sicher benutzen kann.