Am Freitag den 13. stürzt Weltraumschrott auf die Erde

 

Es wird vorhergesagt, dass ein mysteriöses Trümmerteil aus dem Weltraum namens WT1190F gegen 06:20 GMT am Himmel über dem Indischen Ozean wieder in die Erdatmosphäre eindringen wird. Obwohl es voraussichtlich etwa 100 km vor der Südküste Sri Lankas verglühen wird, ist es nicht ausgeschlossen, dass kleinere Fragmente auf die Oberfläche stürzen könnten.

Das Objekt sollte der Überrest einer vorangegangenen Weltraummission sein, wahrscheinlich eine ausgebrannte Rakete, einer der jüngsten Roboter-Mondmissionen oder sogar ein Relikt der Apollo-Ära. Obwohl es jedoch wie ein schlechtes Omen scheinen könnte, sind die Wissenschaftler begeistert. Es ist bekanntermaßen schwierig vorauszusehen, wo die Trümmer, die auf die Erde fallen, aufprallen werden. Die Gelegenheit, die Flugbahn von WT1190F zu untersuchen, könnte helfen, die derzeitigen Methoden zu verbessern.

Feuerballschau

Das Objekt wurde erstmals 2013 von der Catalina Sky Survey entdeckt, als es sich der Erde auf 250.000 km näherte, bevor es wieder zurück in den Weltraum eintauchte, in eine Entfernung von etwa einer halben Million Kilometer, doppelt so weit entfernt wie der Mond. Seine elliptische Umlaufbahn ist jedoch unstabil und die Höhe der größten Erdannäherung des Objekts ist gesunken. Dies wird am Freitag bewirken, dass es bei einer Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro Sekunde in die Erdatmosphäre eindringt. Wenn dies passiert, wird es der Luftwiderstand in der Atmosphäre abbremsen und es dazu veranlassen, aus dem Orbit zu fallen, während der reibende Effekt der vorbeiströmenden Luft das Objekt schlagen, erhitzen und verdampfen wird.

Laut Astronomen, die seine Größe und Dichte geschätzt haben, hat das Objekt einen Durchmesser von etwa 1-2 Metern und ist hohl. Glücklicherweise bedeutet dies, dass es zu klein und zerbrechlich ist, um es bis zur Oberfläche zu schaffen. Während es sich auflöst, werden die kleineren Fragmente rasch verglühen und dabei eine brillante Feuerballschau verursachen, die sichtbar sein könnte, wenn sie über den Mittagshimmel in Richtung Süden Sri Lankas streift. Nur sehr kleine Fragmente, wenn überhaupt, werden im Indischen Ozean wasserlanden. Es ist schlichtweg nicht genug Masse beteiligt, um sich Sorgen machen zu müssen.

Dies wissen wir, da es keinesfalls das erste vom Menschen erschaffene Objekt ist, das aus dem Orbit fällt, noch das größte. Als die 135 Tonnen schwere russische Raumstation Mir 2001 ans Ende ihres Lebens gelangte, verdampfte ein Großteil der massiven Station während des Wiedereintritts, einige Bruchstücke fielen gefahrlos in den Südpazifik.

Die Schwierigkeit einer Vorhersage der Absturzstelle

Dennoch ist es nicht immer einfach vorherzusagen. Als sich herausstellte, dass die 75 Tonnen schwere NASA Skylab Raumstation im Juli 1979 wieder in die Erdatmosphäre eintreten würde, schätzte die NASA die Wahrscheinlichkeit, dass ein Mensch irgendwo auf dem Planeten getroffen wird, auf eins zu 152.

Letztendlich, statt über dem Meer südöstlich von Südafrika wieder einzutreten während sie gen Osten raste, verglühte Skylab ein wenig später als erwartet und Bruchstücke fielen südöstlich von Perth, im Westen von Australien, auf die Erde. Obwohl niemand verletzt wurde, zeigte der Absturz von Skylab Unsicherheiten in den Wiedereintritts-Schätzungen dieses Tages auf. Es stellte sich heraus, dass Skylab robuster war als erwartet, so dass der Widerstand der fallenden Raumstation fehlberechnet wurde.

Skylab zeigte auch den wichtigen Effekt auf, den Mutter Natur auf solche Orbits hat. Ursprünglich wurde angenommen, dass die Raumstation, die im Mai 1973 gestartet wurde, für etwa neun Jahre im Orbit bleiben würde. Doch die höher als erwartete Sonnenaktivität in den 1970ern führte zu einer stärkeren Erwärmung und Expansion der oberen Erdatmosphäre. Der resultierende zusätzliche Widerstand auf die Raumstation verlangsamte sie und bewirkte, dass ihr Orbit schneller als vorhergesagt sank.

Heutzutage wird der Einfluss von Sonnenaktivität auf die erdnahe Weltraumumgebung “Weltraumwetter” genannt und ihre Auswirkung auf Objekte in einer niedrigen Umlaufbahn ist der Schwerpunkt umfangreicher Forschung. Neben Untersuchungen, wie sie den atmosphärischen Widerstand auf Satelliten und bemannte Raumschiffe erhöht, besteht großes Interesse an ihrem Einfluss auf die Flugbahn von Weltraumschrott – eine allumfassende Beschreibung, für alles von Starthilfsraketen und Satelliten, die schon lange außer Betrieb sind, bis hin zu Muttern und Bolzen. Studien mit Bodenradargeräten haben mehr als 21.000 Objekte in der Erdumlaufbahn gefunden, die größer sind als 10 cm. Inzwischen gibt es geschätzt etwa 50.000 Teilchen mit einem Umfang zwischen 1 cm und 10 cm, gleichzeitig geht die Zahl von Teilchen mit einer Größe von weniger als 1 cm in viele Millionen.

Im Stande zu sein, um vorherzusagen, wie die Orbits dieser Objekte sich entwickeln werden ist wichtig, um zukünftige Hochgeschwindigkeits-Kollisionen zwischen Weltraumtrümmern und erdumkreisenden Satelliten oder bemannten Raumschiffen zu verhindern. Es ist außerdem von wesentlicher Bedeutung für nationale Verteidigungsagenturen, welche zwischen ankommendem Weltraumschrott und interkontinentalen ballistischen Raketen unterscheiden können müssen.

Da wir den unseren Planeten umgebenden Raum mit einer erdumkreisenden Schrottwolke gefüllt haben, ist die beste Vorgehensweise nun, eine Ende-des-Lebens “Exitstrategie” in moderne Satelliten einzubauen. Üblicherweise beinhaltet dies ein geplantes und kontrolliertes Deorbiting, gewöhnlich hinauslaufend auf die vollständige Zerstörung des Satelliten in der oberen Atmosphäre, oder ein geplantes Manöver in einen stabilen Friedhofsorbit und somit in Sicherheit außerhalb der geostationären Umlaufbahn.

Sollten wir uns also Sorgen um WT1190F machen? Nein. Freitag der 13. wird ein schlechter Tag für dieses spezielle Stück Weltraumschrott sein, aber für Forscher ist es ein großes Glück. Seit Skylabs Tag haben Simulationen und Prognosen eine lange Entwicklung genommen und falls die bis jetzt gemachten Messungen korrekt sind, ist dies ein relativ leichtgewichtiges Trümmerteil und wird wahrscheinlich in vorhersehbarer Weise über einem klar abgegrenztem Gebiet verglühen. Nichtsdestotrotz werden Wissenschaftler WT1190Fs prognostizierte Wiedereintrittszone sorgfältig überwachen, um Daten für die weitere Verbesserung unseres Verständnisses der Physik des Wiedereintritts zu sammeln.

Dieser Artikel erschien zuerst auf “The Conversation” unter CC BY-ND 4.0. Übersetzung mit freundlicher Genehmigung der Redaktion.


Image (adapted) “Earth Horizon” by DonkeyHotey (CC BY 2.0)


 

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Jim Wild

Jim Wild

studierte Weltraumwissenschaften und Technologie, bevor er seinen Doktor in der solar-terrestrischen Physik an der Universität von Leicester machte. Heute ist er Professor für Weltraumphysik am Institut für Physik der Universität Lancaster und ein Vizepräsident der Royal Astronomical Society .

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