Die Zahl der Satelliten im All überschreitet eine kritische Schwelle

Weltraumschrott-Kaskade

Die Zahl der Satelliten im All überschreitet eine kritische Schwelle

Geplante Megaprojekte mit Millionen Satelliten würden das Kessler-Syndrom aktivieren. Schon eine kleine Panne könnte eine Kettenreaktion auslösen und Raumfahrt unmöglich machen

Reinhard Kleindl

Im Jahr 1978 hatte der bei der US-Weltraumagentur Nasa beschäftigte Astrophysiker Donald Kessler eine Idee, die ihm Sorgen machte. Damals waren etwas mehr als 5000 Objekte in der Erdumlaufbahn bekannt. Kessler fragte sich, was geschehen würde, wenn zwei davon kollidierten. Die Folge wäre kleinteiliger Schrott, der sich mit hoher Geschwindigkeit unkontrolliert ausbreitete.

Dass das für bestehende Satelliten ein Problem darstellt, ist offensichtlich, denn damit Objekte im Orbit nicht auf die Erde fallen, müssen sie sehr schnell sein. Die Internationale Raumstation ISS bewegt sich etwa mit 28.000 Kilometern pro Stunde um die Erde. Schon die Kollision mit einem kleinen Stück Weltraumschrott würde hohe Energien freisetzen.

Doch im All ist viel Platz, und Kollisionen sind selten. Das ändert sich auch nicht so schnell, wenn die Zahl der Objekte in der Umlaufbahn steigt. Trümmerteile kommen, wenn sie sich nicht in stabilen Umlaufbahnen befinden, irgendwann außerdem der Erdatmosphäre zu nahe, wo sie gebremst werden, bis sie abstürzen.

Kritische Schwelle

Selbst wenn also ein Schwarm aus Weltraumschrott sich ausbreitet und andere Satelliten trifft, wodurch wieder neue Schwärme aus Weltraumschrott entstehen, würde das nicht gleich eine Kettenreaktion auslösen. Die Schwärme würden sich schneller auflösen, als sie neue Schwärme entstehen ließen.

Doch Kessler warnte, dass das nicht immer so sein würde. Er veröffentlichte eine Arbeit, in der er beschreibt, dass ab einer gewissen Menge an Objekten in der Umlaufbahn Schrott nicht mehr schnell genug auf die Erde stürzen würde. Ab diesem Zeitpunkt hätte eine einzige Kollision im Erdorbit fatale Folgen: Sie würde nach und nach eine Kaskade von immer neuen Kollisionen erzeugen, wodurch die Zahl an Objekten in der Umlaufbahn exponentiell anstiege, selbst wenn keine neuen Objekte ins All gebracht würden. Die Erde würde dann über viele Jahre hinweg immer mehr in eine Wolke aus Schrott eingehüllt, die irgendwann Raumfahrt verunmöglichen würde.

Bereits überschritten

Kessler beschrieb bereits 1978, dass noch vor dem Jahr 2000 Weltraumschrott gefährlicher für Raumfahrt werden dürfte als Mikrometeoriten. Doch ab wann würde das später nach ihm benannte Kessler-Syndrom eintreten? Tatsächlich zeigten Untersuchungen, dass in einer Aufstellung im Jahr 1999 in Höhen von 900 bis 1400 Kilometern die Zahl der intakten Satelliten die kritische Schwelle bereits überschritt.

Heute sind rund 16.000 aktive Satelliten im All, wobei hier etwa Weltraumschrott nicht mitgezählt wird. Nun zeigt eine neue Untersuchung des Weltraumschrott-Spezialisten Hugh Lewis von der Universität Birmingham, der einst mit Kessler zusammenarbeitete, dass zwischen Höhen von 520 und 1000 Kilometern die kritische Schwelle fast überall überschritten ist. Davon berichtet das Online-Wissenschaftsmagazin des Fachjournals Science.

Das ist aber nicht das eigentliche Problem. Lewis untersuchte weiters verschiedene Pläne für große Satellitenprojekte. 16 solcher Projekte sind geplant, mit insgesamt 1,7 Millionen Satelliten. Lewis zeigt, dass sechs dieser Projekte für sich genommen die Schwelle für das Kessler-Syndrom überschreiten würden. Darunter ist ein chinesisches Projekt namens Guowang, das Projekt Sunrise von Blue Origin und eines mit dem klingenden Namen "Stampede "eines Unternehmens namens Cowboy Space Corp. Das größte davon plant allerdings SpaceX mit Starmind, für das eine Million Datenzentren in den Orbit geschickt werden soll. Lewis betont, dass neben diesen großen Plänen auch Projekte mit weniger und kleineren Satelliten problematisch sein könnten. Nanosatelliten etwa wiegen nur etwa 10 Kilogramm, doch es fehlt ihnen an Möglichkeiten, Schrotteilen auszuweichen.

Abgehoben von der Realität

Nicht alle sind von der Analyse von Lewis überzeugt. Clayton Swope vom Center for Strategic and International Studies macht darauf aufmerksam, dass auch die Nasa und die Esa die Risiken von Weltraumschrott abschätzen und dabei auf komplexere Modelle setzen, die einzelne Satelliten berücksichtigen. Doch Aaron Boley von der University of British Columbia gibt zu, dass es schwer abzuschätzen sei, wie man in einer Situation mit hunderttausenden Satelliten ernste Katastrophen verhindern könne. Schon jetzt führten SpaceX-Satelliten alle 75 Sekunden ein Ausweichmanöver durch, um Kollisionen mit Weltraumschrott zu vermeiden.

Samantha Lawler von der University of Regina nennt die Situation "wirklich ziemlich erschreckend". Die Analyse zeige, wie abgehoben von der Realität diese Projekte seien. Lewis gibt zu, dass sein Modell Unsicherheiten beinhaltet. Aber irgendwann müsse man Entscheidungen treffen, selbst wenn es keine sicheren Daten gebe. Die geplanten Satellitenschwärme würden insgesamt jedenfalls nicht dem entsprechen, was man sich vorstelle, um Nachhaltigkeit und Sicherheit im All zu erreichen und zu bewahren. (Reinhard Kleindl, 16.8.2026)

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