Raumfahrt: Abschleppdienst für Weltraumschrott

Ein Schweizer Start-up soll erstmals ein Stück Schrott aus dem Erdorbit holen. Ziel des Projekts ist es, die Beseitigung von Müll aus dem All vorzubereiten.

Das gute Image der Schweiz in Sachen Abfallentsorgung bekommt eine ganz neue Dimension: Künftig räumt das Land den Müll auch im Weltraum weg. Im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation (Esa) soll das 2018 gegründete Schweizer Unternehmen Clearspace, ein Spin-off der ETH Lausanne, ein Stück Weltraumschrott aus dem Orbit holen. Das ist die weltweit erste Mission dieser Art. Der Start ist für das Jahr 2025 geplant.

Für die Mission Clearspace-1 hat die Esa nun einem von Clearspace angeführten Konsortium etwa 86 Millionen Euro zugesprochen. Den Rest der ungefähr 111 Millionen Euro teuren Mission muss Clearspace über Investoren selber finanzieren.

Ziel der Mission ist ein Überbleibsel der europäischen Trägerrakete Vega. Der sogenannte Vega Secondary Payload Adapter (Vespa) wurde im Jahr 2013 im Erdorbit zurückgelassen. Clearspace-1 soll Vespa mit vier Roboterarmen einfangen, auf eine niedrigere Umlaufbahn holen und dann gemeinsam mit dem Objekt in der Erdatmosphäre verglühen - ein technologisch sehr anspruchsvolles Projekt.

Derzeit umkreist der 112 Kilogramm schwere Vespa die Erde in einer Höhe zwischen 660 und 800 Kilometern. "Vespa eignet sich sehr gut für den ersten Einfang, da seine Masse einem kleinen Satelliten entspricht und sein Orbit typisch ist für Objekte mit einem großen Gefahrenpotenzial", sagt Holger Krag, Leiter des Esa-Programms für Weltraumsicherheit. Von Vorteil sei zudem, dass die Form von Vespa recht einfach ist: Vespa habe die Form eines Zuckerhuts ohne Solarsegel oder andere Anbauten.

Die große technische Herausforderung bestehe darin, mit Vespa ein nicht kontrolliertes Objekt einzufangen. "Es ist schon schwierig, wenn eine Sojus-Raumkapsel an die Internationale Raumstation ISS andockt", sagt Krag. "Dabei können beide Objekte Daten über Position und Lage austauschen und besitzen eine spezielle Vorrichtung zum Andocken. Bei Vespa haben wir es mit einem Objekt zu tun, das kein Signal mehr aussendet und das wahrscheinlich taumelt und rotiert." Schließlich müsse es auch noch gelingen, Clearspace-1 samt Vespa zu stabilisieren und beide Objekte kontrolliert zur Absenkung zu bringen.

Die Mission könnte den Start für die kommerzielle Beseitigung von Weltraumschrott markieren

Ein großes Ziel von Clearspace-1 besteht laut Muriel Richard-Noca, der leitenden Ingenieurin von Clearspace, darin, die kommerzielle Rückholung von Weltraumschrott vorzubereiten. "Wenn es uns gelingt, die technische Machbarkeit zu belegen, bereiten wir einer kommerziellen Entsorgung von Weltraumschrott den Weg."

Seit 1957 wurden etwa 9600 Satelliten in den Erdorbit befördert. Rund 5500 davon befinden sich noch im All, nur 2300 davon sind in Betrieb. Durch Zusammenstöße von Satelliten, Explosionen von Treibstofftanks oder Batterien sowie gezielte Abschüsse von Satelliten können diese in kleinere Teile zerbersten. Insgesamt vagabundieren mittlerweile rund 34 000 Schrottobjekte, die größer als zehn Zentimeter sind, in verschiedenen Erdorbits herum. Immer wieder müssen Satelliten den Objekten durch aufwendige und teure Manöver ausweichen. Denn diese schwirren mit Geschwindigkeiten von durchschnittlich rund 25 000 Kilometer pro Stunde um die Erde - rund zehnmal so schnell wie eine Gewehrkugel. Bei diesem Tempo kann auch ein kleines Geschoss eine verheerende Wirkung entfalten.

Auch im All wäre Müllvermeidung besser als Entsorgung. Leider hält sich kaum jemand daran

Muriel Richard-Noca vergleicht die Situation mit dem Straßenverkehr: "Seit rund 60 Jahren verhalten wir uns so, als würde man ein Auto mit vollem Tank kaufen und damit auf einer mehrspurigen Autobahn fahren. Wenn das Auto kaputtgeht oder der Tank leer ist, lässt man das Auto einfach mitten auf der Fahrbahn stehen und besorgt sich ein neues. Clearspace-1 ist der erste Abschleppwagen, der einen Satelliten bildlich gesprochen von der verstopften Fahrspur holen kann."

Ziel sei dabei, den Abschleppdienst günstig zu machen. Denn wären - um beim Bild der Straße zu bleiben - die Kosten für den Abschleppdienst genauso hoch wie für ein neues Auto, würde niemand einen Abschleppdienst in Anspruch nehmen. Aber wenn die Kosten deutlich niedriger liegen, ergibt der Abschleppdienst Sinn, und der Gesetzgeber kann verbieten, das defekte Auto einfach auf der Straße zurückzulassen. Entsprechend kann der Gesetzgeber Satellitenbetreiber zur Rückholung des verursachten Weltraumschrotts verpflichten, wenn der Abschleppdienst im Orbit günstig genug ist.

Laut Esa-Forscher Krag wäre Müllvermeidung eigentlich auch im Weltall besser als die Müllentsorgung: "Leider funktioniert die Müllvermeidung schlecht. Nicht einmal die Hälfte der Satellitenbetreiber, die ihre Satelliten gemäß den Richtlinien eigentlich entsorgen müssten, ist dazu in der Lage. Das ist natürlich nicht akzeptabel." Daher brauche es ein gutes Zusammenspiel von Müllvermeidung und Müllentsorgung.

Krag sieht in der Rückholung von Weltraumschrott zugleich eine Technologie, die später noch für etwas anderes gebraucht wird: "Längerfristig wollen wir Satelliten reparieren, neu betanken oder sogar Komponenten austauschen. Dazu ist das Andocken an ein unkontrolliertes Objekt ein wichtiger Schritt", sagt Krag. "Auch das zeigt, dass es für Andockmanöver wie bei Clearspace-1 auf jeden Fall einen Markt gibt."