Das Risiko von Kollisionen mit Weltraummüll bekämpfen
Die menschliche Aktivität im Weltraum beschleunigt sich rapide. Allein im Jahr 2020 wurden 1200 Satelliten gestartet. Während derzeit etwa 3400 operative Satelliten im Weltraum sind, ist geplant, im nächsten Jahrzehnt bis zu 60 000 weitere zu starten. Viele von ihnen werden grosse Satellitenkonstellationen bilden, die Telekommunikationsdienste bereitstellen. Mit jedem zusätzlichen Objekt im Weltraum steigt jedoch das Risiko von Kollisionen und der potenziellen Entstehung neuer Trümmerteile.
Als Weltraummüll werden alle nicht mehr existierenden Objekte im Weltraum bezeichnet, von so grossen Objekten wie verlorenen oder verlassenen Raumfahrzeugen bis hin zu so kleinen Gegenständen wie Linsendeckeln, Schrauben und Farbsplittern. Derzeit gibt es über 100 Millionen Weltraummüllteile. Dreissigtausend davon sind grösser als 10 cm und stammen hauptsächlich aus Kollisionen und Explosionen. Diese Trümmer könnten miteinander oder mit aktiven Raumfahrzeugen kollidieren, wodurch weitere Trümmer entstehen. Wenn in einer bestimmten Orbitalregion genügend Trümmer entstehen, könnte dies eine Kaskade von Kollisionen auslösen, die die Sicherheit zukünftiger Weltraumoperationen bedroht.
Für uns auf der Erde mag der unübersichtliche Weltraum kein Problem darstellen, aber wir sind für viele unserer lebenswichtigen Dienste wie Kommunikation, Navigation, Finanztransaktionen und Umweltüberwachung auf weltraumgestützte Infrastruktur angewiesen. Doch obwohl die Technologie, die diese Weltraumaktivitäten ermöglicht, jeden Tag Fortschritte macht, haben sich die verbindlichen internationalen Vereinbarungen, die hinter den Weltraumaktivitäten stehen, nicht weiterentwickelt. Die fünf Verträge der Vereinten Nationen über den Weltraum, die in den 1960er und 1970er Jahren verabschiedet wurden, gehen nicht direkt auf das Problem des Weltraummülls ein. Um diese Lücke zu schliessen, wurden in den letzten 20 Jahren unverbindliche Richtlinien entwickelt, um die Entstehung neuen Weltraummülls zu begrenzen und das Kollisionsrisiko zu verringern. Diese Richtlinien werden jedoch kaum eingehalten.
Diese komplexe Risikolandschaft in einem Bereich mit unzureichender Governance hat das EPFL International Risk Governance Center (IRGC) dazu veranlasst, in Zusammenarbeit mit dem EPFL Space Center (eSpace) und Space Innovation ein neues Projekt zu starten, das das Management von Risiken im Zusammenhang mit Weltraummüll untersucht, um die Nachhaltigkeit im Weltraum zu gewährleisten.
«Es gibt viele Risiken, die mit Weltraumaktivitäten verbunden sind», sagte Romain Buchs, wissenschaftlicher Mitarbeiter des IRGC, der kürzlich den Artikel Risiko im Blickpunkt geschrieben hat. «Aber es ist wichtig, sich auf das Kollisionsrisiko zu konzentrieren, denn es ist klar, dass dieses Problem immer grösser wird und es immer noch keine adäquaten Richtlinien, Vorschriften und Geschäftsmodelle gibt, um es anzugehen.»
In seinem Artikel hat Buchs ein detailliertes Diagramm erstellt, das aufzeigt, wie verschiedene Aktivitäten und Ereignisse im Weltraum eine Reihe von schädlichen, miteinander verknüpften Folgen verursachen können. Im Zentrum dieses Diagramms steht der Weltraumschrott, was die Dringlichkeit verdeutlicht, dieses Problem jetzt anzugehen, insbesondere angesichts der Pläne, die Weltraumaktivitäten deutlich zu steigern. Buchs fordert eine genauere Untersuchung der mit Weltraumaktivitäten verbundenen Risiken, um die Verfügbarkeit kritischer Weltrauminfrastrukturen und die Realisierung einer florierenden Weltraumwirtschaft zu gewährleisten.
«Es gibt mehrere Optionen für die Beseitigung von Weltraummüll, aber sie sind teuer und keine ist technisch ausgereift», sagte die Geschäftsführerin des IRGC, Marie-Valentine Florin, «die Umsetzung der Beseitigung durch aktive Trümmerbeseitigung, Just-in-Time-Kollisionsvermeidung oder andere Techniken erfordern die Zusammenarbeit zwischen den Akteuren im Weltraum, einschliesslich der Bereitschaft, die Kosten zu teilen. Derzeit fehlt die Motivation zum Handeln, weil es an positiven Anreizen mangelt und das Risiko der Haftung oder des Reputationsschadens für fahrlässige oder unverantwortliche Akteure zu gering ist.»
Während sich ein Grossteil der Aufmerksamkeit auf technische Möglichkeiten zur Beseitigung des vorhandenen Weltraummülls konzentriert, besteht die Notwendigkeit, die Ziele, Motivationen und das Verhalten der wichtigsten Weltraumakteure in den USA, Europa, Russland, China und Indien zu verstehen und zu überlegen, welche Arten von internationalen Governance-Strukturen dazu beitragen könnten, die schlimmsten Ergebnisse zu verhindern. Ein Gemeinschaftsprojekt wie dieses ermöglicht es dem IRGC, seine Expertise in den Bereichen Risk Governance und Politik auf dem Gebiet des Weltraummülls einzubringen.
Im Rahmen des Projekts wurde im Mai ein Workshop organisiert, bei dem Fachleute von Raumfahrtbehörden, Industrie, Wissenschaft, Nichtregierungsorganisationen und der UNO zusammenkamen, um die internationale Steuerung von Risiken im Zusammenhang mit Weltraummüll zu diskutieren und konkrete politische Optionen zu entwerfen. Basierend auf den Diskussionen des Workshops arbeitet das IRGC nun an einem Hintergrundpapier, einem Policy Brief und einigen kürzeren Artikeln, um ein breites Publikum zu erreichen.
«Das Ziel ist es, Politiker und andere Entscheidungsträgerinnen durch die Entwicklung realistischer Ansätze für den Umgang mit diesem Problem zu unterstützen und die Wissens- und Kommunikationslücke zwischen Fachleuten für Weltraummüll und der breiten Öffentlichkeit zu schliessen», so Florin.
