Harpooning Space Junk ist nicht so verrückt, wie es sich anhört / Müll

Seit 10 Jahren umkreiste der Satellit Envisat der Europäischen Weltraumorganisation alle 100 Minuten die Erde. Während es auf einer Höhe von 486 Meilen durch das Weltall raste, überwachte eine Reihe von neun Instrumenten die Atmosphäre, den Boden, das Meer und die Eiskappen des Planeten. Im Jahr 2012 wurde der schulbusgroße Satellit dunkel. Sechs Jahre später ist es immer noch da draußen, in einer extraplanetaren Schwebe und macht gar nichts.

Der Weltraum ist jenseits der Weiten und größtenteils leer, aber die niedrigsten Umlaufbahnen der Erde sind überfüllt - und voller Müll. Im Jahr 2013 beobachtete die NASA 500.000 Teile des Weltraummülls - 20.000 davon größer als ein Softball - und schätzte, dass es Millionen gibt, die zu klein sind, um verfolgt zu werden, bis sie andere Satelliten oder Weltraumfahrzeuge beschädigt haben. (Mit einer Geschwindigkeit von bis zu 17.500 Meilen pro Stunde kann selbst ein winziges Gerät beträchtlichen Schaden anrichten.) Envisat ist nicht das einzige, was die Umlaufbahn verstopft, aber es ist eines der größten und überzeugendsten. Beliebte Mechanik nannte es den "Moby Dick of Space Junk".

Im Laufe der Jahre gab es viele Ideen, wie man Weltraummüll handhabt, vom Netz in einem Netz bis zum Braten mit Lasern. Die NASA arbeitet derzeit an einem Greifwerkzeug, das von den Füßen der Geckos inspiriert ist. Letzte Woche, BBC Berichten zufolge arbeiten Ingenieure bei Airbus an einer neuen Idee, die von Ahab übernommen wurde: Eine Harpune, die Envisat und anderen Weltraummüll erobern könnte. Die Waffe würde an ein Raumschiff angebunden sein, erklärte Alastair Wayman, einer der Ingenieure des Projekts BBC, „Alles, was Sie tun müssen, ist, in einiger Entfernung zu sitzen, darauf zu warten, dass sich das Ziel unter Ihnen dreht, und im richtigen Moment Ihre Harpune abzufeuern.“ Sobald seine Spitze das fragliche Objekt durchbohrt hatte, sprangen die Widerhaken heraus und hielten die Trümmer fest und dem Raumschiff erlauben, es wegzuschleppen. Während der ersten Versuche in einem Labor, in dem Forscher Druckluft verwendet haben, um die Harpune auf Bleche zu schleudern, hat das Gerät "wie ein heißes Messer durch Butter geschnitten", sagte Wayman. Eine Miniaturversion wird nächsten Monat in den Weltraum aufsteigen, und die Gruppe RemoveDebris wird einige Müllstücke ausstoßen und dann versuchen, sie wieder einzufangen.

Obwohl eine Weltraum-Harpune mehr klingt Der Zorn von Khan als Apollo 13, Die Prämisse mag nicht so fantastisch sein. John Crassidis, Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität von Buffalo und Experte für Weltraummüll, sagt, das Konzept sei "ordentlich". Wenn man "einen großen Satelliten ausschalten will", fügt er hinzu, "ist dies wahrscheinlich eine großartige Idee . ”

Es ist wichtig, massive Objekte im Orbit zu fangen, weil wir nicht immer wissen, wann und wo sie auf die Erde zurückfallen werden, und sie können nicht einfach in der Atmosphäre verbrennen. Chinas Raumstation Tiangong-1 zum Beispiel wird voraussichtlich in den nächsten Wochen wieder in die Atmosphäre eintreten, aber die potenziellen Landeplätze umfassen mehrere Kontinente. Die taumelnde Struktur wird wahrscheinlich nicht viel Schaden anrichten, aber eine angebundene Harpune könnte uns einen Abstieg in den weiten Pazifik leiten lassen.

Es ist aber nicht so einfach. Es gibt eine Chance, dass die Harpune nicht rein geht, sondern tatsächlich ihr Ziel bricht und dabei unzählige kleine Fragmente im Orbit hinterlässt, statt eines großen, nachverfolgbaren (wie etwa das, als China absichtlich einen seiner alten Satelliten im Jahr 2007 explodierte). Wenn der startende Satellit an das Ziel angebunden ist, brennen beide. "Damit verlieren Sie Ihren Satelliten, um einen weiteren Satelliten zu bekommen", sagt Crassidis, und die Kosten könnten erheblich sein. Hinzu kommt, dass man auf diese Weise nicht mehr als ein Stück Müll sammeln kann. "Man kann nicht einfach hinauf und von einer Umlaufbahn in die andere gehen, um eine Reihe von Objekten aufzunehmen, weil alles in verschiedene Richtungen geht" und möglicherweise rotiert, sagt Donald Kessler, ein pensionierter Astrophysiker, der das Orbital Debris Program Office der NASA leitete. Lisa Ruth Rand, Wissenschaftlerin im Bereich Weltraumschrott und Postdoktorand in Geschichte an der University of Wisconsin-Madison, sieht ebenfalls eine Fülle rechtlicher Fragen. Der Weltraumvertrag von 1967 schreibt vor, dass niemand Raum besitzt, aber Menschen, Unternehmen und Länder besitzen die Objekte, die sich darin bewegen. Wenn Sie nach einem Satelliten speerfischen wollen, treffen Sie am besten den richtigen, und stellen Sie sicher, dass Sie "die wasserdichte Erlaubnis haben, dies zu tun und ihn herunterzubringen", sagt Rand.

Selbst wenn die Harpune die größten Müllstücke greifen kann, kann sie gegen die Millionen kleinerer Fragmente nicht viel ausrichten. "Wir können nicht viel dagegen tun", sagt Kessler. „Es gibt einfach zu viele von ihnen. Wir werden sie niemals von hier aus fegen. “Statt mit Harpunen, Netzen oder Lasern nachzufolgen, plädiert Rand für eine mehr Anspielung - besonders für die Gegenstände in der erdnahen Umlaufbahn. Diese Region „ist am dichtesten besiedelt, aber auch am effektivsten bewirtschaftet, wenn die natürliche Umgebung das tut, was sie tut“, sagt Rand. Orbits werden abgebaut, Trümmer fallen und verbrennen. Rand beschreibt dies als "wie ein Fluss - wenn wir ein Stück Trümmer in den Fluss legen, trägt er es weg."

Die beste Lösung für die Zukunft ist, nicht mehr Schmutz als nötig einzubringen. Die Vereinten Nationen haben Empfehlungen zur Verhinderung und Begrenzung von Weltraummüll abgegeben, es gibt jedoch keine verbindlichen internationalen Abkommen. "Sie benehmen sich gut und möchten, dass sich alle anderen gut benehmen", sagt Rand. Das Herausfinden eines Verhaltenskodexes und dessen Einhaltung ist besonders wichtig, da sich Nanosatelliten vermehren. Diese kleineren Objekte haben nicht viel Vortrieb, sagt Crassidis, und oft lassen sie ihre kleinen Treibstoffreserven trocken, um ihre Mission zu beenden, anstatt sich ein wenig zurückzuhalten, um sicherzustellen, dass sie sich in die Atmosphäre umleiten können, wo sie es tun würden verbrennen.

Es kommt kein himmlischer Müllwagen, aber die Harpunen-Idee kann in ganz bestimmten Situationen hilfreich sein. Bisher ist es eher theoretisch als praktisch, aber „Ich begrüße diese neuen Ideen. Es gibt so viele wirklich coole da draußen “, sagt Crassidis. „Wir können dieses Zeug nicht einfach weiter unseren Kindern und Enkelkindern entleeren.“