Wissenschaft

Absturz einer Raumstation: Das Ende von Tiangong-1

Die chinesische Raumstation wird voraussichtlich zwischen dem 30. März und 2. April auseinanderbrechen und verglühen. Welche Risiken bestehen?Mittwoch, 28. März 2018

Von Andrew Fazekas
Eine Rakete des Typ Long March 2F startete am 29. September 2011 mit dem ersten Modul der Raumstation Tiangong-1 ins Weltall.

Eine chinesische Raumstation ist auf einem Kollisionskurs mit der Erde, und den jüngsten Vorhersagen zufolge könnte sie zwischen dem 30. März und dem 2. April fast überall auf der Welt vom Himmel fallen.

Tiangong-1, was sich als „Himmelspalast-1“ übersetzen lässt, wurde im September 2011 in den Orbit geschossen. Die Raumstation sollte als Testumgebung für Robotertechnologien dienen und hat im Laufe ihrer Betriebszeit mehrere Rendezvous mit Raumfahrzeugen, Andockmanöver und Besuche von Taikonauten erlebt. Mit diesen Tests und Erfahrungen wurde der Grundstein für eine dauerhaftere Weltraumstation gelegt, die China in naher Zukunft in eine Erdumlaufbahn zu bringen plant.

Am 4. Mai 2017 übergaben chinesische Funktionäre den Vereinten Nationen einen Bericht, in dem stand, dass Tiangong-1 im März 2016 den Betrieb eingestellt hatte. Obwohl sie nicht länger benutzt wurde, behielt die Raumstation ihre strukturelle Integrität.

Derzeit umkreist die Station die Erde in einer durchschnittlichen Höhe von 320 Kilometern und hat mit dem Luftwiderstand zu kämpfen, da sie an der dichteren, äußeren Atmosphäre des Planeten entlangschrammt. Jeden Tag verliert sie etwa vier Kilometer an Höhe. Schlussendlich wird sie in einer Höhe von knapp 70 Kilometern ihren feurigen Wiedereintritt beginnen. Sollten Teile der Raumstation diesen Abstieg überstehen, lässt sich nur schwer vorhersagen, wo sie einschlagen werden. Für zwei Erdumrundungen benötigt die Station derzeit drei Stunden, und ihre Umlaufbahn verläuft zwischen dem 43. nördlichen Breitengrad und dem 43. südlichen Breitengrad. Damit befinden sich alle Kontinente mit Ausnahme der Antarktis in der potenziellen Einschlagzone.

„Wir können lediglich sagen, dass sie irgendwo zwischen diesen Breitengraden runterkommen wird, und diese Antwort wird sich auch nicht ändern, bis sie runtergekommen ist“, sagt Jonathan McDowell, ein Astronom am Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik.

Das genaue Wiedereintrittsdatum für Tiangong-1 ist aktuell noch unbekannt, da sich die Dichte der oberen Atmosphäre je nach Sonnenaktivität ändert.

„Wenn es nur noch etwa 24 Stunden sind, könnten wir in der Lage sein, die Wiedereintrittszeit bis auf etwa drei Stunden genau vorherzusagen.“

DAS PROBLEM DER VORHERSAGE

Unsere Fähigkeit, das Verhalten abstürzender Satelliten zu beobachten, steckt noch in den Kinderschuhen. Das liegt zum Teil daran, dass wir die atmosphärischen Dynamiken der Erde nicht weltweit in Echtzeit überwachen können, erklärt Moriba Jah, ein Astrodynamiker der Universität von Texas in Austin.

„Wir begreifen die ganzen Dynamiken und Mechaniken der Atmosphäre nicht mit ausreichender Genauigkeit und Präzession, um Vorhersagen für die fernere Zukunft zu treffen“, sagt er. „Das spiegelt sich dann in einer großen Unsicherheit bezüglich der Umlaufbahn oder Flugbahn des bedrohlichen Objekts wider, die den Unterschied zwischen einem Wiedereintritt über dem Pazifik oder über den USA bedeuten kann.“

Eine bemannte Raumkapsel dockt an die Raumstation Tiangong-1 an. Die Illustration wurde 2013 von den chinesischen Staatsmedien veröffentlicht.

Tiangong-1 wird vermutlich auseinanderbrechen, wenn sie in die Atmosphäre eintritt, und es besteht die Möglichkeit, dass bis zu 100 Kilogramm schwere Bruchstücke auf die Erde fallen. Etwas Ähnliches geschah schon 1979, als das Skylab der NASA abstürzte und erst deutlich später zerbrach als geplant. (Teile der Station schlugen in Australien ein. Zwar wurde niemand verletzt, aber eine Gemeinde stellte der NASA einen Bußgeldbescheid wegen unerlaubter Abfallentsorgung aus.)

In seinem Bericht an die Vereinten Nationen spielte China das Risiko herunter, dass Teile der Station den Wiedereintritt überstehen könnten. Jah und McDowell glauben ebenfalls, dass es nicht viel Grund zur Sorge gibt.

„Der Großteil des Planeten ist vom Meer bedeckt. Wenn es also Trümmerteile geben sollte, werden sie aller Wahrscheinlichkeit nach irgendwo im Ozean landen“, sagt Jah.

„Selbst, wenn welche an Land einschlagen, konzentriert sich ein Großteil der Weltbevölkerung in bestimmten Küstengebieten. Das wird die Wahrscheinlichkeit ebenfalls senken, dass mögliche Trümmerteile ein dicht besiedeltes Gebiet treffen.“

VÖLLIG ZUGEMÜLLT

Trotzdem sollte die Unsicherheit um den Absturz von Tiangong-1 anderen Weltraumagenturen und Satellitenherstellern eine Lehre sein, findet Jah. Sie sollten Notfallpläne für Szenarien entwickeln, bei denen sie die Kontrolle über große Vorrichtungen im All verlieren.

Die 455 Tonnen schwere ISS befindet sich auf einer ähnlichen Umlaufbahn wie Tiangong-1, und Jah zufolge macht sich die NASA große Sorgen darüber, wie sie die Station am Ende ihres Lebens geregelt aus ihrem Orbit lenken kann.

„Vielleicht sollte [der Absturz der chinesischen Raumstation] eine Motivation für Regierungsbehörden auf der ganzen Welt sein, Akademiker und Forschung zu finanzieren, um die Wissenschaft des Wiedereintritts wirklich zu begreifen. Denn dieses Problem wird nicht einfach verschwinden, sondern sich wiederholen“, sagt er. „Auch die Risiken werden zunehmen, insbesondere durch die wachsende Zahl von Objekten in einer Umlaufbahn um die Erde.“

Mit mehr als 50.000 Teilen Weltraumschrott, die aktuell im Orbit um die Erde herum verfolgt werden, machen sich Weltraumagenturen und Satellitenunternehmen hauptsächlich Sorgen um Kollisionen im Orbit, so McDowell.

„Wenn wir das nicht in Ordnung bringen, könnte der Weltraum für uns unbenutzbar werden, weil so viele Trümmerteile dort herumfliegen“, sagt er.

BLICK IN DEN HIMMEL

Aktuell beobachten Teleskope auf der ganzen Welt Tiangong-1 dabei, wie sie ihre letzten Bahnen um die Erde zieht. Ab dem 28. März wird es zudem einen Livestream des Virtual Telescope Project geben.

Die Station ist auch mit dem bloßen Auge beobachtbar und leicht von vorbeifliegenden Flugzeugen zu unterscheiden: Wie viele Satelliten und die ISS sieht Tiangong-1 wie ein nicht flackernder, weißer Stern aus, der schnell über den Himmel gleitet.

Wer in den mittleren Breitengraden der nördlichen und südlichen Hemisphäre lebt, hat die beste Chance, die Station abhängig vom Datum zu sehen.

Die genauen Beobachtungszeiten kann man auf diversen Seiten wie beispielsweise Heavens Above erfahren. 

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