6. Juni 2024
Die niedrige Erdumlaufbahn, der Bereich des Weltraums innerhalb von 1.200 Meilen von der Erdoberfläche, ist der am stärksten konzentrierte Bereich für orbitalen Müll. (Bildnachweis: NASA Orbital Debris Program Office)
Kommerzielle Flüge in die niedrige Erdumlaufbahn nehmen Fahrt auf, jedes Jahr werden mehr Satelliten gestartet (2.166 allein aus den USA im Jahr 2023), und neue Weltraumfähigkeiten entstehen, wie z. B. die robotergestützte Fertigung im Orbit. Das Problem ist jedoch nicht unbedingt das Volumen der Raumschiffe – es ist das Chaos, das sie hinterlassen.
Weltraummüll ist im Wesentlichen ein im Orbit überfahrenes Unglück. Einem aktuellen Artikel des National Geographic zufolge umkreisen Tausende nicht mehr funktionierende Raumfahrzeuge und Raketenkörper sowie Millionen von Weltraumschrottteilen die Erde mit Tausenden von Meilen pro Stunde. Es hat Satelliten beschädigt, Weltraumspaziergänge gefährdet und sogar auf der Erde Chaos angerichtet – im März durchschlug eine Palette mit verbrauchten Nickel-Wasserstoff-Batterien, die 2021 von der Internationalen Raumstation entsorgt worden waren, das Dach eines Hauses in Florida.
Um die Zunahme von Schrott über der Stratosphäre zu verringern, während die Raumfahrtindustrie weiter expandiert, gaben die Universität Kyoto und Sumitomo Forestry letzte Woche die Fertigstellung von LignoSat bekannt, dem weltweit ersten künstlichen Satelliten aus Holz.
LignoSat wird im September vom Kennedy Space Center in Florida zur Internationalen Raumstation ISS starten, ein weiterer Einsatz vom japanischen Experimentmodul Kibo der Station einen Monat später.
Zu Beginn des Projekts schickten die Forscher zunächst Holzproben, darunter Magnolien, Kirschen und Birken, für Tests in den Weltraum und wählten Magnolie, die aus dem Firmenwald von Sumimoto Forestry stammt, aufgrund ihrer Stabilität und Leichtigkeit als Gewinnerkandidat aus.
LignoSat ist eine Schachtel in der Größe einer Kaffeetasse mit Holzpaneelen von weniger als einem halben Zoll Dicke über einem Aluminiumrahmen. Der Würfel wurde mit einer traditionellen japanischen Technik namens Sashimono zusammengebaut, bei der Holzgegenstände ohne Nägel zusammengesetzt werden, indem komplexe Holzverbindungen verwendet werden. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Teile perfekt zusammenpassen, und diese Konstruktion beeinträchtigt weder die Funkübertragung noch die mechanische Ausrüstung, wenn sie in der Station verwendet wird.
"Wenn man Holz auf der Erde verwendet, hat man die Probleme des Verbrennens, Verrottens und Verformens, aber im Weltraum hat man diese Probleme nicht", sagte Koji Murata, Forscher an der Universität Kyoto, gegenüber CNN. "Es gibt keinen Sauerstoff im Weltraum, also brennt er nicht, und es leben keine Lebewesen in ihnen, also verrotten sie nicht."
Wenn der LignoSat das Ende seiner mechanischen Lebensdauer erreicht, wird er in die Atmosphäre absinken und verbrennen, wobei nur biologisch abbaubare Asche zurückbleibt. Herkömmliche Metallsatelliten können beim Wiedereintritt die Gefahr einer Luftverschmutzung bergen. Dies könnte ein großer Durchbruch bei der Suche nach kreativen Lösungen sein, die sowohl die Leistung als auch die Umweltauswirkungen der verwendeten Materialien berücksichtigen.
Während seiner sechsjährigen Mission wird der Satellit über die Ausdehnung, die Schrumpfung und die Hitzebeständigkeit von Holz berichten. Sein Design wird auch testen, ob Holz für strukturelle Zwecke im Weltraum verwendet werden kann. Diese Daten werden später von der Kommunikationsstation der Universität Kyoto für die Entwicklung eines zweiten Satelliten, des LignoSat-2, verwendet.
"Die Erweiterung des Potenzials von Holz als nachhaltige Ressource ist von großer Bedeutung", sagte Takao Doi, Professor und Astronaut an der Universität Kyoto, gegenüber der Japan Times. "Unser Ziel ist es, in Zukunft menschliche Lebensräume aus Holz im Weltraum zu bauen, etwa auf dem Mond und dem Mars."
In der Zwischenzeit arbeiten die Raumfahrtagenturen daran, zu verhindern, dass noch mehr Müll entsteht, und innovative Wege zu finden, um die Tausenden von Tonnen Weltraumschrott, die sich bereits im Orbit befinden, zu beseitigen.
Im vergangenen Monat unterzeichneten ein Dutzend Länder die Zero Debris Charter der Europäischen Weltraumorganisation, ein unverbindliches Abkommen zur Begrenzung der Entstehung von Weltraumschrott. Im April veröffentlichte die NASA den ersten Teil ihrer Nachhaltigkeitsstrategie für den Weltraum, die Pläne zur Identifizierung bahnbrechender Methoden zur Erkennung und Vorhersage von Risiken beim Betrieb um Weltraumschrott und zur Suche nach kostengünstigen Wegen zur Reduzierung der Entstehung von neuem Müll enthält.
"Der Weltraum ist beschäftigt - und es wird immer geschäftiger", sagte Pam Melroy, die stellvertretende Administratorin der NASA, in einer Erklärung. "Wenn wir sicherstellen wollen, dass kritische Teile des Weltraums erhalten bleiben, damit unsere Kinder und Enkelkinder sie weiterhin zum Wohle der Menschheit nutzen können, ist es jetzt an der Zeit zu handeln."