In der Weltraumforschung ist Geschwindigkeit alles. Um im Orbit zu bleiben und nicht auf die Erde zurückzufallen, muss ein Objekt eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit beibehalten. Das gilt für die ISS genauso wie für jedes Trümmerteil.
Hier ist eine Aufschlüsselung, wie schnell Weltraumschrott wirklich unterwegs ist und was diese Zahlen bedeuten.
1. Die Standard-Geschwindigkeit (LEO)
Der meiste Weltraumschrott befindet sich im Low Earth Orbit (LEO), also in einer Höhe von bis zu 2.000 Kilometern.
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Geschwindigkeit: ca. 7 bis 8 km/s.
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Umrechnung: Das sind etwa 25.000 bis 28.000 km/h.
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Vergleich: Bei diesem Tempo würde man in weniger als einer Stunde einmal um die ganze Erde fliegen. Es ist etwa zehnmal schneller als eine Gewehrkugel.
2. Die Relativgeschwindigkeit: Der eigentliche Killer
Die reine Bahngeschwindigkeit ist nur die halbe Wahrheit. Gefährlich wird es bei einer Kollision. Da Trümmerteile auf unterschiedlichen Bahnen (Inklinationen) kreisen, treffen sie oft in einem Winkel aufeinander.
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Kollisionsgeschwindigkeit: Wenn zwei Objekte frontal oder schräg aufeinanderprallen, kann die kombinierte Geschwindigkeit bis zu 15 km/s (54.000 km/h) betragen.
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Das Ergebnis: Bei solchen Geschwindigkeiten verhalten sich Feststoffe beim Aufprall wie Flüssigkeiten. Ein winziger Metallsplitter wirkt nicht wie ein Projektil, sondern setzt schlagartig so viel Energie frei wie eine kleine Explosion.
3. Unterschiede nach Höhe
Die Geschwindigkeit, die ein Objekt benötigt, um im Orbit zu bleiben, sinkt mit zunehmender Entfernung zur Erde:
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Geostationärer Orbit (GEO): In ca. 35.800 km Höhe ist der Schrott „langsamer“ unterwegs, mit etwa 3 km/s (ca. 11.000 km/h). Da hier fast alle Satelliten in die gleiche Richtung fliegen, sind die relativen Aufprallgeschwindigkeiten meist geringer – aber immer noch zerstörerisch.
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Mittlerer Erdorbit (MEO): Hier (wo z.B. GPS-Satelliten fliegen) liegt die Geschwindigkeit bei etwa 3,6 km/s (13.000 km/h).
Ein anschaulicher Vergleich
Um die kinetische Energie zu verdeutlichen, die in dieser Geschwindigkeit steckt:
Ein nur 1 cm großes Stück Aluminium im Orbit hat bei einem Aufprall die gleiche Wucht wie ein ausgewachsener Tresor, der mit 100 km/h gegen eine Wand prallt.
Warum fallen die Teile nicht einfach runter?
Die Trümmer sind deshalb so schnell, weil sie sich im freien Fall befinden, aber die Erde aufgrund ihrer Seitwärtsbewegung ständig „verfehlen“. Erst wenn die hauchdünne Restatmosphäre sie über Jahre oder Jahrzehnte abbremst, sinkt die Geschwindigkeit, die Bahn wird instabil und sie verglühen beim Wiedereintritt.
Möchtest du wissen, wie Raumfahrzeuge wie die ISS geschützt werden, um solche „kosmischen Kugeln“ abzuwehren?