Zum ersten Mal haben Wissenschaftler einen eindeutigen Zusammenhang zwischen den beim Wiedereintritt einer Rakete freigesetzten Metallschadstoffen und der Kontamination der Atmosphäre hergestellt. Eine aktuelle Studie, die am 19. Februar in Communications Earth and Environment veröffentlicht wurde, beschreibt detailliert, wie Trümmer einer SpaceX Falcon 9-Rakete einen Lithiumstoß in die obere Atmosphäre freisetzten, als sie über Irland und dem Vereinigten Königreich verglühte.
Die wachsende Bedrohung durch Orbitalverschmutzung
Die zunehmende Häufigkeit von Starts, insbesondere durch private Unternehmen wie SpaceX, führt zu einem drastischen Anstieg der Metallmenge, die in die Atmosphäre gelangt. Allein die Starlink-Konstellation von SpaceX plant den Einsatz von über 40.000 Satelliten, von denen sich fast 10.000 bereits im Orbit befinden. Diese Satelliten mit einer geplanten Lebensdauer von etwa fünf Jahren werden beim Wiedereintritt schließlich verglühen und dabei Materialien wie Lithium, Aluminium und Kupfer freisetzen.
Warum das wichtig ist: Diese Metalle sind nicht inert; Sie können als Katalysatoren bei chemischen Reaktionen wirken, die die Ozonschicht abbauen und andere atmosphärische Störungen verursachen. Eine Studie aus dem Jahr 2023 schätzte bereits, dass 10 % der stratosphärischen Partikel von verbrannter Weltraumhardware stammen.
Direkter Nachweis von Lithiumwolken
Das Forschungsteam nutzte Lidar-Technologie – das Abfeuern von Laserimpulsen zur Erkennung bestimmter Materialien –, um eine Lithiumfahne zu verfolgen, die sich über Deutschland bildete, Stunden nachdem die Oberstufe von Falcon 9 wieder in die Atmosphäre eingetreten war. Die Lithiumkonzentration war zehnmal höher als normal und atmosphärische Simulationen bestätigten die Flugbahn der Wolke vom Wiedereintrittspunkt im Nordatlantik.
Wie es funktioniert: Lidar und Atmosphärenverfolgung
Lidar analysiert, wie Laserlicht an atmosphärischen Partikeln gestreut wird. Unterschiedliche Wellenlängen verraten das Vorhandensein bestimmter Metalle. Durch die Kombination mit Wettermodellen können Wissenschaftler Schadstoffe bis zu ihrer Quelle zurückverfolgen.
Zukünftige Verschmutzungsgrade
Die Studie schätzt, dass der Wiedereintritt von Weltraummüll die Metallverschmutzung in der Atmosphäre um bis zu 40 % erhöhen könnte. Zwar gibt es einen natürlichen Metallzufluss aus Meteoriten, doch das Ausmaß der geplanten Starts deutet darauf hin, dass diese Verschmutzung erheblich werden könnte.
„Alle werden früher oder später verglühen“, sagt Claudia Stolle, Meteorologin am Leibniz-Institut für Physik der Atmosphäre.
Dies stellt eine wachsende Herausforderung dar: Da immer mehr Nationen und Unternehmen in den Weltraumwettlauf einsteigen, wird die Verfolgung und Eindämmung dieser Schadstoffe für den Schutz der Atmosphäre von entscheidender Bedeutung sein. Die langfristigen Auswirkungen auf den Ozongehalt und das Klima bleiben ungewiss, aber dieser direkte Nachweis stellt einen entscheidenden Schritt zum Verständnis des Problems dar.
