Kann man Weltraumschrott tatsächlich mit Hilfe von Lasern beseitigen?
Der Vorschlag, Weltraumschrott mit Hilfe von Lasern aus seiner Umlaufbahn abzulenken, damit er in der Erdatmosphäre verglüht und man ihn dadurch beseitigt, wird sehr kontrovers diskutiert - und es wird oft die Frage gestellt, ob dies überhaupt umsetzbar ist?
Das Institut für Technische Physik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart geht dieser Frage nach, denn Weltraumschrott stellt für die Raumfahrt eine ernstzunehmende Gefährdung dar. Langfristig wird man nicht darum herumkommen, die Schrottobjekte aus dem Orbit zu beseitigen – oder wie man hier in Stuttgart sagen würde: „Kehrwoche im All zu machen.“.
Die DLR-Forscher arbeiten an laserbasierten Konzepten zur Bahnänderung von Weltraumschrott. Dabei geht es nicht nur um die Entwicklung eines geeigneten Lasersystems und dessen sicheren Einsatzes, sondern vielmehr um die Analyse und Betrachtung einer erfolgreichen Umsetzung.
Im Fokus der Forschung steht insbesondere die Frage, was passiert eigentlich, wenn ein Schrottteilchen im All von einem hochenergetischen Laserstrahl getroffen wird? DLR-Forscher Raoul Amadeus Lorbeer und seine Kollegen haben in den Scientific Reports, die der international anerkannten Nature Publishing Group angehören, die Ergebnisse ihres realitätsnahen Experimentes veröffentlicht (https://www.nature.com/articles/s41598-018-26336-1). In Kooperation mit dem GSI Helmholtz-Zentrum für Schwerionenforschung GmbH in Darmstadt haben die DLR-Wissenschaftler frei fallende, zentimetergroße Metallteile aus Aluminium, Kupfer oder Stahl und sogar Elektronikplatinen in einem Vakuumgehäuse mit 80 Joule-Laserpulsen bestrahlt – und sie konnten damit die Objekte erfolgreich aus ihrer Bahn ablenken. Jeder einzelne Laserpuls hatte dabei die enorme Energie, die in einem Tennis-Aufschlag eines Profis steckt. Neuartig war dabei die Nähe zu einem realen Szenario im Weltraum, das heißt die Bahnänderung durch Laserbestrahlung im freien Fall unter Luftausschluss zu zeigen.
Je nach Material, Form und Orientierung der Objekte kam es zu sehr unterschiedlichen Ablenkungen. Das stellt das Vorhaben der „Kehrwoche im All“ vor weitere Herausforderungen, denn es reicht nicht aus, nur mit einem Laserstrahl auf Weltraumschrott zu zielen. Es ist zudem notwendig zu wissen, wie das bestrahlte Teilchen reagieren wird. Dies näher zu erforschen, gehört zu den nächsten Meilensteinen der DLR-Forscher.