Jens Asbjørn Bøgen
Es könnte tatsächlich den Aufbau einer zirkulären Weltraumwirtschaft ermöglichen.
Eine neue wissenschaftliche Übersichtsarbeit fordert die Raumfahrtbranche dazu auf, die Gestaltung und Ausmusterung von Raketen, Satelliten und orbitaler Hardware grundlegend zu überdenken.
Forscher warnen, dass ohne tiefgreifende Veränderungen jede Mission weiterhin wertvolle Materialien im All verstreuen und gleichzeitig schädliche Emissionen verursachen wird.
Ihre Studie in der Cell-Press-Zeitschrift Chem Circularity skizziert eine neue Vision für eine Kreislaufwirtschaft jenseits der Erde.
Startauswirkungen
Die Autoren weisen darauf hin, dass jeder Raketenstart nicht nur unersetzliche Materialien außer Reichweite bringt, sondern auch erhebliche Mengen an Treibhausgasen und ozonschädigenden Chemikalien freisetzt.
Laut die Studie enden die meisten Raumfahrzeuge weiterhin im Stich gelassen – entweder als treibende Trümmer oder dauerhaft geparkt in sogenannten „Friedhofsorbits“.
In einem Artikel der University of Surrey erklärte Hauptautor Jin Xuan, dass der Sektor zu schnell wachse, um frühere Umweltmuster der Erde zu wiederholen. „Während die Raumfahrtaktivitäten zunehmen – von Mega-Konstellationen aus Satelliten bis zu künftigen Mond- und Marsmissionen – müssen wir sicherstellen, dass die Erkundung nicht die Fehler wiederholt, die wir auf der Erde gemacht haben“, sagte Xuan.
Satelliten neu denken
Das Team argumentiert, dass der rasante Anstieg kommerzieller Missionen das derzeitige System unhaltbar macht.
Es verweist auf andere Branchen, darunter die Unterhaltungselektronik und den Automobilbau, in denen zirkuläres Design bereits die Herstellung und das Recycling von Produkten verändert hat.
Xuan sagte, das Ziel bestehe darin, der Kreislaufwirtschaft im Orbit die längst überfällige Aufmerksamkeit zu verschaffen, und bemerkte, dass „das Denken in Kreisläufen Materialien und Fertigung auf der Erde bereits verändert, aber selten auf Satelliten, Raketen oder Weltraumhabitate angewandt wird“.
Reduzieren, wiederverwenden, recyceln
Laut ScienceDaily stellt die Studie einen Rahmen vor, der auf den bekannten „3 R“ basiert: Reduzieren, Wiederverwenden (Reuse), Recyceln.
Länger haltbare Raumfahrzeuge, die für Reparaturen im Orbit ausgelegt sind, würden den Zufluss ausrangierter Hardware verlangsamen.
Raumstationen könnten sich zu multifunktionalen Knotenpunkten entwickeln, an denen Fahrzeuge betankt, gewartet oder sogar mit vor Ort hergestellten Komponenten ausgestattet werden — ein Wandel, der auch den Bedarf an Raketenstarts senken würde.
Eine weitere Priorität ist die Entwicklung zuverlässiger Rückholsysteme, damit Raumfahrzeuge oder Stationen sicher zur Wiederverwendung zurückkehren können.
Die Autoren betonen jedoch, dass Bauteile, die Strahlung und extremen Temperaturen ausgesetzt waren, vor einer erneuten Nutzung umfassend getestet werden müssten.
Umgang mit Trümmern
Die Forscher unterstützen außerdem aktive Maßnahmen zur Beseitigung von Weltraumschrott und schlagen robotische Arme oder Netze vor, um Fragmente zum Recycling einzusammeln. Solche Systeme könnten helfen, Kollisionen zu verhindern, die zusätzlichen gefährlichen Schrott erzeugen.
Datengetriebene Konstruktion dürfte eine zentrale Rolle spielen. Echtzeitinformationen von Raumfahrzeugen könnten nachhaltigere technische Entscheidungen ermöglichen, während Simulationen den Bedarf an ressourcenintensiven Tests verringern könnten.
Die Autoren fügen hinzu, dass künstliche Intelligenz die autonome Vermeidung von umhertreibenden Trümmern verbessern könnte.
Ein systemweiter Wandel
Der Bericht fordert einen umfassenden Wandel im gesamten Raumfahrtökosystem – von Materialien und modularen Designs bis hin zur Planung des Lebenszyklusendes.
„Wir brauchen Innovation auf allen Ebenen“, sagte Xuan und fügte hinzu, dass internationale Politik und Koordination entscheidend seien, um Wiederverwendung und Rückgewinnung zum Standard zu machen.
Er betonte die Notwendigkeit, Chemie, Ingenieurwesen und Regierungsführung zu verbinden, damit Nachhaltigkeit „zum Standardmodell für den Weltraum“ wird.
Quellen: ScienceDaily, Cell Press