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Space Traffic Management

Auch der Weltraum braucht Verkehrsregeln

16. Februar 2021, 11:00 Uhr   |  Diana Künstler | Kommentar(e)

Auch der Weltraum braucht Verkehrsregeln
© cookelma-123rf

Die Menge der Flugkörper im Weltraum wächst stetig. Rund 2.800 aktive Satelliten umkreisen derzeit die Erde. Und auch der Weltraummüll nimmt zu: Erkenntnissen der ESA zufolge befinden sich über 600.000 Objekte mit einem Durchmesser größer als 1 cm in Umlaufbahnen um die Erde.

Die Koordination von Flugkörpern im Weltraum wird bisher stiefmütterlich behandelt. Politische und technologische Weichenstellungen sowie spezifizierte Verkehrsregeln für den Weltraum sind zwingend erforderlich, um einen Super-GAU im All zu verhindern, meint CGI.

Im Flugverkehr ist es längst Status quo: Es existiert ein Verkehrsleitsystem für den Luftraum, das den weltweiten Flugverkehr regelt – in den Zeiten vor der Covid-19-Pandemie mit täglich mehr als 200.000 Flugzeugen. In das Air-Traffic-Management-System sind alle Staaten der Welt eingebunden, sodass ein höchstmögliches Maß an Sicherheit bei der Koordination aller Flugbewegungen besteht.

Der Weltraum wird voller

Frank Löber, CGI
© CGI

„Die Gefahren mögen momentan noch eher gering erscheinen, trotzdem besteht wegen der dynamischen Entwicklung mit einer Vielzahl von Flugkörpern akuter Handlungsbedarf. Allein die ESA muss schon jetzt im Schnitt monatlich ein Ausweichmanöver starten, um Kollisionen zwischen Satelliten zu verhindern“, erklärt Frank Löber, Director Consulting Services und Space-Traffic-Experte bei CGI in Darmstadt. „Eine weltweite Kooperation und Lösung ist unverzichtbar, um Zusammenstöße künftig zu vermeiden und auf lange Sicht einen Super-GAU im All zu verhindern.“

Was mittlerweile für den Flugverkehr selbstverständlich ist, gilt nicht für den Weltraum. Hier befindet sich die Welt gewissermaßen noch in der Charles-Lindbergh-Ära, in der die Vision eines überfüllten Flugraums noch in weiter Ferne lag. Dabei erfolgt die Entwicklung im Weltraum analog zur steigenden Zahl der Flugbewegungen in der Vergangenheit. Die Menge der Flugkörper im Weltraum wächst stetig. Rund 2.800 aktive Satelliten umkreisen derzeit die Erde, so viele wie nie zuvor. Der Alltag wäre ohne diese Satelliten nicht mehr vorstellbar. Sie dienen etwa der Telekommunikation, der Navigation, dem Umwelt-Monitoring oder der Unterstützung von Hilfsmaßnahmen bei Naturkatastrophen. Die Zahl der Satelliten und der damit möglichen Dienstleistungen steigt im Rahmen der zunehmenden Digitalisierung kontinuierlich. Dabei wird diese Entwicklung nicht mehr nur durch die Aktivitäten der etablierten Organisationen wie NASA oder europäischer Raumfahrtagentur ESA befeuert: Auch privatwirtschaftliche Unternehmen wie SpaceX oder Blue Origin steigen verstärkt in das Weltraumgeschäft ein. Das Starlink-Projekt der Firma SpaceX hat zum Beispiel das Ziel, im All ein Netz von tausenden Kleinsatelliten aufzubauen, um weite Teile der Erde mit Breitband-Internet zu versorgen.

Aber nicht nur die Raumfahrt mit der steigenden Anzahl an Raketenstarts oder Satelliten trägt zur Überfüllung des Weltraums bei. Ebenso problematisch ist die zunehmende Menge an Müll im All: Die ESA geht aktuell von rund 8.500 Tonnen erdnahem Weltraumschrott aus. In immer größerem Ausmaß kreisen ausgediente Geräte, Reste von Raketenstufen und tausende kleine Trümmer aus Startaktivitäten oder Zusammenstößen um unseren Planeten. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit sind selbst winzige Bruchstücke potenzielle Gefahren für Satelliten – oder bemannte Missionen. Jeder Zusammenstoß produziert zusätzliche Partikel, die wiederum die Gefahr für intakte Flugkörper erhöhen.

Technologische und rechtliche Weichenstellungen für ein Space-Traffic-Management gefordert

Die Gefährdungslage macht es CGI zufolge zwingend erforderlich, ein globales Space-Traffic-Management-System zu etablieren – analog zum bereits existierenden, reibungslos funktionierenden und von allen Staaten akzeptierten Air Traffic Management System. Ein solches Space Traffic Management System muss nicht nur Satelliten und Flugkörper berücksichtigen, sondern eben auch den Weltraumschrott. „Mit der Unterstützung von Raumfahrtagenturen durch CGI in den letzten Jahrzehnten haben wir die mit der Überfüllung des Weltraums verbundenen Herausforderungen aus erster Hand miterlebt“, so Frank Löber, „und wir helfen bereits durch Projekte und IT-Beratung, das Problem einzudämmen, um zu einer funktionierenden internationalen Lösung zu gelangen.“

In erster Linie müssen die technologischen Weichenstellungen erfolgen. Sie umfassen die Entwicklung eines weltweiten Kommunikationsnetzwerks, die Standardisierung von Dateiformaten, Schnittstellen und Kommunikationsprotokollen, die Datenanbindung an alle relevanten Observationsplattformen und -datenbanken sowie Cyber-Security-Maßnahmen. Staaten und Privatunternehmen, die sich im Weltall engagieren, müssen sich verpflichten, sich anhand dieser Standards und Protokolle an ein solches IT-Netzwerk anzuschließen.

Neben den technologischen Fragestellungen müssen auch die Gesetzeslage und die Rechtssituation geklärt werden. Abgesehen vom Weltraumvertrag, den bisher mehr als 100 Staaten ratifiziert haben, gibt es immer noch einige Länder mit eigenen Weltraumrechten. Ein Space Traffic  Management kann aber nur dann nachhaltig sein, wenn eine eindeutige und weltweit akzeptierte Rechtslage für den Weltraum besteht.

Durch eine globale Strategie, Koordination und Standardisierung können Flugkörper sowie Satelliten und deren Flugbahnen sichtbar gemacht werden, sodass bei einer Kollisionswahrscheinlichkeit zweier Objekte die Kommunikation zwischen den verantwortlichen Parteien erheblich vereinfacht wird. „Davon sind wir leider noch weit entfernt“, betont Frank Löber. „Zur Vermeidung von Satellitenkollisionen nehmen Weltraumagenturen vielfach noch eine Satellitenidentifizierung über eine Internetrecherche vor, gefolgt von einer anschließenden Kommunikation mit den Satellitenbetreibern über E-Mail oder Telefon. Dieser Zustand ist auf mittlere und vor allem lange Sicht nicht mehr tragbar, ansonsten sind größere Zwischenfälle im All vorprogrammiert.“

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