Heute ist der 4.07.2026. Wenn man an Raumfahrt und ihre Auswirkungen denkt, kommen einem oft die großen Erfolge und die faszinierenden Missionen in den Sinn. Doch es gibt auch eine dunkle Seite, die wir nicht ignorieren dürfen: den Raumfahrtschrott. In der Nähe von Poznan, Polen, wurde der Tank einer Falcon-9-Raketenstufe gefunden, die am 19. Februar 2025 in die Atmosphäre eingetreten ist. Michael Gerding, ein Atmosphärenphysiker, hat sich mit den Folgen dieses Ereignisses beschäftigt und dabei auf sein Lidar-Gerät zurückgegriffen, das er schon für seine Doktorarbeit vor 30 Jahren genutzt hatte.

Das Lidar sendet Laserstrahlen in den Nachthimmel. Es zählt die Photonen, die von Atomen und Molekülen in der Atmosphäre gestreut werden. Gerding untersuchte ursprünglich Meteoriden und kosmischen Staub, um Temperaturdaten in der oberen Atmosphäre abzuleiten. Aber die Rückkehr von Raumfahrzeugen hat auch ihre eigenen Spuren hinterlassen. Meteoriden verwandeln sich in der Mesosphäre (50-80 km Höhe) in Sternschnuppen, und auch Raketen und Satelliten verglühen dort. Der Eintritt von Raumfahrtschrott hinterlässt Calciumionen und Metallsplitter wie Eisen, Natrium und Kalium in der Atmosphäre. So wird die Messung von Lithium in der oberen Atmosphäre zu einem wichtigen Indikator für menschengemachte Materialien.

Ein bemerkenswerter Anstieg von Lithium

Der 20. Februar 2025 war ein aufregender Tag für die Forscher in Kühlungsborn, Deutschland. Sie konnten eine zehnfache Erhöhung der Lithiumkonzentration in der Mesosphäre feststellen, die direkt mit dem Wiedereintritt der Falcon-9-Rakete in Verbindung gebracht wurde. Diese Lithiumfahne, die über Norddeutschland dokumentiert wurde, war eine der ersten direkten Messungen von Verschmutzung in der oberen Atmosphäre durch ein bekanntes Raumfahrzeugteil. Die Rakete zerbrach etwa 100 Kilometer über der Oberfläche westlich von Irland und setzte Lithiumatome in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre frei.

Ein globales Atmosphärenmodell half den Wissenschaftlern, die Herkunft der lithiumreichen Luft zu bestimmen. Sie fanden heraus, dass die Lithiumfahne von der Falcon-9-Rakete stammte und über 1.600 Kilometer transportiert wurde. Komischerweise schlossen die Forscher natürliche Ursachen für diese Lithiumschicht aus, da keine passenden ionosphärischen oder geomagnetischen Bedingungen vorlagen. Damit wurde klar, dass die Rückkehr von Raumfahrzeugen auch Auswirkungen auf die Atmosphäre hat, die man nicht unterschätzen sollte.

Die Zukunft der Raumfahrt und ihre Herausforderungen

Ein interessanter Aspekt ist, dass die Europäische Weltraumorganisation (ESA) derzeit 22.500 Satelliten beobachtet, von denen fast die Hälfte zur Starlink-Konstellation von SpaceX gehört. Die Schätzungen deuten darauf hin, dass der menschengemachte Anteil an Stoffen in der Atmosphäre durch geplante Satellitenkonstellationen von 3% auf 13-40% ansteigen könnte. Das wirft Fragen auf über die langfristigen Folgen für unsere Atmosphäre. Eine Studie des University College London stellte fest, dass abstürzende Satelliten aus diesen Megakonstellationen nur geringe Auswirkungen auf die Ozonschicht haben. Doch die Unsicherheiten über die Auswirkungen auf Ozon, hochliegende Wolken und Klima bleiben bestehen.

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In diesem Zusammenhang äußerte Manuel Metz vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, dass die Messungen als wichtiger Schritt zur Erforschung der Auswirkungen von Raumfahrttechnik auf die Atmosphäre angesehen werden. Die Forschung ist noch im Gange und zeigt, dass die Raumfahrt nicht nur technologisch, sondern auch ökologisch betrachtet werden muss. Die Atmosphäre ist ein komplexes System, und die von Raumfahrzeugen hinterlassenen Atome und Aerosole können dort über Jahrzehnte verweilen. Es bleibt abzuwarten, wie sich diese Entwicklungen auf unseren Planeten auswirken werden.

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