Forscher haben eine neue Möglichkeit gefunden, aus dem Weltraum fallende Trümmer zu verfolgen, indem sie Erdbebensensoren verwenden, um die Überschallknalle zu überwachen, die entstehen, wenn Objekte wieder in die Erdatmosphäre eindringen. Dies ist eine entscheidende Entwicklung, wenn man bedenkt, dass etwa drei große Stücke Weltraumschrott täglich auf die Erde stürzen, aber aktuelle Verfolgungsmethoden sind oft ungenau, insbesondere wenn Objekte unter 200 Kilometer in die Höhe sinken, wo atmosphärische Wechselwirkungen chaotisch werden.
Die Grenzen bestehender Radar- und optischer Ortung wurden bei einem Vorfall im November 2022 deutlich deutlich, als Spanien und Frankreich aufgrund des vorhergesagten Absturzes eines chinesischen Raketenteils, das schließlich im Pazifischen Ozean landete, den Luftraum teilweise sperrten. Diese Schließung kostete Millionen und machte deutlich, wie wenig wir darüber wissen, wo die Trümmer tatsächlich landen.
Die neue Methode, die von Teams der Johns Hopkins University und des Imperial College London entwickelt wurde, nutzt das dichte Netzwerk vorhandener seismischer Sensoren, die ursprünglich zur Erkennung von Erdbeben entwickelt wurden, um die Wege wieder eindringender Objekte zu rekonstruieren. Im Gegensatz zur geringen Radarabdeckung sind seismische Sensoren weit verbreitet und ihre Daten sind öffentlich verfügbar. Das Forschungsteam nutzte diesen Ansatz erfolgreich, um im April 2024 die Flugbahn eines 1,5 Tonnen schweren Moduls aus der chinesischen Shenzhou-17-Kapsel zu analysieren.
Ihre Ergebnisse waren verblüffend: Das Modul flog etwa 40 Kilometer nördlich der Vorhersage des US-Weltraumkommandos und verstreute möglicherweise Trümmer zwischen Bakersfield (Kalifornien) und Las Vegas (Nevada). Obwohl keine oberflächlichen Auswirkungen bestätigt wurden, unterstreicht die Möglichkeit das reale Risiko für die 50 Millionen Menschen, die in dieser Zone leben.
Der Hauptvorteil dieser Methode ist nicht die Vorhersage; es ist Verifizierung. Die seismischen Daten können Aufprallorte weitaus genauer lokalisieren als aktuelle Systeme und ermöglichen so eine schnellere Bergung potenziell gefährlicher Fragmente. Dies ist besonders wichtig angesichts früherer Vorfälle wie der sowjetischen Satellitenzerstörung über Kanada im Jahr 1978, bei der radioaktive Trümmer nie vollständig geborgen wurden.
Die Fähigkeit, Wiedereintrittsereignisse zu überprüfen, stellt auch Behauptungen von Unternehmen wie SpaceX in Frage, die behaupten, dass ihre Starlink-Satelliten beim Wiedereintritt vollständig verbrennen. Experten bezweifeln dies und gehen davon aus, dass langlebige Materialien wie Kraftstofftanks und Batterien wahrscheinlich überleben werden. Die seismische Verfolgung bietet eine Möglichkeit, diese Behauptungen zu bestätigen und dabei zu helfen, die tatsächlichen Risiken einzuschätzen, die durch herabfallende Trümmer für Menschen, Flugzeuge und die Umwelt entstehen.
Forscher versuchen bereits, die Methode durch die Einbindung akustischer Sensoren zu erweitern, die Überschallknalle aus Tausenden von Kilometern Entfernung erkennen können. Dies wäre besonders wertvoll für die Verfolgung von Wiedereintritten über dem Ozean, wo Radar- und seismische Daten rar sind. Das Ziel besteht nicht unbedingt darin, das Herabfallen von Trümmern zu verhindern, sondern darin, zu verstehen, wie sie fallen, und alle verbleibenden Fragmente schnell und präzise zu lokalisieren.
„Ein Überschallobjekt wird seinem eigenen Überschallknall immer entkommen“, erklärt der Hauptautor der Studie, Benjamin Fernando. „Man wird es immer sehen, bevor man es hört … Wenn es auf dem Boden aufschlägt, können wir nichts dagegen tun. Aber wir können versuchen, die Zeit, die zum Auffinden von Fragmenten benötigt wird, von Tagen oder Wochen auf Minuten oder Stunden zu verkürzen.“
