Im Februar 2025 erlitt eine SpaceX Falcon 9-Rakete, die 22 Starlink-Satelliten transportierte, eine Panne und konnte das geplante Deorbit-Manöver nicht ausführen. Sie trieb 18 Tage unsteuerbar im Orbit, bevor sie unkontrolliert nahe der Westküste Irlands abstürzte. Einige Teile fielen in Polen, ohne Verletzungen zu verursachen, aber das Ereignis löste politische und wissenschaftliche Besorgnis aus.
Eine von Robin Wing und Kollegen des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik geleitete Studie ergab, dass der Wiedereintritt der Falcon 9 eine Lithiumwolke in der oberen Atmosphäre verursachte. Mit einem Resonanzfluoreszenz-Lidar-System in Kühlungsborn, Deutschland, entdeckten die Forscher einen Anstieg der Lithiumdampfniveaus unmittelbar nach dem Absturz der Rakete.
Normalerweise enthält die Atmosphäre nur 3 Lithiumatome pro cm³, aber 20 Stunden nach dem Ereignis stieg die Dichte auf 31 Atome pro cm³ in Höhen zwischen 94,5 und 96,8 km.
Das Lithium als Schadstoff
Lithium ist ein Schlüsselbestandteil der oberen Stufe der Falcon 9, vorhanden in den Lithium-Ionen-Batterien und in der Aluminium-Lithium-Legierung der Hülle. Es wird geschätzt, dass die Stufe etwa 30 kg Lithium enthielt, im Vergleich zu den nur 80 Gramm, die Meteoriten täglich zur globalen Atmosphäre beitragen.
Atmosphärische Modelle bestätigten, dass die entdeckte Wolke mit dem Wiedereintritt der Rakete übereinstimmte und andere mögliche Quellen ausschloss.
Umweltimplikationen
Dies ist der erste dokumentierte Fall, in dem ein Weltraumvorfall direkt mit einer atmosphärischen Schadstoffwolke in Verbindung gebracht wird. Der Fund wirft entscheidende Fragen auf:
- Welche Auswirkungen wird das Lithium auf die Atmosphärenchemie haben?
- Wie kann das Risiko einer Verschmutzung bei der gezielten Deorbitierung von Satelliten und Raketen begrenzt werden?
- Welche Folgen kann die Zunahme von Starts in den Megakonstellationen der Kommunikation haben?
Technologie und Modellierung
Die Wissenschaftler führten mehr als 8.000 Windbahn-Simulationen durch, um die Wolke bis zum Wiedereintrittspunkt zu verfolgen. Außerdem identifizierten sie, dass die Beschichtung der Falcon 9 bei 98,2 km Höhe zu schmelzen beginnt, was mit den Beobachtungen übereinstimmt.
Dieser Ansatz kombiniert direkte Beobachtungen mit atmosphärischer Modellierung und bietet eine Methode zur Verfolgung von Schadstoffen aus der Weltraumaktivität.
Eine wachsende Herausforderung
Mit der Zunahme von Satelliten- und Raketenstarts wird die Weltraum- und atmosphärische Verschmutzung zu einem zunehmend relevanten Thema. Wissenschaftler warnen, dass das Verständnis und die Minderung dieser Auswirkungen entscheidend sein werden, um die Nachhaltigkeit der Weltraumoperationen zu gewährleisten.
Der Fall der Falcon 9 und der Lithiumwolke markiert einen Präzedenzfall in der umweltbezogenen Weltraumforschung. Jenseits der Anekdote eröffnet er eine Debatte über die Notwendigkeit, die Auswirkungen der Raumfahrtindustrie auf die Erdatmosphäre zu regulieren und zu überwachen. Diese Studie ist nur der erste Schritt zu einem tieferen Verständnis, wie unsere Aktivitäten außerhalb des Planeten das chemische Gleichgewicht der Erde verändern können.
