Unerklärbare Nebenwirkungen einer Kollision mit Weltraumschrott und -staub

600.000 Objekte größer als 1 Zentimeter kreisen um die Erde – das Risiko eines Einschlags steigt für Raumfahrzeuge von Jahr zu Jahr. Wenn das Projektil wie im Bild oben die Außenhaut des Satelliten oder auch nur seine Solarpaneele durchschlägt, ist der Schaden offensichtlich. Doch so eine Kollision hat Nebenwirkungen, die ein Raumschiff beschädigen können, obwohl keine kritischen Bereiche getroffen wurden. Im Magazin Physics of Plasmas beschreiben Forscher jetzt, wie diese entstehen.

Das Teilchen, das auf die Außenhülle des Satelliten trifft, verursacht nämlich nicht nur einen Krater. Das Material wird beim Einschlag so stark erhitzt, dass sich ein Plasma bildet, also ein aus ionisierten Atomen bestehendes Gas. Dieses dehnt sich im Vakuum des Alls schnell aus. Bei dieser Entspannung kommt es, das haben die Verfasser des oben zitierten Papers durch Simulationen herausgefunden, dazu, dass sich die aus den Atomen herausgeschlagenen Elektronen deutlich schneller bewegen als die schwereren Ionen des Plasmas. Die Bewegung elektrischer Ladungen verursacht dann ein elektromagnetisches Feld, ein EMP, dessen Wirkung die Bordelektronik lahmlegen kann – selbst wenn der eigentliche Schaden gering ist. Die Forscher glauben, dass sich so ein Teil der rätselhaften (weil nicht direkt auf Kollisionen zurückführbaren) Schäden an Satelliten erklären lässt.

Wie der Einschlag von Weltraumstaub abläuft – der EMP verursacht hier den Hauptschaden (Bild: Fletcher/Close)

Kommentar verfassen