Plasmastrahl schiebt Weltraumschrott aus dem Orbit

Plasmastrahl räumt im All auf – deutsche Technik schubst Weltraumschrott aus dem Orbit

Ein EU-Projekt testet eine kontaktlose Methode zur Schrottbeseitigung im All: Ein Plasmastrahl soll Trümmer gezielt in sichere Bahnen lenken.

Rund um die Erde kreist tonnenweise Schrott: ausgediente Satelliten, Reste alter Raketen und unzählige Trümmerteile. Sie rasen mit bis zu 28.000 Kilometern pro Stunde durchs All – und bedrohen funktionierende Satelliten, Raumsonden und internationale Raumstationen. Die Gefahr wächst mit jeder neuen Mission. Doch nun entwickeln europäische Forscher eine Technologie, die Weltraumschrott ohne direkten Kontakt aus dem Verkehr ziehen könnte – mithilfe eines Plasmastrahls, der seine Energie aus Luft bezieht.

Plasmastrahl räumt Weltraumschrott ohne Kontakt auf

Das System basiert auf einer sogenannten Ionenstrahl-Shepherd-Methode. Dabei trifft ein unsichtbarer Strom geladener Teilchen – ein Plasmastrahl – gezielt auf ein Trümmerteil. Die Energie überträgt sich direkt auf das Objekt und versetzt es in Bewegung. So lassen sich Schrottstücke in eine sichere Umlaufbahn manövrieren – weit weg von funktionierender Technik. Die Idee: Statt Müll einzusammeln, wird er gezielt zur Seite gedrängt.

Entwickelt wird die Technologie im EU-Projekt ALBATOR. Beteiligt sind zwei deutsche Universitäten, eine spanische Hochschule und zwei Technologiefirmen. Die europäische Union fördert das Projekt mit rund vier Millionen Euro. Allein an die Justus-Liebig-Universität Gießen fließen 650.000 Euro.

Welche Risiken bestehen beim Einsatz des Plasmastrahls?

Die Technik klingt einfach – ist aber hochkomplex. Denn der Impuls, den der Plasmastrahl auf ein Schrottteil überträgt, muss exakt stimmen. Zu schwach, und das Trümmerstück bleibt, wo es ist. Zu stark, und das Objekt zerbricht – mit der Gefahr neuer Kleinteile im All. Auch die genaue Steuerung ist entscheidend: Der Strahl muss bewegliche und oft unregelmäßig geformte Objekte sicher treffen, ohne funktionsfähige Technik in der Nähe zu gefährden.

Ein weiteres Problem: Der Plasmastrahl könnte unerwünschte Nebenwirkungen auslösen – etwa statische Aufladung oder Schäden an empfindlichen Oberflächen. Deshalb müssen alle Komponenten sorgfältig getestet und aufeinander abgestimmt werden. Nur so lässt sich verhindern, dass der Versuch, Müll zu beseitigen, neue Probleme schafft.

Gießener Physiker bauen den Plasmastrahl für den Orbit

Das Team in Gießen arbeitet an der zentralen Komponente: dem Plasmastrahlsystem. Es besteht aus einer speziellen Plasmaquelle, elektronischer Steuerung, Gasregulierung und weiteren Bauteilen. In einer großen Vakuumkammer – einer Art künstlichem Weltraum – testen die Physiker, wie stark der Strahl auf verschiedene Materialien wirkt. Auch der verwendete Treibstoff wird variiert, um möglichst flexibel zu bleiben.

„Die Ergebnisse dieser Tests bilden die Grundlage für die Simulation verschiedener Szenarien zum Abdrängen von Satellitenbruchstücken“, erklärt Projektleiter Prof. Dr. Peter Klar. Entscheidend sei, dass der Impuls ausreiche, um selbst schwere Trümmerteile spürbar abzulenken – ohne sie zu zerbrechen oder neue Gefahren zu schaffen.

Plasmastrahl ersetzt Greifarme und Netze

Bislang galten mechanische Methoden als Standard: Netze, Greifarme oder Harpunen sollten den Müll einfangen. Doch sie sind kompliziert, störanfällig und riskant – vor allem, weil sich Weltraumschrott unkontrolliert dreht und bewegt. Der neue Ansatz verzichtet auf direkten Kontakt. Das reduziert technische Risiken und spart Gewicht – ein entscheidender Vorteil im All.

Zudem funktioniert der Plasmastrahl auch aus größerer Entfernung. Damit eignet sich die Methode besonders für kleinere oder unregelmäßig geformte Objekte, die sich mit mechanischen Systemen nur schwer erfassen lassen.

Ziel ist ein sicherer „Friedhofsorbit“

Wird ein Schrottteil getroffen, soll es in eine sogenannte Friedhofsumlaufbahn gelangen. Dort verglüht es mit der Zeit oder bleibt dauerhaft fern vom aktiven Satellitenverkehr. Die Technik ist noch in der Testphase, doch die Forscher sind zuversichtlich. „Das Projekt ALBATOR wird dazu beitragen, ein umfassendes Lösungsportfolio zur Beseitigung von Weltraumschrott zur Verfügung zu haben“, sagt Prof. Klar. So lasse sich der sichere Betrieb im Orbit langfristig sichern – ohne neue Risiken zu schaffen.

Kurz zusammengefasst:

Ein europäisches Forschungsteam entwickelt im Projekt ALBATOR ein System, das Weltraumschrott mithilfe eines Plasmastrahls berührungslos aus der Umlaufbahn drängen soll.
Der Strahl überträgt gezielt Energie auf Trümmerteile und schiebt sie in eine sichere Umlaufbahn, ohne sie zu beschädigen oder neue Bruchstücke zu erzeugen.
Gesteuert wird das System durch präzise Elektronik, getestet wird es in einer Weltraumsimulationsanlage – mit dem Ziel, künftige Raumfahrtmissionen sicherer zu machen.

Übrigens: Während Europas Forscher mit Plasmastrahlen Weltraumschrott aus dem Orbit schieben wollen, entsteht in Bayern eine ganz neue Generation von Mini-Satelliten – leicht, stapelbar und vollständig digital produziert. Der Forschungsverbund FORnanoSatellites arbeitet daran, die Raumfahrt modular und serienfähig zu machen – für mehr Autonomie im All. Mehr dazu in unserem Artikel.