Bonner Forscher beobachten Marssonde : Warten auf den Weltraumschrott

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Auge in den Weltraum: das größte Radar Europas

Lautlos dreht sich die gewaltige Radarschüssel um die eigene Achse, schräg gen Himmel gerichtet. Fahles Licht dringt durch den Stoffballon, der sie vor Wind und Wetter schützen soll. Winzig wirkt Wissenschaftler Klemens Letsch, der am Geländer des umlaufenden Antennen-Kontrollstegs lehnt. "Das hier ist die größte Radarantenne Europas" erklärt er feierlich. 49 Meter misst ihre weiße Schutzhülle im Durchmesser, weithin sichtbar auf den Hügeln südlich von Bonn. Es ist ein gigantisches Auge in den Weltraum, das schärfste der Welt noch dazu, wie Klemens Letsch sagt. "Keine bekannte Anlage liefert präzisere Bilder."

Missglückte Marsmission

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Antenne mit 49 Metern Durchmesser

Möglichst scharfe Bilder sind in diesen Tagen dringend gefragt. Seit Anfang Januar beobachten die Forscher im Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik bei Bonn die abstürzende Marssonde Phobos-Grunt. Die war am 8. November 2011 gestartet, um auf dem Mars Bodenproben zu nehmen und im August 2014 kontrolliert wieder zur Erde zurückzukehren. Doch dann hätten schon in der ersten Erdumlaufbahn die Triebwerke versagt, so vermuten die Wissenschaftler, seitdem rast die Phobos-Grunt unkontrolliert durch den Weltraum. "Die Russen haben um Hilfe angefragt", erzählt Letsch. Schließlich ist es zumindest theoretisch nicht ganz ungefährlich, wenn tonnenweise Weltraumschrott auf die Erde prallt.

Fast jeden Abend richten die Wissenschaftler nun die Antenne auf den stürzenden Satelliten aus, pünktlich um 21 Uhr schalten Projektleiter Letsch und seine Mitarbeiter den Radarstrahl ein. Wenig später ist das lädierte Vehikel auf den Bildschirmen am Kontrollpult zu sehen - genau ab dem Moment, wo es ins Blickfeld des Weltraumbeobachtungsradars tritt. Rot glühend, umgeben vom schwarzen Nichts des Alls.

"Wie sieht sie aus?"

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Das All auf dem Bildschirm: Klement Letsch (re.) und Mitarbeiter Guido Müller

"Es ist jedes Mal ein spannender Moment, wenn wir neue Bilder sehen", sagt Letsch. "Wie sieht sie aus? Ist sie noch mehr beschädigt? Trudelt sie oder fliegt sie ruhig geradeaus?" Je nachdem, ob die Sonde in den Stunden zuvor weiteren Schaden genommen hat, verändert sie auch ihre Flugbahn - den Orbit, wie die Weltraumforscher sagen. 16 Mal am Tag umrundet die Phobos-Grunt zurzeit noch die Erde, drei bis fünf Mal erscheint sie im Blickfeld der Bonner Radarantenne. Die folgt der Marssonde selbstständig, bis sie schließlich aus dem Weltraum über Europa und damit aus dem Blickfeld verschwindet. Dann geben die Bonner ab an die Kollegen in anderen Weltraumbeobachtungsstationen.

Sturz Richtung Erdoberfläche

Sämtliche Daten aus den weltweiten Beobachtungen der kaputten Marssonde fließen im Darmstädter European Space Operations Centre (ESOC) zusammen. Beeinflusst werde das Flugverhalten der Sonde durch die Reibung an der Oberfläche, aber auch durch wechselnde Sonnenaktivität und dadurch veränderte Dichte der Atmosphäre, erklärt Letsch. Ziel sei es, Ort und Zeitpunkt auszurechnen, an dem die Phobos-Grunt in 80 Kilometern Höhe in die Erdatmosphäre eintritt. Von da an stürzt der möglicherweise glühende Weltraumschrott nur noch Richtung Boden - allerdings nicht im freien Fall, sondern, wegen der hohen Eigengeschwindigkeit, in einer schrägen Bahn nach unten. Etwa zehn Stunden, davon gehen die Forscher aus, bleiben zwischen dem "Re-entry" und der Landung auf der Erde.

Achse Essen-Kassel-Leipzig

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Modell der russischen Marssonde Phobos-Grunt

Das Problem: Diese letzten Kilometer seien unmöglich vorher zu berechnen, erklärt Letsch. Abhängig von der Oberfläche und der Beschaffenheit der Trümmer zu diesem Zeitpunkt kann die Bahn viele verschiedene Verläufe nehmen. So habe der deutsche Satellit Rosat bei seinem Absturz im vergangenen Jahr nach seinem Eintritt in die Erdatmosphäre noch ganze 1.200 Kilometer zurückgelegt. Bisher, so Letsch, ergäben die Berechnungen, dass die Sonde zwischen dem 51. Breitengrad Nord und dem 51. Breitengrad Süd auftrifft. In Deutschland wären das alle Gebiete südlich der Achse Essen-Kassel-Leipzig.

Giftiger Treibstoff an Bord

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Klement Letsch vor der Radarschüssel

Ein Zusatzproblem, das den Forschern etwas Kopfschmerzen bereitet: Zuletzt hatte die Sonde noch elf Tonnen des giftigen und leicht entzündlichen Treibstoffs Hydrazin an Bord. "Wir gehen davon aus, dass das flüssige Hydrazin beim Eintritt in die Erdatmosphäre verbrennt", sagt Letsch - "vorausgesetzt, es ist nicht gefroren." Was auch davon abhänge, ob die Heizung in der Sonde noch funktioniert oder nicht. Mit Treibstoff wiegt die Sonde rund 13 Tonnen. Niemand weiß genau, ob die Sonde nun in tausenden Einzelteilen zu Boden fallen wird oder in großen Stücken, die möglicherweise Schaden anrichten könnten.

"Bis jetzt ist allerdings noch nie ein Mensch auf der Erde durch Weltraumschrott zu Schaden gekommen", beruhigt der Wissenschaftler - und das, obwohl monatlich etwa 40 Trümmerteile aus dem Weltraum ihren Weg zur Erde machten. "Fast alle verglühen lange vorher", sagt Klemens Letsch - wie im vergangenen Jahr an Heiligabend, als ein solcher Satellit von manchen als "Stern von Bethlehem" gedeutet worden war.