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Die Erde erlebt jedes Jahr viele Meteoritenschauer, aber wie wirken sie sich auf Astronauten und Satelliten aus?(Bildnachweis: Ignatiev via Getty Images)Springe zu:

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Meteoritenschauer bieten Beobachtern am Boden spektakuläre Gelegenheiten zur Himmelsbeobachtung, da Meteoroide – von Kometen zurückgelassene kosmische Staubkörner – beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglühen und leuchtende „Sternschnuppen“ erzeugen.

Der nächste große Meteoritenschauer, der unseren Himmel zieren wird, ist der Perseiden-Meteoritenschauer, der seinen Höhepunkt voraussichtlich am 11. und 12. August erreichen wird.

Aber wenn ein Meteoritenschauer die Erde überflutet, stellt er dann eine Gefahr für Satelliten, Raumfahrzeuge oder Astronauten auf der Internationalen Raumstation (ISS) dar?

In den meisten Fällen absolut nicht, sagt Bill Cooke, Leiter des NASA-Büros für Meteoritenumwelt am Marshall Space Flight Center in Alabama.

„Wenn man sich in der ISS befindet, stellen Meteoroiden kein Risiko dar“, so Cooke gegenüber kosmischeweiten.de.

Wie die ISS vor Meteoroiden geschützt ist

Astronauten sind vor Meteoriten geschützt, weil die ISS mit einem „Whipple Bumper“ ausgestattet ist. Benannt nach seinem Erfinder Fred Whipple – der das Modell des „schmutzigen Schneeballs“ entwickelt hat, das die Beschaffenheit von Kometen beschreibt – besteht der Schild aus Metallplatten mit Kevlar dazwischen. Der Schild lenkt die Meteoroiden nicht ab, sondern bricht sie auf und leitet ihre Energie in den Schild ein.

„Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Meteoroid in die Raumstation eindringt, ist verschwindend gering – man kann sich die Raumstation als den Tank der niedrigen Erdumlaufbahn vorstellen“, so Cooke. „Wenn man als Astronaut bei einer EVA [extravehicular activity, d.h. einem Weltraumspaziergang] außerhalb der Raumstation wäre, würde man all diese kleinen Kerne und Beulen in der Hülle sehen.“

Ein offensichtlicher Mikrometeorit schlug am 14. Dezember 2022 in eine russische Sojus ein und verursachte ein Kühlmittelleck, während das Raumfahrzeug an die Internationale Raumstation angedockt war. (Bildnachweis: NASA)

Doch nur etwa die Hälfte dieser Dellen wird durch Meteoriteneinschläge verursacht. In der Höhe der ISS von 370 bis 460 Kilometern (230 bis 285 Meilen) wird die Hälfte der Einschläge stattdessen durch Weltraumschrott verursacht, und gelegentlich muss die ISS manövrieren, um Weltraumschrott auszuweichen.

Tatsächlich stellen Meteoritenschauer laut Cooke kaum ein Problem für die ISS dar. Statistisch gesehen ist es der sporadische Hintergrund von Meteoroiden – die Stücke kosmischen Staubs, die immer da sind, ohne mit einem Schauer in Verbindung gebracht zu werden – die 90 bis 95 % der Gefahr ausmachen, insbesondere für Astronauten, die einen Weltraumspaziergang machen und nicht über diese Stoßstangenabschirmung verfügen. Aus diesem Grund erstellt Cookes Büro vor jedem Weltraumspaziergang eine Meteoritenvorhersage, um sicherzustellen, dass kein erhöhtes Unfallrisiko besteht.

Was sind Meteorstürme?

Der Geminiden-Meteoritenschauer kann über hundert Meteore pro Stunde erzeugen. Auf diesem Foto ist der Geminiden-Meteoritenschauer über der Kubuqi-Wüste in der Inneren Mongolei, China, am 13. Dezember 2020 zu sehen. (Bildnachweis: bjdlzx via Getty Images)

Der stärkste jährliche Meteorschauer, die Geminiden, die im Dezember ihren Höhepunkt erreichen, birgt nur etwa 60 % des Risikos des sporadischen Hintergrunds, so Cooke. „Nur während eines Meteorsturms oder Ausbruchs sind die Meteorraten deutlich erhöht“, sagte er.

Ein Meteorsturm oder Meteorausbruch ist ein verstärkter Meteorschauer mit möglicherweise mehr als tausend Meteoren, die pro Stunde am Himmel sichtbar sind. Meteorschauer treten auf, wenn die Erde die Staubspur eines Kometen durchquert. Die Erde trifft jedes Jahr an denselben Punkten ihrer Umlaufbahn auf diese verschiedenen Spuren, weshalb jeder Meteorschauer jedes Jahr zur selben Zeit stattfindet. Ein Meteorsturm entsteht jedoch, wenn die Erde einen dichteren Staubfleck als gewöhnlich passiert.

Nur bei wenigen Meteoritenschauern kommt es zu Stürmen. Die Leoniden, die im November ihren Höhepunkt erreichen, haben mehrere aufeinanderfolgende Jahre mit Stürmen im Abstand von 33 Jahren. Die letzten Leonidenstürme fanden zwischen 1998 und 2001 statt, so dass die nächsten für die frühen 2030er Jahre geplant sind, wenn die Erde auf den besonders dichten Staubklumpen des Kometen Tempel-Tuttle treffen wird.

Weniger vorhersehbar sind die Stürme des Draconiden-Meteoritenschauers, der im Oktober seinen Höhepunkt erreicht. Normalerweise bieten die Draconiden ein ziemlich tristes Schauspiel, da sie überwiegend aus schwachen und sich langsam bewegenden Meteoren bestehen, aber 1933 führte ein Draconidensturm zu 6.000 Meteoren pro Stunde. Der letzte Sturm im Jahr 2018 brachte vergleichsweise magere 150 Meteore pro Stunde hervor.

Kompositbild des Perseiden-Meteoritenschauers im Jahr 2021 über dem Dinosaur Provincial Park, Alberta, Kanada. (Bildnachweis: Alan Dyer/Stocktrek Images via Getty Images)

Dann gibt es den Perseiden-Meteoritenschauer, der im August seinen Höhepunkt erreicht und zufällig für einige Stunden ausbrechen kann; der letzte derartige Ausbruch war 2021.

Stürme und Meteoritenausbrüche sind „eine Art „Lattenrost““, sagte Cooke. Während der Schutzschild der Raumstation die Astronauten im Inneren weiterhin schützt, werden Weltraumspaziergänge verschoben und andere Satelliten und Raumfahrzeuge müssen Vorsichtsmaßnahmen ergreifen. So richtet sich beispielsweise das Hubble-Weltraumteleskop so aus, dass es nicht auf den Radianten des Meteoritenschauers blickt (die Richtung, aus der die Meteore kommen). Cooke verglich dies mit „der Position eines Atomangriffs, bei dem man mit dem Rücken zum Radianten steht“.

Das Risiko von Meteoritenschauern für Satelliten

Das Risiko für jeden einzelnen Satelliten ist minimal, da sie einzeln nur einen kleinen Querschnitt von einigen zehn Quadratmetern haben. Im Vergleich dazu haben allein die Solaranlagen der ISS eine Fläche von 10.600 Quadratmetern, und selbst das wird von der riesigen Ausdehnung des Nachthimmels in den Schatten gestellt.

„Wenn ich auf dem Rücken liege und in den Nachthimmel schaue, nehme ich etwa 30.000 Quadratkilometer [12.000 Quadratmeilen] Atmosphäre auf, in der die Meteoriten verglühen“, sagte Cooke. „Vergleichen Sie das mal mit ein paar Dutzend Quadratmetern. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Meteor einen Satelliten trifft, ist also gering.“

Das Risiko ist jedoch nicht gleich null. In seltenen Fällen wurden Satelliten getroffen, doch der einzige Satellit, der jemals dauerhaft von einem Meteoritenschauer getroffen wurde, war ein Olympus-Kommunikationssatellit während eines Perseiden-Ausbruchs im Jahr 1993. Bei einigen anderen wurden Anomalien infolge eines kleinen Einschlags festgestellt, und ein oder zwei wurden sogar durch einen Meteoriteneinschlag auf die Seite geschleudert.

„Vor ein paar Jahren wurde zum Beispiel ein NOAA-Satellit getroffen, der ein wenig angestoßen wurde; er kippte nach vorne, so dass seine Kamera nicht mehr auf die Erde blickte, und wir mussten ihn wieder in die richtige Richtung ausrichten“, so Cooke.

Wie Sie helfen können

Die Überwachung der Meteoritenschauer durch das Meteoroid Environment Office hängt von Beobachtungen vom Boden aus ab, wo die Meteorraten gezählt werden und die Wissenschaftler auf spontane Ausbrüche aufmerksam gemacht werden, die Satelliten oder Raumfahrer beeinträchtigen könnten. Meteorbeobachtungen können von professionellen Radargeräten wie dem Canadian Meteor Orbit Radar, das von Forschern der University of Western Ontario betrieben wird, und dem Southern Argentina Agile Meteor Radar stammen.

Amateurastronomen können ebenfalls Beobachtungen liefern. Das Global Meteor Network zum Beispiel besteht aus über tausend Kameras weltweit, während Organisationen wie die American Meteor Society, die UK Fireball Alliance, die British Astronomical Association und die International Meteor Organization Meldungen von Amateurastronomen entgegennehmen.

Wenn Sie also das nächste Mal während eines Meteoritenschauers Sternschnuppen zählen, notieren Sie, wie viele Sie sehen, zu welcher Zeit und an welchem Tag sie auftreten, welche Farbe sie haben, wie hell sie sind und in welche Richtung sie sich bewegen. (Mit einem guten Teleskop können Sie eine genauere Beobachtung machen.) Schicken Sie Ihren Bericht dann an eine der oben genannten Organisationen. Ihre Beobachtungen könnten dazu beitragen, einen Satelliten oder einen Astronauten bei einem Weltraumspaziergang zu schützen.

Gesamt ist die niedrige Erdumlaufbahn ziemlich sicher vor Meteoriten.

„Die Vorstellung, dass Meteoritenschauer ein Schwarm von Trümmern sind, der Satelliten ins Jenseits befördert – das ist alles Hollywood“, sagt Cooke. „Das passiert nie.“