Der Upper Atmosphere Research Satellite (UARS) der NASA steht kurz vor seinem Ende. Seit 2005 kreist die Raumsonde in einem stetig sinkenden Orbit um die Erde – unkontrolliert, aber unter aufmerksamer Beobachtung durch die NASA. 14 Jahre lang hatte der Satellit die Atmosphäre der Erde studiert, die ihm nun, sechs Jahre nach Dienstende, selbst zum Verhängnis wird. In wenigen Tagen, voraussichtlich am 23. September 2011, wird er in ihr großteils verglühen.

Der Satellit ist etwa so groß wie ein Linienbus und wird beim Eintritt in die Erdatmosphäre zerbrechen. Etwa 90 Prozent des knapp 5,7 Tonnen schweren UARS werden durch Reibung und Hitze verglühen. Die übrigen zehn Prozent könnten in Form von einzelnen Bruchstücken dem atmosphärischen Mahlstrom entkommen und auf die Erdoberfläche stürzen. Seit die NASA dies Anfang September bekannt gab, erfährt die Nachricht in Medien und sozialen Netzwerken wie Twitter Reaktionen zwischen Faszination und Hysterie. Dabei ist der Niedergang von Weltraumschrott nicht außergewöhnlich, sondern alltäglich.

Trümmer aus dem ständig wachsenden Reservoir an Weltraummüll verglühen täglich massenweise in der Atmosphäre. Vereinzelt finden größere oder besonders hitzeresistente Teile ihren Weg bis zum Boden, in der Summe viele Tonnen im Jahr. Der Großteil dieser Trümmer geht über dem Meer nieder oder trifft unbewohntes Gebiet. Selten finden Menschen diese Überreste – und nur in einem bekannten Fall wurde tatsächlich ein Mensch getroffen. 1997 überlebte eine Frau aus Oklahoma ein etwa zehn Zentimeter großes Bruchstück einer Delta-II-Raketenstufe – unverletzt.

Als die NASA bereits im Jahr 2002 den Wiedereintritt des damals noch im Dienst befindlichen UARS simulierte, ermittelte sie 26 potentiell gefährliche Bruchstücke mit einer Gesamtmasse von etwa 532 Kilogramm, die niedergehen und insgesamt etwa 22 Quadratmeter auf der Erde betreffen könnten. Diese Trümmer werden sich über eine Strecke von einigen hundert Kilometern verteilen. Die Wahrscheinlichkeit, dass dabei ein Mensch getroffen wird, liegt laut den Berechnungen der NASA bei etwa 1 zu 3200.

Eine genaue Vorhersage des UARS-Wiedereintritts ist kaum möglich. Die anfängliche Schätzung der NASA ging von einem Eintritt in der letzten Septemberwoche aus, doch eine höhere Sonnenaktivität erwärmte die äußeren Schichten der Atmosphäre, die sich ausdehnten und so die Reibung in mehreren hundert Kilometern Höhe vergrößerten. Die aktuellen Berechnungen der NASA gehen vom 23. September 2011 aus, mit einer Unsicherheit von einem Tag mehr oder weniger. Bis zwei Stunden vor dem erwarteten Wiedereintritt wird die NASA diese Hochrechnung in immer kürzeren Abständen aktualisieren. Ein gesteuerter Eintritt des Satelliten ist nicht möglich – sein letzter Treibstoff wurde 2005 bereits verbraucht, um ihn in einen niedrigeren Orbit zu bringen.

Die Risikoabschätzung der NASA betont auch, dass die Angabe einer Wiedereintrittszeit aus einem fast kreisförmigen Orbit selbst zwei Stunden vorher durchschnittlich nur auf 25 Minuten genau ist. Das übersetzt sich zu einem Unterschied von 12 000 Kilometern auf der Erdoberfläche. Für die Kräfte beim Eintritt ist auch die Orientierung des Satelliten zur Atmosphäre entscheidend. Ob der Satellit in bewohntem Gebiet niedergeht, lässt sich daher erst mit Bestimmtheit sagen, wenn die Bruchstücke längst in einem Maisfeld liegen. Für den Absturz von UARS kommt ein Gebiet zwischen 57 Grad Nord und 57 Grad Süd in Frage – die gesamte Fläche von Kanada bis Südamerika.

Selbst im Nachhinein sind es meist Zufallsfunde, wenn Weltraumschrott auf der Oberfläche der Erde auftaucht. Als im Januar 1978 der sowjetische Satellit Kosmos 954 mitsamt seinem Kernreaktor auf Kanada stürzte, durchsuchten die USA und Kanada einen 600 Kilometer langen Streifen systematisch und mit großem Aufwand. Sie bargen nur 12 Bruchstücke des kontaminierten Satelliten, mit lediglich einem Hundertstel der nuklearen Gesamtaktivität.

Ein anderes und spektakuläres Beispiel aus der Geschichte unkontrollierbarer Satelliten ist der amerikanische Spionagesatellit USA 193. Seine Aussetzung im Jahr 2006 verlief nicht nach Plan: Er verlor Kontakt zur Bodenkontrolle und entfaltete seine Solarzellen nicht, so dass auch die Temperaturkontrolle seines Treibstofftanks versagte und schließlich das hochgiftige Hydrazin darin gefror. Als der Satellit im Jahr 2008 vor einem Wiedereintritt stand, befürchtete die Bush-Administration, dass der Treibstoff den Ritt durch die Atmosphäre überleben könnte. Die US-Armee zerstörte die Raumsonde schließlich mit einer kurzerhand umgewidmeten SM-3-Abfangrakete aus ihrem Raketenabwehrprogramm.

Von Trümmerteilen des UARS geht dagegen keine solche Gefahr aus. Er hat keine radioaktiven Quellen an Bord und sein Treibstoff ist restlos aufgebraucht. Sollte es tatsächlich einen Finder geben, wird er die Bruchstücke allerdings nicht auf eBay verkaufen können: Der Satellit bleibt auch nach dem Ende seiner Reise im Eigentum der USA.

Die aktuelle Position von UARS lässt sich im NASA-Webtool "Eyes on the Solar System"(wir berichteten) verfolgen. Die Bahndaten des Satelliten werden dort alle sechs Stunden erneuert. Außerdem aktualisiert die NASA regelmäßig ihre Seite zum Wiedereintritt der UARS-Sonde.

Auch ein deutscher Satellit steht unmittelbar vor seinem Absturz: Der 1999 ausgemusterte Röntgensatellit ROSAT wird vermutlich Ende Oktober 2011 bis zu 1,6 Tonnen Material in 30 Einzelteilen auf die Erde regnen lassen. Wie bei UARS ist der Wiedereintritt von der Sonnenaktivität abhängig und daher nicht genau vorhersehbar. Auch ROSATs Treibstoff ist aufgebraucht, so dass ein kontrollierter Eintritt in die Atmosphäre nicht möglich ist.

Mike Beckers