Weltraumfahrt

Mehr als 1700 Nutzlasten (Satelliten und bemannte Raumschiffe) befinden sich ständig im Weltall; etwa die gleiche Anzahl ist inzwischen wieder verglüht oder zur Erde zurückgekehrt. Es gelangen jedoch nicht nur Nutzlasten auf Bahnen um die Erde, sondern auch sog. Weltraummüll, u. a. Teile abgesprengter Satellitenverkleidungen und Raketenstufen. Allein 150 000 Objekte mit einer Größe zwischen 1 und 10 cm befinden sich derzeit im Erdumlauf. Diese Fragmente, deren Zahl ständig zunimmt, stellen für die Weltraumfahrt eine ständige Bedrohung dar.

Die für die Menschheit bedeutendste Nutzung des Weltraums sind die bemannten Raumstationen, die seit Anfang der 1970er Jahre – als die Ära der ersten Mondflüge (Apolloprogramm) zu Ende ging – hauptsächlich im Dienst der Grundlagenforschung stehen. In ihnen werden v. a. biomedizinische, materialtechnische oder pharmazeutische Experimente durchgeführt. Ziel ist es, sie eines Tages als Basen für weitere Raumfahrtunternehmen einzusetzen. Nachdem die 1986 gestartete russische Mir 2001 ausgemustert wurde, ist die Internationale Raumstation ISS die einzige z. Z. in Betrieb befindliche Raumstation. Sie ist mit zwei bis sechs Astronauten unterschiedlicher Nationalität besetzt, die v. a. mit dem Spaceshuttle der NASA (bis 2011) und mit russischen Sojus-Raketen befördert werden.

Eines der ambitioniertesten Raumfahrtprojekte Zeit ist das Hubble-Weltraumteleskop (HST, Hubble Space Telescope), das sich seit April 1990 in einer Erdumlaufbahn in etwa 600 km Höhe befindet, von wo aus sich der Weltraum ohne die störenden Einflüsse der Atmosphäre untersuchen lässt. Nach anfänglichen Schwierigkeiten entstanden mit dem HST die bisher schärfsten Aufnahmen von allen Planeten des Sonnensystems und es lieferte indirekte Nachweise zur Existenz von schwarzen Löchern. Hauptaufgabe des 2009 gestarteten NASA-Weltraumtelekops Kepler ist die Entdeckung von erdähnlichen Exoplaneten.

Zu den weiteren zivilen Nutzungen des Weltraums zählen die Tiefraumsonden, unbemannte Raumfahrzeuge, die Planeten des Sonnensystems und den Raum zwischen ihnen erforschen wie z. B. die Jupitersonde Galileo, die Saturnsonde Cassini mit dem Landemodul Huygens und die Plutosonde New Horizons.

Militärisch und kommerziell wird der Weltraum v. a. zu Kommunikations- und Navigationszwecken sowie zur Wettervorhersage genutzt. Erderkundungssatelliten überwachen Klimaparameter wie Temperatur, Vegetationszustand oder Umweltverschmutzung. Wettersatelliten liefern kontinuierlich Wetterdaten und ermöglichen Vorhersagen und Katastrophenwarnungen. GPS-Geräte, wie sie z. B. in Pkw zum Einsatz kommen, fangen die Navigationsdaten des US-amerikanischen GPS-Satellitensystems auf, um daraus eine Position auf der Erde auf wenige Meter genau zu ermitteln. Von großer wirtschaftlicher Bedeutung sind Kommunikationssatelliten auf ihren rund 36 000 km hohen geostationären Umlaufbahnen, die gleichzeitig Zehntausende interkontinentaler Telefongespräche erlauben und zudem Hunderte von ausgestrahlten Fernseh- und Radioprogrammen über die Erde verteilen.