Kessler-Syndrom: Systemdynamikmodell

Der vorliegende Artikel untersucht das Kessler-Syndrom (die potenziell katastrophale Ansammlung von Trümmern in der erdnahen Umlaufbahn) durch Systemdynamikmethodik. Es modelliert Satelliten und drei Klassen von Trümmern, ihre Fragmentierung, Wechselwirkungen und ihren allmählichen Zerfall über 50 Jahre. Es werden 5 Szenarien vorgestellt: (a) ein „Business as usual“ -Ansatz, der zu einer exponentiellen Akkumulation und wachsenden Rate von Satellitenverlusten führt, aber keine katastrophale Kettenreaktion; (b) ein Konflikt mit einem großflächigen Einsatz von Antisatellitenwaffen, der zu einer beschleunigten Anhäufung und Verlusten führt, aber immer noch keine Kettenreaktion; (c) Szenario mit elektromagnetischen Impulsen, das den Verlust der Kontrolle über Satelliten in Massen modelliert; (d) Einstellung aller Satellitenstarts in niedriger Erdumlaufbahn (LEO), was eine hohe Trägheit des Systems veranschaulicht, das weiterhin mehr Trümmer produziert; und (e) Szenario, das einen Versuch darstellt, die Situation durch direkte Entfernung eines Teils inaktiver Satelliten aus dem LEO zu mildern. Alle Szenarien finden im Jahr 2040 statt. Der Artikel zeigt den Ernst der Lage und die Notwendigkeit einer nachhaltigen langfristigen Lösung, da orbitale Trümmer eine Bedrohung für unseren zukünftigen Weltraumbetrieb darstellen, auch ohne eine katastrophale Kettenreaktion auszulösen.

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