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Treibhauseffekt beeinflusst Satellitenbahnen
von Rainer Kayser
24. November 2006
Der beginnende Klimawandel durch den viel zu großen Ausstoß
von Kohlendioxid in die Atmosphäre scheint auch in größeren Höhen Auswirkungen
zu haben: So konnten Forscher nun nachweisen, dass in der Hochatmosphäre die
Temperaturen nicht zu- sondern abnehmen. Das hat auch auf die Bahn von
Satelliten Einfluss.
Der Klimawandel beeinflusst auch
Satellitenbahnen. Foto:
NSSDC / NASA
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In der letzten drei Jahrzehnten ist die Durchschnittstemperatur auf der Erde
um 0,2 bis 0,4 Grad angestiegen. Doch diese globale Erwärmung ist auf die
Oberfläche unseres Planeten beschränkt. Oberhalb einer Höhe von 50 Kilometern
kehrt sich der Trend um, dort ist eine Abkühlung zu beobachten. Dadurch zieht
sich die Atmosphäre der Erde zusammen, die ohnehin geringe Dichte der äußeren
Lufthülle im erdnahen Weltraum nimmt ab. Dies hat auch Konsequenzen für die
Bahnen von Satelliten, wie ein internationales Forscherteam jetzt im Fachblatt
Science diskutiert.
"Die anthropogene Emission von Treibhausgasen beeinflusst die Atmosphäre in
fast allen Höhen zwischen Erdboden und Weltraum", schreiben Jan Laštovicka vom
Prager Institut für Atmosphärenphysik und seine Kollegen aus Tschechien,
Deutschland, Indien und den USA. "Dies beeinflusst nicht nur das Leben auf der
Oberfläche, sondern auch die Weltraumtechnologie, von der wir immer stärker
abhängen."
Beim Treibhauseffekt wird die von der Erdoberfläche emittierte Wärmestrahlung
insbesondere vom Kohlendioxid in der Atmosphäre absorbiert und wieder emittiert
- teilweise zum Erdboden zurück, teilweise nach oben Richtung Weltall. Da die
Dichte der Atmosphäre jedoch nach außen stark abfällt, kann das Kohlendioxid mit
zunehmender Höhe immer weniger Wärmestrahlung absorbieren. Dadurch kommt es
insgesamt zu einer Abkühlung der Atmosphäre oberhalb von 50 Kilometern.
Dieser Effekt wurde bereits 1989 vorhergesagt, konnte aber erst in den letzten
Jahren tatsächlich nachgewiesen werden.
Im Bereich zwischen 50 und 100 Kilometern Höhe ist die Temperatur demnach in
den letzten 30 Jahren um fünf bis zehn Grad gesunken. In noch größeren Höhen ist
die Messung der Temperatur schwierig, doch es gibt Hinweise darauf, dass die
Temperatur in 350 Kilometern Höhe sogar um 17 Grad pro Jahrzehnt gefallen ist,
schreiben Laštovicka und Kollegen.
Damit hat auch die Dichte der Atmosphäre im erdnahen Weltall abgenommen. Dies
beeinflusst wiederum die Bahnen von Satelliten, die durch die dünnen
Rest-Atmosphäre immer weniger abgebremst werden. Dies ist einerseits ein
Vorteil, da Treibstoff zur Anpassung der Umlaufbahnen gespart werden kann. Es
hat jedoch auch Nachteile, da beispielsweise Weltraummüll ebenfalls länger in
der Umlaufbahn bleibt, bis er in der Erdatmosphäre verglüht.
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