Unter Einsatz zweier Forschungsflugzeuge hat ein Team der Purdue-Universität im US-Bundesstaat Indiana Proben aus der oberen Atmosphäre eingesammelt und dabei unschöne Entdeckungen gemacht. So scheint es nahezuliegen, dass die steigende Zahl von Raketenstarts zunehmend negative Auswirkungen auf die Stratosphäre, eine der oberen Atmosphärenschichten der Erde, hat.

Die Forschenden konnten jedenfalls erhebliche Mengen an Metallen in atmosphärischen Aerosolen nachweisen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die zunehmende Anzahl von Raketenstarts für Satelliten und andere Raumfahrtmissionen zurückzuführen ist.

„Wir finden dieses vom Menschen verursachte Material in einem Bereich der Atmosphäre, den wir für unberührt hielten. Und wenn sich in der Stratosphäre – dieser stabilen Region der Atmosphäre – etwas verändert, dann verdient das eine genauere Betrachtung“, erläutert Dan Cziczo, einer der Autoren der neuen Studie, die in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, in einer offiziellen Mitteilung. Ganz klar sind den Forschenden die möglichen Implikationen indes noch nicht.

Für ihre Studie nutzte das Purdue-Team ein Flugzeug, das in einer Höhe von 19 Kilometern über dem US-Bundesstaat Alaska, einem Gebiet, das für die Bildung zirkumpolarer Wolken bekannt ist, atmosphärische Proben sammeln sollte.

Ein zweites Flugzeug führte ähnliche Messungen bei Flügen über anderen Regionen der Vereinigten Staaten durch. Beide Flugzeuge waren Teil des Airborne-Science-Programms der US-Raumfahrtbehörde Nasa.

Dabei fanden die Forschenden mehr als 20 Elemente, deren Verhältnis stark den Legierungen von Raumfahrzeugen ähnelte. So überstiegen die Mengen an Lithium, Aluminium, Kupfer und Blei deutlich die Werte, die für natürlichen kosmischen Staub zu erwarten wären.

Eher sei davon auszugehen, dass diese Metalle mit dem Wiedereintritt von Raumfahrzeugen in die Atmosphäre in Verbindung zu bringen seien. Zudem enthielten fast 10 Prozent der großen Schwefelsäurepartikel Aluminium und andere Metalle, die ebenfalls mit Raumfahrzeugen in Verbindung gebracht werden können. Schwefelsäurepartikel sind wichtig für die Stabilisierung der Ozonschicht.

„Diese Untersuchung zeigt uns, dass die Auswirkungen der menschlichen Besiedlung und der Raumfahrt auf den Planeten erheblich sein können – vielleicht bedeutender, als wir es uns bisher vorgestellt haben. Das Verständnis unseres Planeten ist eine der dringendsten Forschungsprioritäten überhaupt“, so Cziczo.

Nachdem bis zum Jahr 2030 bis zu 50.000 zusätzliche Satelliten in die Umlaufbahn gebracht werden sollen, schätzt das Team, dass etwa die Hälfte der Schwefelsäurepartikel in der Stratosphäre in den kommenden Jahrzehnten Metalle enthalten wird, die vom Wiedereintritt von Raumfahrzeugen stammen werden.

Cziczo dazu: „Es gibt so viele Raketen, die in die Luft gehen und wieder zurückkommen, und so viele Satelliten, die durch die Atmosphäre zurückfallen, dass sich dies alles in der Stratosphäre als Aerosolpartikel bemerkbar macht.“

Das könne die Chemie in der Atmosphäre verändern, was sich möglicherweise auf die Erdatmosphäre und ihre Ozonschicht auswirken wird. Die Ozonschicht gilt als natürlicher Sonnenschutz der Erde gilt und spielt eine wesentliche Rolle für die Gesundheit der Ökosysteme auf unserem Planeten. Es wird offenbar Zeit, sich über die Klimaverträglichkeit von Raumfahrtprogrammen Gedanken zu machen.