Space Race
Der Weltraum, unendliche Weiten. Wir schreiben das 21. Jahrhundert - bereits Mitte des 20. Jahrhunderts zog es die ersten Staaten wie die USA und Sowjetunion in diese unwirtliche Umgebung. Das Ziel war es, potenzielle Interessen in diesem noch unentdeckten Ort zu verfolgen und die eigene Vorherrschaft auszubauen. Heute beteiligen sich zahlreiche Akteure am Wettkampf um die Vorherrschaft im All.
Das erste Wettrennen ins Weltall fand in den 1950er- und 1960er-Jahren zwischen den Vereinigten Staaten von Amerika und der Sowjetunion statt, um durch technische Pionierleistungen die politische Überlegenheit zu erreichen. Es ging vor allem um propagandistische Motive, den Nationalstolz und um militärische Vorteile im Erdorbit. Das Ende dieses Wettrennens kündigte sich mit der ersten US-Mondlandung 1969 an und wurde mit dem gemeinsamen „Apollo-Sojus“-Projekt 1975 besiegelt.
Fast 50 Jahre später gibt es erneut ein „Space Race“. Mit der Ausdehnung des Wirtschaftraumes ins Weltall sprechen manche sogar von einem neuen „Goldrausch“. Durch diese Entwicklungen in der Raumfahrt wird auch das militärische Operationsfeld neben den klassischen Bereichen Land, Luft und See sowie der Cyber- und Informationsdomäne auf den Weltraum erweitert. Die Ausdehnung in die digitalisierte Domäne „Space“ schafft neue Risiken bzw. Bedrohungen, die wie der Cyber-Raum in alle anderen Domänen wirkt.
Aktuelle Raumfahrtakteure
Die Zeiten, in denen die USA, Russland und die europäischen Staaten mit den nationalen Raumfahrtagenturen bzw. Weltraumorganisationen NASA (National Aeronautics and Space Adminstration), ROSKOSMOS (Weltraumbehörde der Russischen Förderation) und ESA (European Space Agency) das All unter sich aufteilten und die technologischen Innovationen im Weltraum vorgaben, sind längst vorbei. Mit Aktivitäten in China (China National Space Administration – CNSA), Indien (Indian Space Research Organisation – ISRO), Japan (Japan Aerospace Exploration Agency – JAXA) und Südkorea (Korea Aerospace Research Institute – KARI) gewinnt die Raumfahrt auch in Asien zunehmend an Bedeutung. Ebenso unterstreichen Australien, Brasilien, Neuseeland, der Iran, die Vereinigten Arabischen Emirate oder Südafrika ihre Ambitionen durch die Gründung nationaler Raumfahrtagenturen.
Inzwischen fliegen 13 Staaten im Erdorbit und weiter ins All. China (CNSA) und Indien (ISRO) treten mit ihren Raumfahrtagenturen und ambitionierten Raumfahrtprogrammen als die Herausforderer auf. Sie wollen technologisch eine führende Rolle einnehmen, um sich ihren wirtschaftlichen und militärischen Anteil im Weltraum zu sichern. Das globale Raumfahrtbudget betrug 2020 mehr als 82 Milliarden USD (etwa 76 Milliarden EUR), das ist eine Steigerung von etwa zehn Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Die USA, gefolgt von China und den europäischen Staaten, haben die größten Budgets.
Nationale Raumfahrtagenturen prägen mit ihren strategischen Zielen und Aktivitäten die Raumfahrt. Sie sind von den jeweiligen staatlichen Interessen gelenkt. Die eigenständige Durchführung nationaler Raumfahrtaktivitäten dient oft der Sicherstellung staatlicher Unabhängigkeit. Vor allem bei der Tele- und Datenkommunikation und für globale, satellitenbasierte Navigationssysteme (Global Navigation Satellite System – GNSS) besteht das Ziel vieler Staaten darin, die Unabhängigkeit von Systemen zu erreichen, die unter der Kontrolle anderer Staaten stehen.
Auch die Kommerzialisierungstendenzen der Raumfahrt und das Entstehen eines New-Space-Ökosystems gehen auf gezielte Maßnahmen der nationalen Raumfahrtagenturen zurück. Das Ergebnis ist eine wachsende Zahl privater Raumfahrtunternehmen aus den USA, China und Europa, die mit staatlichen Finanzhilfen in Form von Subventionen für Entwicklungsverträge an Einfluss auf dem globalen Markt gewinnen. Oft entstehen solche Unternehmen rund um Multimilliardäre wie Paypal- und Tesla-Gründer Elon Musk, Amazon-Chef Jeff Bezos oder Virgin-Besitzer Richard Branson, die mit Risikokapital und ihrem Netzwerk jahrzehntelang neue kostengünstigere Transportmöglichkeiten entwickeln. Naturgemäß verfolgen diese Raumfahrtakteure wirtschaftliche Ziele. Sie sehen das ökonomische Potenzial für das Bereitstellen von Satelliten-Services bzw. von Infrastruktur, das Betreiben von Weltraumtourismus, den Abbau von Rohstoffen und das Auslagern von Energiegewinnung im Weltraum.
Zu Diskontpreisen ins All
Der dadurch entstandene Wettbewerb hat in den vergangenen Jahren revolutionäre Innovationen bei Raketen bzw. Transportsystemen hervorgerufen und hat die Startkosten je Kilogramm stark sinken lassen. Wer in den 1960er-Jahren einen Satelliten in den Orbit schießen wollte, musste inflationsbereinigt mit 23.000 USD (ca. 21.300 EUR) pro Kilogramm Nutzlast rechnen. Um die Jahrtausendwende lag der Preis bei etwa 16 000 USD (ca. 14 800 EUR) je Start und Kilo. Heute kostet der Transport von einem Kilogramm Fracht in einen niedrigen Erdorbit bei privaten Anbietern wie SpaceX nur etwa 2.600 USD (ca. 2.400 EUR). Dabei ist das Ende der Fahnenstange noch lange nicht erreicht, denn zukünftige wiederverwendbare Raumschiffe sollen die Startkosten je Kilogramm auf 300 bis 200 USD (etwa 280 bis 185 EUR) senken.
Die Möglichkeiten, Güter kostengünstig in den Weltraum zu befördern, haben sich in den vergangenen fünf Jahren stärker gewandelt als in der gesamten Raumfahrtära zuvor. Der Boom im Weltraum verdeutlicht den steigenden Bedarf an Trägerraketenstarts in den letzten 15 Jahren. Waren es vor der Jahrtausendwende noch die Sowjetunion, die USA und Europa mit den meisten Starts, so sind es jetzt China und private Unternehmen wie SpaceX, United Launch Alliance oder Rocket Lab, die wöchentlich in den Weltraum fliegen – bei fallender Anzahl von Fehlstarts. So wurden im Jahre 2020 global 104 Raketenstarts erfolgreich durchgeführt. Im Folgejahr 2021 wurden insgesamt schon 135 Starts erfolgreich absolviert und 2022 waren es 178 Raketenstarts. Diese Anzahl wird sich durch den aufkeimenden Weltraumtourismus und weitere Investitionen in den kommenden Jahren noch schneller erhöhen.
Wirtschaftliche Interessenszonen
Immer mehr Wissenschaftler warnen vor den wachsenden Begehrlichkeiten im Weltall. Es geht dabei nicht nur darum, optimale Umlaufbahnen zu sichern, sondern auch die besten strategischen Standorte für wissenschaftliche Untersuchungen und Regionen für Rohstoffe auf Monden, Asteroiden und Planeten wie dem Mars zu besetzen. Geeignete Umlaufbahnen für Satelliten und Standorte für Basen sowie den Abbau von Rohstoffen sind knapp. Entsprechend stark könnten sich künftig verschiedene Nationen und private Unternehmen in die Quere kommen, die eine Expansion ins All vorantreiben. Politische Abmachungen und rechtliche Lösungen sind derzeit kaum vorhanden. Die Akteure setzen durch technische Überlegenheit in der Raumfahrt auf das „Windhund-Prinzip“ („Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“). Im Jahre 1967 wurde ein UN-Weltraumvertrag über die Grundsätze zur Regelung der Tätigkeiten von Staaten bei der Erforschung und Nutzung des Weltraumes einschließlich des Mondes und anderer Himmelskörper vereinbart. Dieser regelt aber nicht den Zugang zu Standorten und Ressourcen im Detail. Auch die Eigentumsrechte durch Privatpersonen oder die kommerzielle Nutzung durch Unternehmen sind nicht explizit geregelt.
Interessen im Erdorbit
Für die größte Diskussion sorgt derzeit die Flut an Satelliten, die in den Low Earth Orbit (LEO) geschossen werden. Allein das Unternehmen SpaceX mit den Satellitennetzwerken „Starlink“ und „Starshield“, die eine weltweite Satellitenkommunikation und einen Hochgeschwindigkeits-Internetzugang mit geringen Latenzzeiten bieten, verfrachtet monatlich etwa 120 Satelliten in den Orbit. Bereits mehr als 4.000 Stück (Stand Mai 2023) befinden sich in diesem nahen Erdorbit. Andere Anbieter wie Amazon, mit der Mega-Konstellation „Kuiper“ oder das Unternehmen OneWeb, mit der gleichnamigen Satellitenkonstellation, sind ebenfalls dabei, die begehrten Erdorbits rasch zu besetzen.
Das Problem des Weltraumschrottes (space debris), inklusive steigender Kollisionsgefahr, verschärft sich daher in hohem Maße. Im LEO verglühen die Trümmerteile durch die Anziehungskraft der Erde nach einigen Monaten bis wenigen Jahren beim Eintritt in die Erdatmosphäre. Im MEO bzw. GEO bleiben die Schrottteile jedoch für mehrere Jahrzehnte bzw. für immer im Weltraum und sorgen durch ihre hohen Geschwindigkeiten bei einem Aufprall für die Zerstörung von weiteren Satelliten. Diese Kettenreaktion der Zerstörung wird als Kessler-Syndrom bezeichnet. Das Kessler-Syndrom beschreibt die Gefahr, dass sich die Zahl der Trümmerstücke im erdnahen Orbit in einem Kaskadeneffekt exponenziell vervielfältigt. Jede Kollision erzeugt neue Trümmer und je grösser die Anzahl der Trümmerstücke ist, desto wahrscheinlicher werden Kollisionen.
Das Ergebnis wäre ein Blackout für alle Space Assets bzw. Space Services. Jegliche Arten der Telekommunikation, Navigation und Finanztransaktionen sowie Satellitenfernsehen, aber auch Wettervorhersagen würden für mehrere Jahrzehnte ausfallen. Die ESA betreibt daher seit einigen Jahren einen Katalog für Weltraumschrott-Objekte und verfolgt diese mithilfe von US-Partnern auf ihren Orbits. Berechnungen ergeben, dass sich etwa 36.500 Objekte größer als zehn Zentimeter und etwa eine Million Objekte größer als ein Zentimeter im Orbit befinden.
Wirtschaftsfaktor Weltraum
Betrachtet man den globalen Markt für weltraumbezogene Wirtschaft, versteht man schnell den Run auf den Erdorbit. Der Sektor wächst seit dem Jahr 2005 kontinuierlich. Machten Unternehmen in der Raumfahrtindustrie 2005 etwa 175 Milliarden USD Umsatz (etwa 162 Milliarden EUR), so steigerte sich das Marktvolumen für die weltweite Weltraumwirtschaft im Jahre 2021 auf etwa 386 Milliarden US-Dollar. Schätzungen ergeben, dass die globale Weltraum-
industrie im Jahr 2040 einen Umsatz zwischen einer und drei Billionen USD erwirtschaften wird.
Rund 142 Milliarden USD (etwa 132 Milliarden EUR) des Umsatzvolumens der Weltraumwirtschaft entfallen auf die bodenbasierte Ausrüstung, beispielsweise auf Satellitennavigationssysteme oder Empfangsgeräte für Satelliten-TV oder -Breitband. Die Übertragung von Fernseh-, Radio- oder Breitbandsignalen ist mit 118 Milliarden USD (etwa 109 Milliarden EUR) der mit Abstand wichtigste weltraumbasierte kommerzielle Service. Der drittwichtigste Teil des gesamten Weltraummarktes sind Regierungsaktivitäten und die bemannte Raumfahrt, die zusammen auf knapp 107 Milliarden USD (etwa 99 Milliarden EUR) kommen.
Weltraumtourismus
Im Windschatten der großen geförderten Raumfahrtprojekte der NASA begannen Unternehmen wie Virgin Galactic (Sir Richard Branson) und BluOrigin mit der Entwicklung von Raumflugsystemen für suborbitale Raumflüge. Ein suborbitaler Flug (etwa 100 km Höhe nach der Kármán-Linie) ist ein Flug in den Weltraum, der weder dem Schwerefeld des Himmelskörpers entkommt, noch in eine Umlaufbahn um diesen Körper gelangt. Stattdessen fällt das Fluggerät wieder zurück in Richtung Boden. Diese wiederverwendbaren Flugsysteme wurden entwickelt, um Raumflüge für Weltraumtouristen anzubieten. Zusätzlich können wissenschaftliche Nutzlasten für Experimente transportiert werden.
Langsam stößt der Weltraumtourismus jedoch weiter in das All vor. SpaceX bietet Weltraumflüge für mehrere Tage im Erdorbit an und befördert Touristen zur Internationalen Raumstation (ISS). Der nächste Schritt ist der Aufbau eines Weltraumhotels. Ein erstes Modul wurde von der Firma Bigelow Aerospace an der ISS angedockt und getestet. Auch Reisen zum Mond sollen möglich werden, die ersten Tickets dafür sind schon verkauft worden.
Interessen am Mond
Der Mond stellt das strategische Sprungbrett für tiefere Reisen in den Weltraum dar und wird als das Tor zu anderen Planeten bezeichnet. Die NASA plant bis 2026 mit dem „Artemis“-Programm wieder Astronauten auf den Mond zu bringen, um dort eine permanente Mondstation aufzubauen. Dazu wird im Mondorbit das Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) mit internationaler Beteiligung errichtet. Der Erdtrabant kann für Astronauten als Trainingsstätte sowie als Logistikstandort für Treibstoff und andere Versorgungsgüter dienen. China hat ebenfalls bereits angekündigt, noch in diesem Jahrzehnt auf dem Mond landen zu wollen, um ihn wirtschaftlich zu nutzen.
Die NASA setzt gezielt die Innovationskraft von kommerziellen Unternehmen ein, um die besten Bereiche um und auf dem Mond zu besetzen. Vor kurzem hat etwa SpaceX einen Auftrag von mehreren Milliarden USD zur raschen Weiterentwicklung seines neuen Raumschiffes erhalten. Es ist bereits einmal gestartet, jedoch am 4. März 2023 nach dem Start explodiert. Weitere Starts sind geplant. Es handelt sich hierbei um ein voll wiederverwendbares Raumschiff, das im Erdorbit betankt werden kann und eine Besatzung von 100 Mann hat.
Das neue SpaceX Spaceship ragt mit Booster 120 Meter in die Höhe. Das Raumschiff „Starship“ soll auf anderen Himmelskörpern sowohl mit als auch ohne Atmosphäre landen und von dort wieder starten können. Ein möglicher Nutzer ist das US-Militär. Seit 2020 zeigt die U.S. Air Force Interesse an Frachttransporten mit diesem Raumschiff.
Interessenkonflikte am Mond
Standorte auf dem Mond, die Licht, Wasser und Rohstoffe bieten, beschränken sich auf wenige Schlüsselstandorte, die meist nur wenige Kilometer groß sind. Wenn verschiedene Akteure ihre Ziele wie Rohstoffabbau, Mondtourismus oder den Bau eines wissenschaftlichen Mondobservatoriums verfolgen, kann dies schnell zu Interessenskonflikten führen.
Die idealen Standorte auf dem Mond sind unter anderem aufgrund der klimatischen Bedingungen begrenzt. Die Pole sind die besten Orte für eine permanente Basis, da das Sonnenlicht sie streift. Dort befinden sich Berge mit 3.000 bis 4.000 Metern Höhe an den Kraterrändern. Sonnenkollektoren könnten dort durchgehend von der Sonne beschienen werden und Strom produzieren. Für eine Dauerbesiedelung des Mondes eignen sich solche Mondbasen nicht und es muss auf weiterentwickelte Siedlungskonzepte zurückgegriffen werden. Eine Idee ist es, in den tiefen Kratern an den Polen Stollen zu treiben, die zu großen Wohn- und Lagerräumen für künftige Mondkolonien ausgebaut werden. In diesen Höhlen finden sowohl alle notwendigen Lebenserhaltungsmodule als auch die Energiequellen wie Brennstoffzellen oder Akkus Platz.
Krater sind ideale Standorte für Siedlungen, weil die Gesteinsmassen vor der intensiven Strahlung schützen. Zusätzlich lagern in den Kratern enorme Mengen an Wassereis, wie mit dem „Lunar Crater Observation and Sensing Satellite“ der NASA im Jahre 2010 festgestellt werden konnte. Allein für den Südpol des Mondes wurde eine Wassermenge, die etwa der des Bodensees entspricht, berechnet. Daten von Satelliten und Teleskopen ließen schon seit Jahren vermuten, dass auf dem Grund der tiefen, eisigen Krater Wassereis liegt. Die indische Sonde „Chandrayaan“-1 entdeckte im Jahre 2009 tonnenweise Wassereis auf dem Nordpol des Mondes – in mehr als vierzig kleinen Kratern, deren Boden das Sonnenlicht nie erreicht. Forscher vermuten dort 600 Millionen Tonnen Eis. Weitere Auswertungen im August 2018 bestätigten, dass es sich um die begehrte Ressource Wassereis handelt.
In den vergangenen Jahren wurden die Mondoberfläche und die Geologie genau studiert, um neben Wasser mögliche Rohstoffe zu erkunden.
Fazit
Die ökonomischen Interessenszonen im Weltraum und die Folgen der zunehmenden Kommerzialisierung führen zu einem erhöhten Konfliktpotenzial unter den Stakeholdern und den führenden Weltraumnationen. Die Suche nach neuen Wirtschaftsfeldern bzw. Rohstoffen und das Besetzen von strategischen Räumen im Erd- oder Mondorbit sowie im tieferen Weltraum (Deep Space) werden zu neuen militärischen Operationsfeldern für die Streitkräfte führen.
Oberst dhmtD Mag. Dr. Tamino Eder, MBA;
Referatsleiter und stellvertretender Abteilungsleiter vom Institut für Militärisches Geowesen.
Dieser Artikel erschien im TRUPPENDIENST.
