[ziesell]

SpaceX: Explosion von Starship 2 riss Loch in die Atmosphäre

Ein Forschungsteam hat die Auswirkungen der Starship-2-Explosion auf die Ionosphäre untersucht und dafür Daten von über 2.500 Bodenstationen verwendet.



Am 18. November 2023 ist das private Raumfahrtunternehmen SpaceX bei seinem zweiten Starship-Flug mit einer Explosion gescheitert. Ein Forschungsteam zeigt, dass diese Explosion eines der größten jemals entdeckten Löcher in die Ionosphäre – eine dünne Luftschicht in der oberen Atmosphäre – riss. Das Loch erstreckte sich über tausende von Kilometern und blieb fast eine Stunde lang bestehen.

Der Co-Autor und Atmosphärenphysiker am Institut für solar-terrestrische Physik in Irkutsk (Russland), Juri Jasjukewitsch, erklärt in einer Pressemitteilung im Fachmagazin Nature, dass das Ausmaß der Störung sein Team überraschte: "Das bedeutet, dass wir die Prozesse in der Atmosphäre nicht verstehen."

Welche Auswirkung hat eine solche Explosion auf die Ionosphäre?

Die Ionosphäre ist ein Bereich der Atmosphäre, der sich in einer Höhe von etwa 50 bis 1.000 Kilometern über dem Meeresspiegel befindet und in dem die Sonnenstrahlung einigen Luftmolekülen ihre Elektronen entziehen kann. Das Forschungsteam wollte herausfinden, wie sich eine solch gewaltige Explosion wie vom Starship auf die Ionosphäre auswirkt.

Ein kleiner Prozentsatz der Masse der Ionosphäre besteht aus Elektronen und positiv geladenen Ionen, während der Rest der Luftmoleküle neutral bleibt. Das genaue Verhältnis zwischen ionisierten und neutralen Molekülen hängt von Faktoren wie der Höhe und dem Breitengrad ab.

Dieses Verhältnis wirkt sich auf die Geschwindigkeit aus, mit der sich die von globalen Navigationssatelliten abgestrahlten Radiowellen in der Ionosphäre ausbreiten. Entscheidend ist, dass Änderungen des Verhältnisses unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Funkfrequenzen haben. Experten können den Grad der Ionisierung in Echtzeit messen, indem sie die Geschwindigkeiten von Radiowellen zweier unterschiedlicher Frequenzen vergleichen, erklärt Jasjukewitsch.

Das Starship verursachte eine Schockwelle

Das Team untersuchte deswegen öffentlich verfügbare Daten von mehr als 2.500 Bodenstationen in Nordamerika und der Karibik. Das Starship verursachte eine Schockwelle, die sich schneller als die Schallgeschwindigkeit ausbreiteten und die Ionosphäre für fast eine Stunde in eine Region mit neutraler Atmosphäre – also ein Loch – verwandelten. Dieses erstreckte sich von der mexikanischen Halbinsel Yucatán bis in den Südosten der Vereinigten Staaten.

Raketenabgase können chemische Reaktionen auslösen, die auch ohne eine Explosion vorübergehende Löcher in der Ionosphäre erzeugen. In diesem Fall hatten laut Jasjukewitsch die Schockwellen selbst die weitaus größere Wirkung.

Begutachtet wurde die Studie von dem Geophysiker Kosuke Heki (Hokkaido Universität in Sapporo, Japan). Laut ihm war das Loch nicht ganz so groß wie jenes durch den Ausbruch eines tonganischen Vulkans Anfang 2022. Es übertraf aber das atmosphärische Loch, das durch den Meteor verursacht wurde, der 2013 in der Nähe von Tscheljabinsk (Russland) einschlug. Heki glaubt aber nicht, dass die chemischen Auswirkungen der großen Feuersbrunst der Starship-Explosion die Hauptursache für das Loch waren.

Zur Studie

Die Studie wurde am 26. August 2024 in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht: Supersonic Waves Generated by the 18 November 2023 Starship Flight and Explosions: Unexpected Northward Propagation and a Man-Made Non-chemical Depletion (Überschallwellen, die durch den Raumschiffsflug vom 18. November 2023 und durch Explosionen erzeugt werden: Unerwartete Ausbreitung nach Norden und eine vom Menschen verursachte nicht-chemische Erschöpfung).

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