in Wissenschaft & Frieden 1997-2: Quo vadis Europa

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Plutonium im Weltraum

Die vernachlässigten Risiken der Cassini-Mission

von Karl Grossmann

Die Regierung der USA macht weiterhin Ernst mit der Nutzung von Kernenergie im Weltraum – trotz der enormen Gefahr, der riesigen Kosten und einer naheliegenden Alternative: Solarenergie. Am 6. Oktober 1997 soll nach NASA-Plänen die Weltraumsonde Cassini starten, und zwar mit 32,8 kg Plutonium an Bord – der größten Plutoniummenge in der Geschichte der Raumfahrt. Außer dieser $ 3,4 Mrd. teuren Mission planen die USA weitere Weltraumprojekte, bei denen Kernenergie eine Rolle spielt.

Bei Cassini dient das Plutonium als Brennstoff für drei radiothermische Generatoren (RTG), die für einige Instrumente der Sonde Strom erzeugen sollen. Für den Start von Cassini wurde die Titan-IV-Rakete ausgewählt, obwohl Titan-Raketen nicht gerade für ihre Zuverlässigkeit bekannt sind. 1993 kam es auf dem Luftwaffenstützpunkt Vandenberg in Kalifornien beim Start einer Titan-IV nach 101 Sekunden zur Explosion. Der $ 800 Mio. teure US-Spähsatellit, der mit der Rakete ins Weltall gebracht werden sollte, zerschellte in tausend Stücke. „Für die Titan-Rakete wird immer noch die Fehlbezeichnung »Arbeitspferd« verwendet“, kommentierte die Fachzeitschrift für die Weltraumindustrie Space News. „In Wirklichkeit reagiert sie eher wie ein launisches und störrisches Paradepferd.“

Klappt der für den 6. Oktober 1997 geplante Start, steht uns dennoch eine weitere Gefahr bevor: Im August 1999 soll Cassini in einer Schleife für einen sogenannten flyby noch einmal zur Erde zurückkommen. Da die Anschubkraft von Cassini nicht für den direkten Flug von der Erde zum Saturn ausreicht, hat die NASA vor, die Sonde zunächst für eine zweifache Umrundung zur Venus und anschließend mit etwa 68.000 km/h zur Erde zurückzuschicken, die sie dann in gerade mal 500 km Höhe umrunden soll. Durch die Schwerkraft der Erde soll Cassini an Geschwindigkeit gewinnen.

Kommt es allerdings nach diesem langen Flug durch den Weltraum zu einem winzigen Fehler bei der Berechnung der Erdumlaufbahn, kann es laut der abschließenden NASA-Umweltverträglichkeitsstudie für Cassini (Final Environmental Impact Statement for the Cassini Mission) zu einem „unbeabsichtigten Wiedereintritt“ kommen. In ihrer Öffentlichkeitsarbeit betont die NASA zwar immer, daß auch bei einem derartigen Cassini-Unfall das Plutonium in den Generatoren optimal geschützt sei. In der Umweltverträglichkeitsstudie wird aber davon ausgegangen, daß ein beträchtlicher Teil der 32,8 kg Plutonium an Bord von Cassini beim Wiedereintritt in Form von „Pulver oder einatembaren Partikeln“ freigesetzt würde. „Bei einem durchschnittlichen Wiedereintrittsfall“, so die Studie, „würden wahrscheinlich 32 bis 34 Prozent des Brennstoffs aus den drei RTGs in großer Höhe freigesetzt. … Bei einem sehr flachen Eintrittswinkel (8 Grad) würden etwa 66 Prozent, bei einem steilen Eintrittswinkel (90 Grad) etwa 20 Prozent des freigesetzten Brennstoffes zu Staub oder einatembaren Partikeln mit weniger als 10 Mikrometer Durchmesser verdampft.“

Dr. Kaku, Professor für Kernphysik an der City University von New York, erklärt dazu, daß die Plutoniumpartikel, die von Menschen eingeatmet werden, sich in der Lunge festsetzen, und „über Jahrzehnte hinweg Lungenkrebs auslösen“.

Dr. Horst Poehler, ein Wissenschaftler, der 22 Jahre lang für Subunternehmer der NASA im Kennedy Space Center gearbeitet hat, bestreitet die NASA-Position, nach der das Plutonium in der Cassini-Sonde gut geschützt sei. Die Plutoniumoxidtabletten sind mit einem Iridiumüberzug versehen, der nur „so dick wie ein Fingernagel“ ist, und sie sind in einem speziellen Schutzbehälter aus Kohlenstoff eingeschlossen, der auch nur wenige Zentimeter dick ist.

Unterschätzte Unfallfolgen

Hinsichtlich der Zahl der Todesopfer in Folge eines Cassini-Unfalls beim Vorbeiflug an der Erde kommt die NASA in der abschließenden Umweltverträglichkeitsstudie zu dem Schluß, daß zwar mehrere Milliarden Menschen der nuklearen Strahlung ausgesetzt seien, daß aber „von diesem Bevölkerungsanteil innerhalb von 50 Jahren“ nur etwa 2.300 Menschen an Krebs sterben würden. Dr. Ernest Sternglass, emeritierter Professor für Strahlenphysik an der Universität der Pittsburg School of Medicine, geht davon aus, daß die NASA „schon die Krebsrate um das 2.000- bis 4.000-fache unterschätzt“ hat und zusätzlich zahlreiche andere Todesursachen außer Betracht läßt, wie z. B. Kindersterblichkeit, Herzerkrankungen oder Erkrankungen des Immunsystems.

Dr. John Gofman, emeritierter Professor für Strahlenphysik an der University of California in Berkeley, bestätigt, daß schon die Menge Plutonium, die laut NASA bei einer mißglückten Erdumrundung freigesetzt werden könnte, „einer astronomisch hohen Dosis krebsauslösender Alphastrahlen entspricht. Die Dosis ist so hoch, daß die Zahlen jede Dimension sprengen.“

Dr. Helen Caldicott, Gründungsmitglied und emeritierte Professorin der Physicians for Social Responsibility, sagt, die NASA unterschätze die besondere Gefährlichkeit von Plutonium. Außerdem setzt die NASA nach ihrer Aussage die tatsächlichen Auswirkungen auch deshalb viel zu gering an, weil sie die Zahlen auf eine „Durchschnittsdosis für die gesamte Weltbevölkerung bezieht“ und somit ignoriert, daß viele Menschen einer deutlich größeren Strahlenbelastung ausgesetzt wären.

Die Freisetzung von Plutonium bei einem Cassini-Unfall „wäre einfach entsetzlich“, bestätigt Dr. Karl Z. Morgan. Dr. Morgan gilt als der »Vater« der Strahlenschutzmedizin und war Direktor der Abteilung für Strahlenschutzmedizin am Oak Ridge National Laboratory. „Jedes einzelne dieser Plutoniumpartikel würde eine unglaublich hohe Strahlendosis – mehrere hunderttausend Rem – an das umliegende Gewebe abgeben. Dementsprechend käme es zu zahlreichen Krebsfällen.“

Die Alternative: Solarenergie

Die Strahlenrisiken werden in Kauf genommen, obwohl der Einsatz von Kernenergie für die Cassini-Mission gar nicht nötig ist. Die mageren 745 Watt Strom, die die Plutoniumgeneratoren erzeugen sollen, könnten von Solarzellen geliefert werden. 1994 kündigte die Europäische Weltraumorganisation ESA einen „technologischen Durchbruch“ bei „hochwirksamen“ Solarzellen speziell für tiefe Welt-raummissionen an. In ihrer Presseerklärung liest sich das wie folgt: „Im Auftrag der ESA haben europäische Firmen vor kurzem hochwirksame Solarzellen für den Einsatz in künftigen anspruchsvollen tiefen Weltraummissionen entwickelt.“ Die neuen Solarzellen erzielen einen Wirkungsgrad von 25 % „im tiefen Weltraum“, betont die ESA. „Die 25-Prozent-Marke entspricht dem höchsten Wirkungsgrad, der weltweit je erzielt wurde.“

„Bislang mußten Sonden im tiefen Weltraum mit thermonuklearen Generatoren, beispielsweise mit RTGs, arbeiten“, so die Presseerklärung der ESA weiter. „Da die RTG-Technologie in Europa nicht verfügbar ist, hat die ESA versucht, eine Energiequelle auf der Basis hochwirksamer Solarzellen zu entwickeln.“ Die ESA geht davon aus, daß die neuen Hochleistungs-Solarzellen aus Silizium profitabel in tiefen Weltraummissionen eingesetzt werden können. „Wenn wir genug Geld für die Entwicklung bekommen, könnte die ESA innerhalb von fünf Jahren über Solarzellen für die Stromversorgung einer Saturnmission verfügen“, wurde die ESA-Physikerin Carla Signorini 1995 von der Zeitung Florida Today zitiert.

Im März 1997 fand an der Technischen Hochschule Darmstadt ein Symposium zur »Ambivalenz der Weltraumtechnik« statt, das u.a. von IANUS und INESAP organisiert wurde. Dr. Gerhard Strobl, Projektleiter der Firma ASE (Angewandte Solarenergie) aus Heilbronn, die im Auftrag der ESA die hochwirksamen Solarzellen entwickelte, deutete an, daß mit den Solarzellen seiner Firma genug Energie für die Cassini-Mission erzeugt werden könnte, sofern die Sonde etwas anders konstruiert würde.

Daß die NASA für die Cassini-Mission keine Solarenergie verwendet, beurteilt Dr. Michiu Kaku wie folgt: „Für die NASA ist die Ideologie wichtiger als die Gesetze der Physik. Die Energieausbeute von Solarzellen ist nämlich eindeutig ausreichend für Cassini … Die NASA hat sich aber ideologisch auf die Kernenergie festgelegt.“ Dr. Kaku gibt zu, daß „die Nachrüstung von Cassini mit Solarzellen Mehrkosten und eine geringfügige Verzögerung der Mission bedeuten würde. Das ist aber ein kleiner Preis im Vergleich zu den Menschenleben, die bei einem Unfall aufs Spiel gesetzt würden.“

Trotzdem rücken weder die NASA noch die anderen Befürworter einer nuklearen Cassini-Mission – das US-amerikanische Energieministerium, die nationalen Nuklearlaboratorien des Energieministeriums, Lockheed Martin (sie haben 1993 den Unternehmensbereich von General Electric aufgekauft, der seit Jahrzehnten die RTGs herstellt) – vom Kern-energieeinsatz für Cassini ab.

In der abschließenden Umweltverträglichkeitsstudie für die Cassini-Mission gibt die NASA zu, daß die europäischen „Solarzellen bisher bei Simulationstests günstig abgeschnitten haben“. Eine Analyse ihrer Ingenieure ergab laut NASA eine „höhere Leistungsfähigkeit“. Aber, so die NASA, „längere Manövrierzeiten, komplexere Betriebskennzahlen sowie die programmatischen Risiken im Zusammenhang mit einer ausschließlichen Ausstattung von Cassini mit Solarzellen machen eine solche Konstruktion sowohl aus technischer als auch aus wissenschaftlicher Sicht unmöglich“.

„Unmöglich?“, kommentiert Dr. Kaku. „Die Nutzung von Solarenergie für Cassini ist nur dann unmöglich, wenn der Sicherheitsgedanke nicht an erster Stelle steht.“

Die militärische Verbindung

Der Protest gegen die Cassini-Mission wird vom Global Network Against Weapons & Nuclear Power in Space aus Gainesville in Florida, USA, angeführt. Bruce Gagnon, Ko-Koordinator des Global Network, sagt, daß die NASA auch auf Grund „der militärischen Verbindung“ auf der Nutzung von Kernenergie für Cassini besteht.

Das Pentagon, erklärt der Ko-Koordinator des Global Network, Bill Sulzman, will die Kernenergie auch für Weltraumwaffen verwenden. Da die NASA seit dem Ende der Apollo-Missionen zum Mond in den sechziger und frühen siebziger Jahren mit Budgetkürzungen konfrontiert ist, begann sie, ihre Projekte mit dem Pentagon zu koordinieren, um weitere Geldmittel zu erhalten. Seither „arbeitet die NASA eng mit dem Militär zusammen“.

Die amerikanische Luftwaffe betont in ihren aktuellen Planungen, daß der Weltraum ein militärischer Standortvorteil sei. Bill Sulzman verweist auf Colonel Mike Heil vom Phillips Laboratory der Luftwaffe, einer Forschungs- und Entwicklungseinrichtung. Dieser erklärte zu Beginn dieses Jahres in einem Interview, daß „der Feldherrenhügel von gestern mit seinen entfernten Höhenzügen und den Berggipfeln am Horizont eine moderne Entsprechung hat: den Weltraum.“

General Joseph W. Ashy, Oberbefehlshaber des U.S. Space Command (das übrigens unter dem Logo Master of Space, also »Beherrscher des Weltraums« agiert; die Übersetzerin), erzählte vor kurzem in der Zeitschrift Aviation Week & Space Technology, wie die US-Luftwaffe „in das Weltall expandieren“ will. „Eines Tages werden wir Ziele auf der Erde – Schiffe, Flugzeuge, Ziele auf dem Land – aus dem All angreifen. Wir werden Ziele im All angreifen, aus dem All. … Das ist politisch ein heißes Thema, aber so wird es sein. Manche Menschen wollen das nicht hören, und es ist sicherlich nicht populär… aber – so oder so – wir werden im All kämpfen. Wir werden vom All kämpfen, und wir werden den Kampf in das All hinein tragen.“

Da stellt sich natürlich die Frage der Energieversorgung für die Waffen, die das US-amerikanische Militär im Weltraum verwenden will – beispielsweise Laserwaffen, Teilchenstrahlwaffen und Hochgeschwindigkeitskanonen. Ein Bericht der Luftwaffe vom letzten Jahr mit dem Titel New World Vistas (Ausblicke auf die neue Welt) beklagte, daß für Weltraumwaffen momentan noch »Energiebeschränkungen« bestehen. „Eine natürliche Technologie, mit der im Weltraum eine hohe Energieleistung erzielt werden kann, ist die Kernenergie“, versicherte der Luftwaffenbericht. „Wenn man die emotionalen Probleme im Zusammenhang mit der Kernenergie mal beiseite läßt, bietet diese Technologie eine brauchbare Alternative für die Erzeugung großer Energiemengen im All.“

SDI (Strategic Defense Initiative) oder der Sternenkrieg (Star Wars) basierte nach der Konzeption der Reagan-Regierung auf Gefechtsstationen in der Erdumlaufbahn, die mit solchen nuklearbetriebenen Waffensystemen ausgerüstet sein sollten. Unter Präsident Clinton änderte sich der Name von Strategic Defense Initiative zu Ballistic Missile Defense (BMD), das Budget hat sich aber kaum verändert: im kommenden Haushaltsjahr $ 4 Mrd. Die Clinton-Regierung setzt weiterhin auf Kernenergie im Weltraum, wie aus einer Grundsatzerklärung von 1993 hervorgeht. Darin verkündet die US-Regierung, daß „Kernenergie und Nuklearantriebe in der Weltraumfahrt zur wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und nationalen Sicherheit von Weltraummissionen beitragen können“.

Im September 1996 veranlaßte die Clinton-Regierung ein Entwicklungsprogramm für militärisch und zivil genutzte Raketen mit Nuklearantrieb. Die Defense Special Weapons Agency soll „an mehreren nuklearen Antriebskonzepten“ arbeiten, wie in einem Artikel auf der Titelseite der Zeitschrift Space News zu lesen war.

Unfälle mit Kernenergie im Weltraum

Die Nutzung von Kernenergie im Weltraum wurde schon immer von Unfällen begleitet. 1964 fiel ein RTG des Typs SNAP-9A (SNAP steht für Systems for Nuclear Auxiliary Power) vom Himmel und verglühte dabei in der Atmosphäre. Der RTG war mit einem knappen Kilo Plutonium beladen, das verdampfte und „sich weltweit verteilte“, wie einer Publikation mit dem Namen Emergency Preparedness for Nuclear-Powered Satellites zu entnehmen war. Die Publikation wurde 1990 von einer Gruppe europäischer Atom-agenturen herausgegeben und informierte darüber, daß „ein weltweites Meßprogramm, das 1970 durchgeführt wurde, Rückstände des SNAP-9A auf allen Kontinenten und in allen Luftschichten nachwies“.

Von 25 bekannten Weltraummissionen der USA, die mit Kernenergie arbeiteten, endeten drei mit Unfällen. Auch in der sowjetischen, jetzt russischen Raumfahrt sieht die Bilanz nicht anders aus: Die Unfallrate liegt bei etwa 15 Prozent. Dies schließt den sowjetischen Kosmos-Satelliten ein, der 1978 beim Absturz auf die Erde über dem Nordwesten Kanadas in Stücke zerfiel. Dabei verteilte sich das strahlende Material über zehntausende Quadratkilometer Erde.

Und im letzten Jahr verbrannte die russische Sonde Mars-96, die etwa 200 Gramm Plutonium an Bord hatte, über dem Grenzgebiet von Chile und Bolivien. Die Sonde zerbrach dabei nach Augenzeugenberichten in mehrere Teile. Die chilenische Regierung untersucht inzwischen, ob der Absturz der Sonde zu Gesundheitsschäden führt.

Galileo, Ulysses, Cassini … Stoppt die Nutzung von Kernenergie im Weltraum

Zu den letzten amerikanischen Weltraummissionen, bei denen die Sonden von plutoniumbetriebenen RTGs mit Energie versorgt wurden, gehört Galileo, der 1989 mit 22,7 kg Plutonium an Bord startete, sowie Ulysses, der 1990 mit 11,3 kg Plutonium beladen war. Übrigens: 1986 sollte die dann verunglückte Challenger als nächste Mission den Satelliten Ulysses und sein Plutonium ins All bringen.

Im Zusammenhang mit dem Galileo-Start begehrte ich gemäß dem Freedom of Information Act Auskunft über Alternativen zur Nutzung von Kernenergie für Galileo. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA schickte mir damals Berichte zu, die bestätigten, daß für die Galileo-Mission zum Jupiter anstelle von Kernenergie auch Solarenergie hätte genutzt werden können. Einer dieser Berichte begann mit den Worten: „Nach dem momentanen Kenntnisstand ist davon auszugehen, daß die Galileo-Mission zur Umlaufbahn des Jupiters ohne Änderung des Ablaufs der Mission und ohne Beeinträchtigung der wissenschaftlichen Ausbeute mit einem dichtbestückten photovoltaischen Solarzellenpanel als Energiequelle durchgeführt werden könnte.“

„Mit der Kernenergie im tiefen Weltraum“, so Dr. Kaku, „steht und fällt“ das gesamte Weltraumprogramm der USA. „Was sie wollen ist eine Rakete mit Nuklear-antrieb, die mit nuklear betriebenen Lasern ausgerüstet ist, und das Ganze im tiefen Weltraum. Das hätte das Militär gerne, und das hätte die NASA gerne. … Zuerst haben wir kleine unscheinbare Reaktoren, die SNAP-Reaktoren. Dann haben wir die RTGs und Galileo und Cassini. … Und was sie zum Schluß wollen, sind nuklear betriebene Gefechtstationen im tiefen Weltraum. Genau darauf läuft das alles hinaus.“

Und Bruce Gagnon meint: „Wir befürchten, daß für das Militär der Vereinigten Staaten und die großen Rüstungskonzerne der Weltraum einfach ein neuer Markt ist, von dem sie profitieren wollen. Sie initiieren mit den Dollars der Steuerzahler eine neue Runde beim Wettrüsten im Weltraum. Gleichzeitig sieht die Atomindustrie den Weltraum als neuen Markt. Als einen Platz, wo man Plutonium und andere radioaktive Energiequellen hinbringen kann. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um militärische oder um zivile interplanetarische Weltraummissionen handelt. … Die amerikanischen Bürger müssen sich jetzt unbedingt wehren.“

Übersetzung von Regina Hagen.

Unter Koordination des Global Network Against Weapons & Nuclear Power in Space führt die Friedens- und Begegnungsstätte Mutlangen zusammen mit dem Darmstädter Friedensforum eine breitangelegte Protestaktion gegen Cassini in Deutschland durch.

Weitere Informationen erhalten Sie in Mutlangen (Tel. 07171-75661; Fax 07171-795384) oder über die e-mail-Adresse regina.hagen@jugendstil.da.shuttle.de

Karl Grossmann ist Professor für Journalistik an der State University von New York.

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