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Der Satellit DMSP-F13
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ESA-Experten geben Risikoeinschätzung zu Satellitenexplosionen

09/03/2015 1694 views 12 likes
ESA / Space in Member States / Germany

Nachdem Weltraumschrottexperten der ESA kürzlich die Explosion eines US-Satelliten untersuchten, wurde nun bestätigt, dass dieses Ereignis kein nennenswertes Kollisionsrisiko für die sich in der Nähe befindlichen ESA-Missionen darstellt.  

Der amerikanische Satellit DMSP-F13 (Defense Meteorological Satellite Programme Flight 13) der US-Luftwaffe war bereits am 3. Februar explodiert und zersprang in etwa 40 Trümmerteile. Der militärische Wettersatellit kreiste in einer nahegelegenen Umlaufbahn – die für gewöhnlich für Erdbeobachtungsmissionen und einige Kommunikationssatelliten verwendet wird – in über 800 Kilometern Höhe um die Erde.

„Dieses Ereignis wird nicht als größerer Risikofaktor eingestuft“, sagt Holger Krag aus dem ESA-Büro für Weltraumschrott. „Sollte sich der gemeldete Umfang an Trümmerteilen als korrekt erweisen, wird sein Risikofaktor im selben Bereich liegen wie der der letzten 250 Fragmentationsereignisse im Orbit. Das bedeutet, wir erwarten durch dieses Ereignis keinerlei bedrohliche Risiken für unsere bestehenden Missionen, nicht einmal für CryoSat-2, der dem Geschehen am nächsten war.“

Dr. Holger Krag aus dem ESA-Büro für Weltraumschrott
Dr. Holger Krag aus dem ESA-Büro für Weltraumschrott

Das ESA-Büro für Weltraumschrott im Europäischen Raumflugkontrollzentrum (ESOC) der ESA in Darmstadt analysiert und simuliert anhand der vom US Joint Space Operations Center übermittelten Weltraumschrott-Daten die aktuelle und zukünftige Weltraumschrottumgebung und arbeitet mit aktuellen Missionen zusammen, um Manöver zur Kollisionsvermeidung vorzubereiten.

In der Regel resultieren Satellitenzersplitterungen aus der Explosion von Tanks oder Batterien, die von verbleibenden Energiequellen an Bord herbeigeführt werden. Meist ist dies auf den Einfluss der extremen Weltallumgebung zurückzuführen.

Weltraumschrott in erdnaher Umlaufbahn
Weltraumschrott in erdnaher Umlaufbahn

Wenngleich die mit der Explosion von DMSP-F13 in Verbindung gebrachte Ausbreitung von Satellitenteilen von relativ großem Umfang ist, so beschränkt sie sich doch größtenteils auf den Höhenbereich, in der der Satellit um die Erde gekreist war. Damit befinden sich die Trümmerteile noch immer in einer Entfernung von 100 Kilometern zur Satellitenkonstellation der ESA. Im Laufe der kommenden Jahre und Jahrzehnte wird die Umlaufbahn der Teile immer niedriger; sie werden letztendlich beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäere verglühen.

Die ESA-Initiative „Clean Space“ (Sauberes Weltall) setzt sich für die Reduzierung der Umwelteinflüsse der Weltraumindustrie auf die Erde und das Weltall ein und beschäftigt sich mit der Technologie, mit der die Weltraumschrottbelastung in verkehrsreichen erdnahen Orbits verringert werden kann. Denn bei orbitalen Geschwindigkeiten könnte selbst eine nur einen Zentimeter große Gewindemutter einen Satelliten mit der Kraft einer Handgranate treffen.

Vom 17. bis zum 18. März findet im Europäischen Weltraumforschungs- und Technologiezentrum (ESTEC) der ESA im niederländischen Noordwijk ein Treffen von Technologieexperten statt, bei dem Methoden zur Reduzierung von Weltraumschrott diskutiert werden. Das heißt Methoden, die sicherstellen, dass Satelliten sich selbst aus wichtigen erdnahen Orbits hinaus transportieren können, und zwar lange bevor ein solches Fragmentierungsereignis eintritt. Gleichzeitig soll durch diese Methoden das Risiko reduziert werden, das von Satelliten bei Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ausgeht.

"e.Deorbit" - Mission zur Weltraumschrottentsorgung
"e.Deorbit" - Mission zur Weltraumschrottentsorgung

„Gemäß internationaler Vorschriften werden erdnah kreisende Satelliten innerhalb von 25 Jahren nach ihrem Missionsende entfernt“, so Clean Space-Leiterin Luisa Innocenti. „Diese sollten ihre Missionen entweder auf einer Höhe beenden, auf der der Luftwiderstand in der Atmosphäre nach und nach automatisch zum Wiedereintritt führt, oder in verkehrsarmen Friedhofsorbits 'beerdigt' werden.

 

Die Herausforderung liegt darin, diese vorgeschlagenen Reduzierungsmethoden einzuführen und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Mission selbst zu minimieren, insbesondere für Satelliten von geringerer Masse.“

 

Jedoch haben auch Reduzierungen irgendwo ein Ende. Anhand von Projektionen konnte bereits belegt werden, dass die Weltraumschrottbelastung durch eine Kettenreaktion aus Zusammenstößen weiter steigen wird, es sei denn, größere Weltraumschrottteile, wie Satellitenwracks oder Raketen-Oberstufen, würden regelmäßig geborgen.

Die ESA-Mission „e.Deorbit“, die 2021 ins Weltall starten soll, befindet sich aktuell in ihrer ersten Entwicklungsstufe (Phase A/B) und wird dazu entworfen, die Realisierbarkeit der Entsorgung von aktivem Weltraumschrott zu demonstrieren.

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