Kurz & Knapp, KW 24/2016: Soyuz, Erdbeobachtung, Principia-SpaceDiary & mehr

1. Noch vor Australien hat Neuseeland eine eigene Raumfahrtagentur gegründet:
„The New Zealand Government has announced the development of a new regulatory regime for space and high altitude activities. It will ensure the development of a peaceful, safe, responsible and secure space industry that meets New Zealand’s international obligations. The space and high altitude regulatory regime will include a new law – The Outer Space and High Altitude Activities Bill which is scheduled to be introduced in the House in August 2016, a treaty with the United States – the Technology Safeguards Agreement (TSA) and Accession to the United Nations Convention on Registration, both of which are currently undergoing Parliamentary treaty examination.“
=> http://www.mbie.govt.nz/info-services/sectors-industries/space

2. Projekt TeSeR: Airbus geht das Weltraumschrott-Problem an
„A new European project has been given the ambitious goal of cleaning up space for future generations. The Technology for Self-Removal of Spacecraft (TeSeR) program, introduced in May 2016, is being held to develop a prototype for a module which will ensure that a defunct spacecraft possesses no danger for other vehicles in space.“
=> http://www.spaceflightinsider.com/missions/earth-science/europe-develops-self-removal-technology-spacecraft/
(Zur Erinnerung, was da momentan so alles rumfliegt: „Stuff in Space is a realtime 3D map of objects in Earth orbit„)
http://stuffin.space/

3. Wie funktioniert das eigentlich mit den Soyuz-Kapseln?
Dieses Video erklärt’s: „Soyuz undocking, reentry and landing explained“

4. Das Erdbeobachtungsprogramm der ESA – eine schöne Übersicht:
„Der Drang nach neuen Erkenntnissen steigert den Bedarf an präzisen Satellitendaten, die für vielfältige praktische Anwendungen zur Beobachtung und zum Schutz der Umwelt benötigt werden. Exakt solche Daten stellt das Erdbeobachtungs-Programm der ESA zur Verfügung. Es umfasst einen Forschungs- und Entwicklungsbereich, der vor allem die Earth Explorer-Missionen beinhaltet. Hinzu kommt ein Erdbeobachtungsbereich, der die Bereitstellung von Erdbeobachtungsdaten zur operativen Nutzung zum Ziel hat.“
=> http://www.esa.int/ger/ESA_in_your_country/Germany/Das_Erdbeobachtungsprogramm_der_ESA

5. Die NASA beschäftigt sich nur mit Raketen & Co.? Falsch.
„NASA challenge aims to grow human tissue to aid in deep space exploration“
=> http://www.spacenewsfeed.com/index.php/component/content/article?id=6421:nasa-challenge-aims-to-grow-human-tissue-to-aid-in-deep-space-exploration

6. Perfekt für die Regentage: Das ClearSky-Blog hat Bastelanleitungen (nicht nur) für Kinder zusammengetragen:
„Zum einen möchte ich astronomische Bastelbögen (Astronomie) beschreiben. Diese zeigen die Zusammenhänge und erklären z.B. Jahreszeiten und andere Himmelsphänomene. Zum anderen wird es den Bereich Raumfahrt geben. Hier gibt es viele Anleitungen zu bestimmten Raumsonden die man basteln kann.“
=> http://www.clearskyblog.de/2016/01/07/astronomische-bastelanleitungen-fuer-kinder/

7. Das Tagebuch der Principia-Mission des britischen Astronauten Tim Peake steht samt Zusatzmaterial für Lehrer zum Download bereit:
=> http://principiaspacediary.org/lessons/

Advertisements

Fliegenfallen gegen den Weltraumschrott

Internationale Konferenzen werden zu dem Thema veranstaltet [1], Heerscharen von Ingenieuren haben sich bereits die Köpfe zerbrochen, wie man ihn wieder los wird: Den Weltraumschrott. Er ist nicht nur ein Ärgernis, sondern eine regelrechte Gefahr für Satelliten, Raumstationen und überhaupt alles, was im Orbit noch irgendeine Funktion erfüllen soll.

Muttersatellit und sog. "Boy".Astroscale, ein Privatunternehmen aus Singapur, hat auf der Luft- und Raumfahrtausstellung „Salon du Bourget“ in Paris nun seinen höchst eigenen Schrottbeseitiger vorgestellt. Er hört auf den Namen Adras-1 und besteht aus einem kleinen Muttersatelliten und insgesamt 6 kleinen sogenannten „Boys“. Das Mutterschiff spürt den Schrott auf und sendet dann seine Boys aus. Diese heften sich mittels einer klebrigen Kopfplatte an das zu entsorgende Objekt und befördern es dann aktiv aus dem Orbit. Schlussendlich verglüht der Schrott (samt Boy, so wie ich das verstehe) in der Erdatmosphäre. Angeblich kann Adras-1 Objekte bis zu einem Gewicht von 50 Kilogramm auf diese Weise aus dem Orbit beseitigen. Die Ausdehnung auf größere Objekte ist in Arbeit, ein Testlauf ist für 2017 vorgesehen.

Das klingt alles ganz nett, aber offen gestanden hatte ich nach der Lektüre der Projektpräsentation fast mehr Fragen als zuvor.

1. Funktioniert das überhaupt mit allen Oberflächen? Oder können die „Boys“ sich nur an glatte Flächen ohne nennenswerte Krümmung heften? Meine These: Es wird keine One-Size-Fits-All-Lösung geben. Ich vermute, man wird bei einer ganzen Reihe von Objekten verschiedene Lösungsansätze miteinander kombinieren oder von Fall zu Fall abwechseln müssen. Zum Beispiel mit einem System à la „CleanSpace One„. (Es ist ja nun nicht so, als sei Adras-1 der weltweit erste Versuch, das Schrottproblem anzugehen.)

2. Können die Boys mit ihrer Fracht nur beschleunigen oder auch navigieren? Zum Beispiel um Zusammenstößen mit anderem Schrott zu entgehen und die Entstehung von noch mehr Schrottteilen zu verhindern?

3. Ein bloßes Sechsermagazin? Bei Zigtausenden größerer Schrottteile im Orbit? Man müsste ja Myriaden von Adras-Satelliten einsetzen – die dann ihrerseits ebenfalls zusehen müssten, nicht vom Schrott zu Schrott zerschossen zu werden. Ich weiß nicht, ob es unter Umständen sinnvoll wäre, solch ein System zunächst in unmittelbarer Nähe z. B. der ISS einzusetzen, gewissermaßen als schnelle Eingreiftruppe, aber einen flächendeckenden Einsatz stelle ich mir kaum praktikabel vor.

Nach einer kurzen Debatte auf Twitter gestern abend waren es der Fragen allerdings sogar noch mehr. Alexander Stirn wies darauf hin, dass das Geschäftsmodell dieser Firma ziemlich fraglich ist. Astroscale räumt selbst ein: „At the moment there is no established market, but everyone understands there is a huge need.“ [2] Da steht doch leider zu befürchten, dass Astroscale die Macht des Sankt-Florians-Prinzips unterschätzt hat. Bei der NASA heißt es immerhin: „However, it should be noted that, currently, no U.S. government entity has been assigned the task of removing existing on-orbit debris.“ [3] Gleiches gilt soviel ich weiß auch für die Regierungen der anderen Raumfahrt betreibenden Nationen. Und selbst wenn es da schon designierte Stellen gäbe: Es wäre wohl keine Nation bereit, sich im Alleingang um die Lösung des Schrottproblems zu kümmern.

Doch nehmen wir mal an, sämtliche Betreiber von Satelliten, Raumstationen etc. würden sich tatsächlich einsichtig zu einem Aktionsbündnis „Kampf dem Schrott!“ zusammenfinden und den Einsatz von Adras & Co. flächendeckend finanzieren. Dürften die das überhaupt? Wie Daniel Fischer in der Twitterunterhaltung korrekt bemerkte, ist es von der Schrottbeseitigung zu einem offensiven ASAT-System rein technisch betrachtet nur ein kleiner Schritt. Kann es tatsächlich sein, dass bisher keine ausreichende internationale Rechtsgrundlage existiert, die es überhaupt erlauben würden, das Schrottproblem auf die beschriebene Weise anzugehen?

Ich stelle all diese Fragen hier ganz offen und keineswegs rhetorisch. Fall jemand fundierte Antworten hat, dann würde ich mich darüber freuen. Denn wenn das Schrottproblem nicht schnellstmöglich gelöst wird, sind wir relativ bald an einem Punkt, wo derart viele Objekte den Orbit vermüllen, dass die Raumfahrt an sich gefährdet ist.

———————————-
[1] Siehe auch „Konferenz-Nachlese: Das Problem Weltraumschrott“ von Michael Khan sowie „Proceedings of the 6th Space Debris Workshop 2015“ (PDF)
[2] http://www.theaustralian.com.au/news/latest-news/adras-1-aims-to-rid-outer-space-of-junk/story-fn3dxix6-1227409370864
[3] http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/Remediation/remediation.html

Nachtrag, weil’s gerade so schön passt und ich die Serie mag:

Und damit verabschiede ich mich vorerst in den Urlaub.

Wohin mit dem Schrott?

Es ist Dienstag, der 10. Februar 2009. Über Nordsibirien kollidieren in 790 km Höhe ein amerikanischer und ein russischer Satellit und zerbersten in über 2.000 Bruchstücke. Diese umkreisen von nun an die Erde mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehntausend(!) Stundenkilometern. Allerdings auf Umlaufbahnen, die sich der menschlichen Kontrolle entziehen.

Sie sind nicht die einzigen: Seit von der Erde aus Objekte ins All geschossen werden, haben sich im Orbit die Bruchstücke und Abfallprodukte von Raketenstufen, Satelliten etc. angesammelt. Geschätzt 30.000 Objekte von mehr als 10 cm und Hundertausende kleinerer Trümmer von über 1 cm Größe. [1] Insgesamt fast 7.000 Tonnen Weltraumschrott.

Raumschrott-Schaden an der Antenne des Hubble-Teleskops

Raumschrott-Schaden an der Antenne des Hubble-Teleskops. Bild: NASA

Welch großen Schaden selbst kleinste Objekte anrichten können, wenn man sie nur ausreichend beschleunigt, zeigt schon eine einfache Ladung Schrotkugeln. Den selben Effekt erzielen die Trümmer im Orbit, wenn sie auf ihren Bahnen Satelliten oder gar Raumfahrzeuge oder Raumstationen treffen. Bei diesen Geschwindigkeiten reicht schon eine Größe von wenigen Millimetern, um selbst solide Objekte zu beschädigen. Im Fall der beiden 2009 kollidierten Satelliten bestand sogar unmittelbare Gefahr für die Besatzung der ISS, die sich in nur 200 km Entfernung befand – ein Katzensprung bei dem Maßstab.

Noch problematischer erscheint der herumfliegende Abfall unter dem Gesichtspunkt, dass eine solche Kollision wiederum für weiteren Weltraumschrott sorgt. Ein Effekt, der unter der Bezeichnung „Kessler-Syndrom“ bekannt ist. Einige wenige dieser Objekte verglühen täglich in der Atmosphäre. Der Rest jedoch wird noch über Jahrzehnte hinweg im Orbit kreisen und aktuelle wie zukünftige Projekte gefährden, wenn die verantwortlichen Organisationen nichts dagegen unternehmen.*)

Welche Lösungen bieten sich also an? Bereits 2011 wurde z.B. ein Laser in Betracht gezogen. [2] Der Druck der Photonen soll das jeweilige Objekt geringfügig aus seiner Bahn befördern und so eine Kollision verhindern. Hält man sich allerdings nochmals die schiere Anzahl an Bruchstücken vor Augen (von denen diejenigen unter 1 cm Größe noch nicht einmal wirklich erfasst sind), wird schnell klar, dass die Lasermethode nur für verhältnismäßig wenige Fälle geeignet sein dürfte.

Die Vorschläge auf der gestrigen 6. internationalen Konferenz zum Thema „Weltraumschrott“ reichten von Fangnetzen über Greifarme bis hin zu Antrieben, die Satelliten nach Ende ihrer Funktionszeit auf eine „unschädliche“ Umlaufbahn befördern sollen. Denkbar wäre auch, Objekte wie Satelliten von vornherein mit einer Bremse auszustatten, damit sie nach ihrem Einsatz konrolliert in die Erdatmosphäre eindringen und dort verglühen.

Tank einer Delta 2 in Texas

Tank einer Delta 2 in Texas. Bild: NASA

All diese Methoden sind bisher unerprobt, doch wird man nicht umhin kommen, sich baldmöglichst an die Umsetzung zu begeben. Denn es handelt sich hier um ein Problem, das ein Otto-Normal-Verbraucher keinesfalls als buchstäblich „weit weg“ oder „abgehoben“ abtun kann. Selbst wenn die ISS verschont bleibt und „nur“ ein Satellit getroffen wird, geht dies uns alle an. Warum, wird ziemlich schnell deutlich wenn z.B. während der Dienstreise das Navigationssystem im Auto ausfällt, die Telekommunikation in Notfällen gestört ist oder ganze Landstriche nicht rechtzeitig vor Unwettern gewarnt werden können. Des weiteren muss man durchaus damit rechnen, dass von Zeit zu Zeit auch größere Stücke in die Atmosphäre wiedereintreten und auf der Erde aufschlagen, wie das nebenstehende Bild beweist.

Ob es uns also gefällt oder nicht: Der reibungslose Ablauf unseres Alltags hängt schon längst von der Funktionstüchtigkeit unserer Satelliten im All ab – und somit von der Lösung des Schrottproblems.*)

—————-
*) Interessanterweise heißt es auf der Webseite der NASA übrigens:

„However, it should be noted that, currently, no U.S. government entity has been assigned the task of removing existing on-orbit debris.“
(Quelle: http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/Remediation/remediation.html)

Nun ja…

[1] Lt. Heiner Klinkrad, ESA, auf der 6. Konferenz zum Thema „Weltraumschrott“ am 22. April 2013

[2] http://science.orf.at/stories/1678635/