Weltraummüll, Megasatellitenkonstellationen : Notfall im Erdorbit
– Nachrichten vom 18. April 2019 –
Zehntausende von Weltraummüll im Erdorbit
Die Menschheit ist seit mehr als 60 Jahren in der Lage, Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Seine Weltraumaktivitäten waren die Quelle von unschätzbaren wissenschaftlichen Entdeckungen und großartigen Momenten in der Geschichte. In den 1960er und 1970er Jahren hatten wir eine hohe Markteintrittsrate und brachen dann mit dem Ende des Kalten Krieges ab. Seit einigen Jahren steigt die Zahl der Orbital-Starts wieder an. Bis 2018 wurden mehr als 100 Raketen in die Erdumlaufbahn oder darüber hinaus abgefeuert. Dieses Aktivitätsniveau hatten wir fast dreißig Jahre nicht gesehen. Diese gute Gesundheit des Weltraumsektors reizt zwar Weltrauminteressierte, aber dies sollte die Auswirkungen der Weltraumaktivität auf die Umwelt nicht beeinträchtigen.
Mehr als 60 Jahre Orbitalflüge haben Zehntausende künstlicher Trümmer in der Nähe der Erde hinterlassen. Satelliten kamen am Ende ihres Lebens an, Raketenstadien und Fragmente aller Art wandern in allen Höhenlagen und mit unglaublicher Geschwindigkeit. Bei 28.000 km / h ist ein einfacher Bolzen eine tödliche Waffe. Im Moment waren die Auswirkungen dieser Weltraummülls minimal, obwohl es einige Unfälle gab. Ein französischer Militärsatellit wurde 1996 zum ersten offiziellen Opfer einer Kollision mit Weltraummüll. Verantwortlich ist eine dritte Stufe einer zehn Jahre zuvor gestarteten Ariane-1-Rakete. Seitdem wurde ein halbes Dutzend ähnlicher Unfälle gemeldet. Die schwersten davon ereigneten sich 2009. Ein Satellit der Iridium-Konstellation wurde bei einer Kollision mit einem stillgelegten sowjetischen Satelliten zerstört. Beide Satelliten wurden zerstört und schlossen sich den vielen anderen Mikro-Weltraummüll an.
Der Ursprung von Weltraummüll ist zahlreich
Die Anti-Satelliten-Raketentests von den Vereinigten Staaten, China oder vor kurzem Indien durchgeführten Tests gegen Satellitenabwehrraketen haben ebenfalls große Mengen an Weltraummüll erzeugt. Im Moment bleibt die Erdumlaufbahn der Erde ein immenser Raum, und der größte Weltraummüll wird vom Radar verfolgt. Immer häufiger müssen Satelliten jedoch ihren kostbaren Treibstoff verbrennen, um von einem Kollisionskurs wegzukommen. So befand sich der Satellit CLIOSAT der ESA im vergangenen Sommer auf Kollisionskurs. Es ist immer häufiger. Jeden Tag gibt die US-Armee ungefähr 20 Warnungen vor einem Kollisionsrisiko im Erdorbit aus. In den meisten Fällen ist dies nur ein Aufruf zur Wachsamkeit, aber die Aussichten für die Zukunft sind nicht gut.
Die Starts werden nicht nur immer zahlreicher, sondern jede Rakete trägt immer mehr Satelliten. Dies ist einer der perversen Auswirkungen der Smallsats-Revolution. Überall auf der Welt sammeln Start-ups Geld, um Konstellationen von zehn, hundert oder sogar tausenden dieser kleinen Satelliten zu umkreisen. OneWeb, SpaceX, Amazon und viele andere Unternehmen könnten im nächsten Jahrzehnt Zehntausende von Satelliten starten. Diese Objekte müssen ihren Platz in einer bereits gut aufgeladenen Umgebung finden.
Notfall ist, sich mit Weltraummüll in niedriger Umlaufbahn zu befassen
Heutzutage ist der niedrige Orbit der am stärksten verstopfte. Etwa 16.000 künstliche Objekte befinden sich derzeit in einer niedrigen Umlaufbahn, dh weniger als 2000 km Höhe. Der geostationäre Orbit ist bereits mit fast 3000 menschlichen Objekten überfüllt. Zwischen diesen beiden Höhen bewegen sich 1500 Satelliten und andere Weltraummüll auf verschiedenen Wegen. Das Hauptproblem ist, dass die Flugbahnen all dieser Objekte nicht genau bekannt sind. Die Umlaufbahn eines Weltraummülls kann daher je nach Herkunft der Daten, russisch oder amerikanisch, unterschiedlich sein.
Es war kompliziert, wenn nur Staaten Zugang zum Weltraum hatten, aber es ist nun für viele Universitäten und Startups in Reichweite, einen Satelliten in den Orbit zu bringen. Ende 2017 startete ein Unternehmen ohne Genehmigung einer Regierung vier Mikrosatelliten. Wenn alle anfangen, dasselbe zu tun, kann sich der Orbit der Erde in einen wahren Westen verwandeln.
Das Management von Weltraummüll und Satellitenkonstellationen muss global sein
Ein großer Teil der Arbeit, die Kollisionen vermeidet, ist die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Organisationen, die Objekte in den Orbit bringen. Seit den frühen 1990er Jahren sind viele Raumfahrtagenturen dem interinstitutionellen Koordinierungsausschuss für Weltraummüll (IADC) beigetreten, der eine Reihe von Richtlinien erstellt, um das Problem zu lösen. Dieses Komitee empfiehlt daher, alle Behälter eines Satelliten, der das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, zu entlasten, um versehentliche Explosionen zu vermeiden, eine Gefahr, die nicht auf die leichte Schulter genommen werden sollte. In den letzten Tagen wurden Bilder eines Intelsat-Satelliten, der unkontrollierten Explosionen ausgesetzt ist, im Internet veröffentlicht. Ein Kraftstoffleck wäre das Problem. Das Komitee empfiehlt außerdem, den Orbit so weit zu senken, dass er in weniger als 25 Jahren in der Atmosphäre verbrannt wird. Dies sind leider nur Richtlinien und keine Sanktion gegen eine Organisation, die sich nicht daran hält. Bisher hat nur die Hälfte der Missionen diesen Rahmen erfüllt.
Weltraummüll ist ein hervorragendes Beispiel für ein Problem, das von einer globalen Lösung profitieren würde. In den schlimmsten Fällen ist es möglich, dass die Menschheit den Orbit der Erde vollständig verliert. Dies ist das Kessler-Syndrom, bei dem die Zunahme der Anzahl von Objekten im Orbit die Anzahl der Kollisionen erhöht und jede Kollision eine große Anzahl neuer Weltraummüll erzeugt, was wiederum die Kollisionswahrscheinlichkeit erhöht. Es besteht daher das Risiko einer Kettenreaktion, die einige Umlaufbahnen völlig unpassierbar machen kann. Einige Dienste wie GPS oder Satellitentelefonie können verschwinden.
Alle Umlaufbahnen werden nicht auf dieselbe Weise verwaltet. Die untersten Umlaufbahnen werden regelmäßig von den Restschichten der Atmosphäre gereinigt. Einige Experten glauben jedoch, dass die Schicht zwischen 900 und 1200 km Höhe bald gesättigt sein wird. Diese Höhe wird von den Satelliten der OneWeb-Konstellation und von mehr als 4.000 Satelliten in der Starlink-Konstellation angegriffen. Glücklicherweise sollten OneWeb und Starlink noch strengeren Auflagen gegenüberstehen als vom interinstitutionellen Koordinierungsausschuss für Weltraummüll (IADC). OneWeb hat angekündigt, dass seine Satelliten jetzt nur fünf Jahre nach ihrem Lebensende getötet werden. Ein Teil ihres Treibstoffs wird für diese Aufgabe reserviert. Auch die Satelliten der Starlink-Konstellation sollten dazu in der Lage sein.
Es gibt Lösungen, um die Anzahl von Weltraummüll zu reduzieren
Dies reicht jedoch möglicherweise nicht aus. Es ist nur ein Zufall, um tausende von Weltraummikros hinzuzufügen, die nicht per Radar verfolgt werden können. Deshalb bereiten einige Leute bereits Strategien für die aktive Reinigung der Umlaufbahn vor. Diese Aufgabe erscheint schwierig, da Zehntausende gefährlicher Weltraummüll umfahren werden müssten, um enorme Ressourcen zu investieren. Wir können jedoch klug vorgehen, indem wir uns auf den größten Weltraummüll konzentrieren, da diese am wahrscheinlichsten eine Kettenreaktion verursachen, wenn sie explodiert. Im Moment werden nur Tests durchgeführt.
Der Satellit Remove Debris wurde vor einem Jahr in den Orbit gebracht und hat gezeigt, dass er kleine Ziele mit einem Netz und einer Harpune erfassen kann. Sobald die Sammlung abgeschlossen ist, wird der Luftwiderstand mit einem großen Segel erhöht, um die Rückkehr in die Atmosphäre zu beschleunigen. Die Europäische Weltraumorganisation ist auch in diesem Bereich besonders aktiv. Im Rahmen ihrer Clean Technologies-Initiative erwägt die ESA die Mission, einen alten Satelliten mit einem Roboternetz oder -arm zu desorbieren, was eine Weltneuheit darstellen würde. Dieser Test könnte bereits im Jahr 2023 stattfinden. Andere Organisationen denken an Raumfahrzeuge, die auf die Reparatur und das Auftanken von Satelliten spezialisiert sind. Um ihre Lebensdauer zu erhöhen, müssen weniger Neueinführungen durchgeführt werden. China hat vorgeschlagen, einen Hochleistungslaser im Orbit zu verwenden, um einige Weltraummüll abzulenken und ihren Wiedereintritt in die Atmosphäre zu beschleunigen. Diese Lösungen sind langsam und teuer, aber es gibt sie zumindest.
Die räumliche Aktivität der Menschheit hat auch Auswirkungen auf die Erdatmosphäre
Die Weltraumindustrie ist auch für die Verschmutzung der Erdatmosphäre verantwortlich. Obwohl einige der verwendeten Motoren nur Wasserdampf freisetzen, setzen andere Motoren sehr giftige Verbrennungsabfälle frei. Für diese Art der Luftverschmutzung sind beispielsweise russische Proton-Träger verantwortlich. Die Auswirkungen von Starts auf die Atmosphäre sind noch wenig bekannt. Für hundert Starts pro Jahr sind die Auswirkungen wahrscheinlich sehr gering. Es ist jedoch notwendig, sich damit auseinanderzusetzen, wenn die Feuerrate beschleunigt werden soll. Zum Beispiel könnte der suborbitale Massentourismus die Atmosphäre erheblich beeinflussen.
Hinzu kommen die atmosphärischen Wiedereintritte von Weltraummüll. Weltraummüll verschwindet nicht auf magische Weise, sie verbrennen in der Atmosphäre und die Folgen dieser Verbrennungen finden sich direkt in der Atmosphäre. Die Raumfahrtindustrie verwendet alle Arten von exotischen Materialien, von denen einige radioaktiv sind. Es gab Vorfälle, in denen RTGs und sogar Kernreaktoren in die Atmosphäre gelangten, was zu langen und kostspieligen Dekontaminationsvorgängen führte.
2019 könnte ein entscheidendes Jahr für die Verwaltung künstlicher Objekte im Weltraum sein
Wie alle menschlichen Aktivitäten wirkt sich die Raumfahrtindustrie auf die Umwelt aus. In 60 Jahren hat die Menschheit eine unglaubliche Anzahl künstlicher Objekte in den Orbit gebracht. Die große Mehrheit dieser Objekte ist nicht mehr nützlich und stellt ein Risiko dar. Das Jahr 2019 wird der Beginn der Ära der Mega-Satellitenkonstellationen sein, die dieses Problem vergrößern werden. Hoffen wir, dass ein intelligentes Management des Lebensendes der Satelliten eingeführt wird. Wir müssen sehr wachsam sein, um Kollisionen und ein mögliches Kessler-Syndrom zu vermeiden. Es wird auch interessant sein, die Auswirkungen von Raketenstartaktivitäten auf den Treibhauseffekt oder die Ozonschicht zu quantifizieren. Menschliche Abenteuer auf dem Mond oder dem Planeten Mars dürfen nicht auf Kosten des blauen Planeten erfolgen.
Weltraummüllreinigungsunternehmen beweisen sich
– Nachrichten vom 6. November 2018 –
RemoveDebris ist eine europäische Initiative zur Prüfung der Desorptionstechniken von Weltraummüll. Die Experimente des Satelliten werden 2019 fortgesetzt. Die ersten Ergebnisse sind schlüssig. Im September gelang es RemoveDebris, einen Satelliten mit einem Netz einzufangen. Diese Demonstration könnte den Weg für einen echten Desorbationsdienst für Weltraummüll ebnen. Es kann jedoch extrem teuer sein, Trümmer einzeln zu behandeln. Es scheint, dass es wirklich keine andere Alternative gibt. Eine DARPA-Studie besagt, dass die Reinigung der Erdumlaufbahn unumgänglich sein wird, um die operationellen Risiken auf einem akzeptablen Niveau zu halten, und seit 2011 sind die Aussichten nicht gut.
Vor ein paar Tagen sagte Elon Musk, dass er versucht, die Sternenkonstellation zu beschleunigen, die aus Hunderten oder Tausenden kleiner Satelliten bestehen sollte. SpaceX begann mit dem Einsatz, und bis Mitte nächsten Jahres konnte die Konstellation auf 12.000 Satelliten ansteigen. Auch andere Unternehmen haben ehrgeizige Pläne.
Am 31. Oktober wurde berichtet, dass das japanische Unternehmen Astroscale 50 Millionen US-Dollar erhalten hat. Astroscale arbeitet an der Bewirtschaftung von Weltraummüll. Das Unternehmen möchte Satelliten entwickeln, die für orbitale Rendezvous-Manöver geeignet sind. Am Ende ihres Lebens könnten sie dann Satelliten abholen und dann in die Atmosphäre bringen. Astroscale glaubt, dass sich mit der Einführung von Satellitenkonstellationen ein großer Markt öffnet. Starlink-, OneWeb- und andere Satellitenkonstellationsprojekte werden sich so stark auf die Erdumlaufbahn auswirken, dass das Gesetz sich entsprechend weiterentwickeln sollte. Behörden und private Betreiber müssen dieses Problem zwangsläufig berücksichtigen, auch wenn die Kosten hoch sind.
Astroscale hofft daher, technologisch und wirtschaftlich eine tragfähige Lösung anbieten zu können. Diese Finanzierung in Höhe von 50 Millionen US-Dollar ist auch ein Zeichen für einen gesunden japanischen Raumfahrtsektor. Im vergangenen Dezember erhielt ein Explorationsunternehmen im Mondland 90 Millionen US-Dollar an Finanzmitteln. Im März 2018 gab die japanische Regierung über fünf Jahre fast 1 Milliarde US-Dollar zur Unterstützung des privaten Weltraumsektors bekannt. Die Zahl der Weltraummüll nimmt zu, obwohl Unternehmen und Regierungen immer bekannter werden. Hoffen wir, dass ein Vorfall nicht erst dann getroffen werden muss, wenn fundierte Entscheidungen getroffen werden.
Das RemoveDebris-Experiment bewältigt Weltraummüll mit einem Netz und einer Harpune
– Nachrichten vom 26. Juni 2018 –
Im Jahr 2017 wurden 335 SmallSats mit Gewichten von einigen zehn Gramm bis zu einigen hundert Pfund eingeführt. Das ist sechsmal mehr als 2012 und der Trend sollte sich weiter beschleunigen. Unternehmen, Universitäten, Regierungen und Armeen scheinen SmallSats zu lieben. All diese Markteinführungen sind ein Zeichen für eine florierende Raumfahrtindustrie. Eine Nutzlast in den Orbit zu bringen erfordert jedoch eine gewisse technische Beherrschung und generiert Verantwortlichkeiten. Wie können wir mit der Verbreitung von Satellitenbetreibern sicherstellen, dass jeder ernst ist?
Im vergangenen Januar enthüllte die FCC, die Regulierungsbehörde für Satellitentelekommunikation in den Vereinigten Staaten von Amerika, dass vier SmallSats ohne ihre Genehmigung auf den Markt gekommen seien. Die FCC fand diese Satelliten gefährlich, weil sie zu klein waren, um von Radar leicht verfolgt zu werden. Es ist bereits schwierig, Kollisionen zu vermeiden, wenn jeder den Regeln folgt. Darüber hinaus bleiben SmallSats oft Jahre nach dem Ende ihres Betriebslebens in der Umlaufbahn. Die Überlastung der Erdumlaufbahn wird sich daher wahrscheinlich beschleunigen und das Problem der Weltraumschrott wird immer schwieriger zu ignorieren.
Das RemoveDebris-Experiment wurde gerade von der Internationalen Raumstation gestartet. Dies ist wieder eine SmallSat, die von der Universität Surrey in Großbritannien unter Beteiligung von Airbus gebaut wurde. RemoveDebris hat eine Masse von hundert Kilo. Dies ist der größte Satellit der ISS. Es enthält drei Experimente, die drei verschiedene Methoden testen, um Weltraumschrott am Ende des Lebens zu zerstören. Zu Demonstrationszwecken bettet der kleine Satellit seine eigenen Ziele ein, die freigegeben werden, bevor sie entkorrigiert werden. Es ist verboten, die Satelliten eines anderen zu berühren, auch wenn sie nicht mehr in Betrieb sind.
Der Satellit wird die nächsten paar Monate testen, dann im September oder Oktober sollte das erste Experiment beginnen. RemoveDebris lässt einen kleinen CubeSat einige Meter weit fliegen und dann ein Netz werfen, um ihn zurückzubekommen. In ein paar Jahrtausenden haben sich die Methoden der Erfassung nicht viel verändert. Im Februar 2019 wird RemoveDebris eine Harpune testen. RemoveDebris lässt einen CubeSat los, bevor er ihn mit einer Harpune zurückbringt. Captured SmallSats ist eine gute Sache, aber dann müssen Sie sie behandeln. Hier kommt das dritte Experiment ins Spiel. Nachdem beide Ziele freigegeben und erobert wurden, wird RemoveDebris im März 2019 ein Segel einsetzen, das seinen Widerstand deutlich erhöht. Die sehr kleinen Spuren von Gas in einer niedrigen Erdumlaufbahn werden die Verbrennung von RemoveDebris in der Erdatmosphäre verursachen. Während dieser paar Monate im Orbit wird der Experimentalsatellit auch eine Navigationstechnologie testen. Ziel ist es, kleinen, weit entfernten Zielen zu folgen.
Alle Erfahrungen werden gefilmt, um ihren reibungslosen Ablauf zu gewährleisten. Wenn das Experiment ein Erfolg ist, können wir uns vielleicht Satellitenreiniger vorstellen, die ein paar Dutzend Weltraumtrümmer harpunen, bevor sie sich selbst mit einem Segel zurücknehmen. Dies kann langsam und teuer sein, aber es ist immer noch besser als eine niedrige Umlaufbahn, die unpraktisch ist. Die Technik des Segelns würde nur für kleine Höhenbahnen funktionieren.
Die chinesische Raumstation Tiangong-1 ist zerstört
– Nachrichten vom 3. April 2018 –
Die chinesische Raumstation Tiangong-1 brannte am 1. April über dem Pazifik aus. Dies ist nicht das erste Mal, dass eine Raumstation einen zerstörerischen atmosphärischen Wiedereintritt vorgenommen hat. Im Jahr 2001 wurde MIR auch im Pazifischen Ozean beschädigt. Der Südpazifik kann ein Weltraumbahnhof werden. Die Internationale Raumstation (ISS) wird wahrscheinlich auch dort abstürzen. Dazu müssen wir den atmosphärischen Wiedereintritt dieser Raumstationen erfolgreich kontrollieren, was nicht einfach ist.
Russen haben Erfahrung. Zusätzlich zu MIR gelang es ihnen, den atmosphärischen Wiedereintritt der Raumstationen Saljut 4, 5, 6 und 7 zu kontrollieren. Auf der Seite der Vereinigten Staaten ist es ein wenig weniger glorreich. Der atlantische Wiedereintritt in das Skylab, freiwillig unkontrolliert, endete mit Trümmern, die glücklicherweise ohne Verluste in die besiedelten Gebiete von Westaustralien kamen. Tiangon-1 war 2011 gestartet worden. Es war die erste chinesische Raumstation. Tiangong-2 wurde 2016 gestartet und eine neue Raumstation wird voraussichtlich in diesem Jahr mit der Montage beginnen. Es wird viel massiver mit drei unter Druck stehenden Modulen sein. Die Chancen, von einem Schutt getroffen zu werden, sind glücklicherweise sehr gering, aber wir erinnern uns, dass vor weniger als drei Monaten in einem Dorf in China ein Raketenboden abgestürzt ist.
Die Vermehrung von Starts erzeugt unvermeidlich mehr Trümmer und mehr atmosphärischen Wiedereintritt. Wir konnten schon sagen, dass sie täglich oder fast geworden sind. Zum Glück sind die meisten dieser Trümmer nicht massiv genug, um den Boden zu erreichen. In den kommenden Tagen sollte auch das im Mai 2007 gestartete Dual-Startsystem einer Ariane-5-Rakete ein zerstörerisches Comeback erleben. Das Stück ist nur 440 kg. Mit dem zerstörerischen Fall des Satelliten RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer) von 2,7 Tonnen, der 1995 von der NASA gestartet wurde, haben wir ein Recht auf etwas mehr.
Unter den anderen Faktoren der Multiplikation der atmosphärischen Wiedereintritte gibt es auch die Methoden zur Reinigung der niedrigen Umlaufbahn, zum Beispiel das Experiment RemoveDebris, das gestern mit einer Falcon 9-Rakete gestartet wurde. Es wird versuchen, einen CubeSat mit einem anderen Satelliten zu erfassen, dann wird das Ganze in die obere Atmosphäre fallen. Vielleicht werden die Nächte der Erde in ein paar Jahrzehnten von künstlichen Sternschnuppen beleuchtet sein, Zeugen einer intensiven Aktivität des Menschen im Weltraum.
Laser könnten Weltraumschrott aus der Erdumlaufbahn entfernen
– Nachrichten vom 23. Januar 2018 –
Bei allen Starts von Smallsats fragen wir uns, ob die Erdumlaufbahn nicht zur Mülldeponie werden wird. Die Vermehrung von Objekten in der Umlaufbahn vervielfacht das Kollisionsrisiko. Im Orbit gibt es Maschinen im Wert von Milliarden Dollar und sogar Menschenleben. Raumfahrtagenturen und private Unternehmen versuchen, Lösungen für dieses Problem zu finden. Sogar China scheint mehr und mehr beteiligt zu sein, um dieses Problem zu lösen. Und doch war es alles andere als offensichtlich, denn die Trümmerwolke, die sich derzeit im Orbit befindet, wurde im Jahr 2007 während eines chinesischen Raketenabwehrtests erzeugt. Diese Trümmerwolke hat 2013 sogar einem russischen Satelliten erheblichen Schaden zugefügt. China befindet sich mehr im Orbit und mehr Satelliten und muss sich jetzt um seine Trümmer und andere Raumfahrtagenturen kümmern. Im Moment beschränken sich die Aktionen auf das Desorbieren von Satelliten und Raumstationen am Ende ihres Lebens. Die Tiangong-1-Raumstation sollte bald auf die Erde zurückkehren.
Eine Universität, die mit der chinesischen Luftwaffe verbunden ist, schlägt vor, Laser einzusetzen, um die Umlaufbahn ein wenig zu reinigen. Das Ziel ist nicht, diese Laser zu verwenden, um Trümmer aufzulösen, was kontraproduktiv wäre, weil Sie kleinere Trümmer erhalten würden. Der Ansatz des Universitätsteams ist etwas subtiler. Sie denken, dass es möglich ist, einen kleinen Teil eines Weltraummülls anzugreifen, um ihm eine Beschleunigung zu geben und somit seine Flugbahn zu verändern und somit in der Lage zu sein, ihn zu deorbitieren.
Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollte der Laser in einer Raumstation platziert werden. Aber die Vereinigten Staaten von Amerika sind nicht für die Anwesenheit eines chinesischen Lasers im Orbit. Es ist schwer zu beurteilen, ob dieser Ansatz von einem echten guten Willen ausgeht oder ob es nur eine Entschuldigung ist, Laser im Weltraum zu installieren. Schließlich könnten Laser auch an Zielen arbeiten, die noch nicht Weltraummüll sind. In gewisser Weise könnte dies als Verletzung des Weltraumvertrags angesehen werden, der den Einsatz von Massenvernichtungswaffen im Weltraum verbietet, und China gehört seit den 1980er Jahren zu seinen Unterzeichnern.
Brane Craft, ein Konzept zur Reinigung von Weltraumschrott aus der Erdumlaufbahn
– Nachrichten vom 26. September 2017 –
Weltraummüll ist eine wachsende Gefahr. Sie erhöhen das Risiko einer Kollision mit Satelliten und anderen Objekten, die sich um die Erde bewegen. Die NASA arbeitet an diesem Thema, indem sie mit der Aerospace Corporation das Brane Craft entwickelt, ein kleines Raumfahrzeug von einem Meter mal einem Meter und einer Dicke von weniger als einem menschlichen Haar. Es funktioniert, indem es sich um sein Ziel wickelt, um es zu erfassen. Dies ist immer noch ein Konzept von Studien für die NASA, aber die Lösung ist besonders genial und wirtschaftlich, wenn die technischen Herausforderungen, die damit einhergehen, gelöst werden können.
Die NASA hat ihrem Partnerunternehmen gerade zwei Jahre gewährt, um die Erforschung der Mikro-Raumsonden fortzusetzen. Um sein Ziel zu entfernen, wird ein Brane Craft einen elektrischen Antrieb benutzen. Seine Oberfläche ist mit photovoltaischen Zellen bedeckt, und sein Brennstoff wird in den 10 Mikrometern gespeichert, die die zwei Blätter von Kapton trennen, die das Raumfahrzeug bilden. Das Set wiegt nur 80 Gramm, wäre aber in der Lage, 2 kg Weltraummüll in niedriger Umlaufbahn abzutragen. Der Antrieb würde durch einen Elektrospray-Motor erfolgen, eine Form des elektrostatischen Antriebs, die ebenfalls miniaturisiert wird, um in die Dicke eines Haares zu passen. Das Set scheint mit einem bestimmten Puls von 4000 Sekunden bei den Sonnenlichtbedingungen der Erdumlaufbahn sehr effektiv zu sein. Das Interesse besteht darin, mehrere tausend dieser Brane Crafts mit einer einzigen Rakete starten zu können, wodurch es möglich wird, die niedrige Umlaufbahn schnell und mit relativ geringen Kosten zu reinigen.
Aber es gibt noch viele Herausforderungen, bevor sie gesendet werden können, um Weltraumschrott einzufangen. Die Ultra-Miniaturisierung hat ihren Preis und die Aerospace Corporation schätzt, dass ein Brane Craft 5000 Dollar für nur 80 Gramm kosten würde. Die Elektronik und die Materialien, aus denen das Brane Craft hergestellt wird, müssen unter den extremen Bedingungen des Weltraums mindestens zehn Tage überleben können. Wenn es der Aerospace Corporation jedoch gelingt, die Brane Craft zu entwickeln, wird das Unternehmen Möglichkeiten haben, die weit über die Reinigung von Weltraummüll auf der Erdumlaufbahn hinausgehen. Aufgrund seines sehr geringen Gewichts und der großen Oberfläche von Sonnenkollektoren würde das Raumfahrzeug mit einem übermäßigen Leistungsgewicht enden. Tatsächlich wäre es tatsächlich in der Lage, um Neptun mit nur 27 Gramm im Raumfahrzeug enthaltenen Treibstoff in die Umlaufbahn zu gehen. Aber die Anstrengungen der Miniaturisierung und Forschung an den Materialien sind immer noch gigantisch.
Bild von NASA-Mitarbeiter [Public Domain], über Wikimedia Commons
Quellen
