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Weltraumschrott

Großreinemachen im Orbit

20. November 2020, 09:58 Uhr   |  Heinz Arnold

Großreinemachen im Orbit
© Astroscale

Der von Astroscale entwickelte Satellit, der im März 2021 in seine Umlaufbahn geschossen werden wird, demonstriert zum ersten Mal live, wie sich Weltraumschrott einsammeln lässt.

Weltraumschrott gefährdet den Aufbau künftiger Satellitennetze. Astroscale will ihn beseitigen – zu erschwinglichen Kosten.

Astroscale wird Anfang 2021 erstmals zeigen, wie sich der erdnahe Weltraum mit Hilfe spezieller Satelliten von Schrott säubern lässt, der immer bedrohlichere Ausmaße annimmt.    

Dazu hat die japanische Astroscale Holdings Satelliten entwickelt, die eine Sojus-2-Rakete im März 2021 vom Kosmodrom in Baikonur aus auf ihre Umlaufbahnen bringen soll. Sie werden ihrerseits Satelliten, die das Ende ihrer Lebenszeit erreicht haben oder nicht mehr funktionieren, aus ihren Umlaufbahnen holen, um sie in der Atmosphäre vollständig verglühen zu lassen. Zudem will das Unternehmen auch Plattformen bauen, um Satelliten zu reparieren, zu warten und ihre Lebenszeit so zu verlängern.

Im Rahmen des ELSA-d-Programms („End-of-Life-Services by Astroscale“-demonstration) will Astroscale demonstrieren, dass ihre bisher entwickelten verschiedenen Techniken funktionieren, um alte Satelliten und Weltraumschrott einzufangen. Die Vision von Astroscale besteht darin, zu einem kompletten Service-Anbieter für Satellitenbetreiber zu werden, der kostengünstige Dienste entwickelt, die es erlauben, Satelliten auch künftig sicher im erdnahen Weltraum stationieren zu können.

Tausende Satelliten hinterlassen viel Schrott

Das ist nicht selbstverständlich. Denn derzeit werden Tausende von Satelliten in den erdnahen Weltraum geschossen (Low Earth Orbit, kurz LEO). Das bringt zunächst viele Vorteile: So erhalten beispielsweise auch abgelegene Regionen der Erde Zugang zum Internet. Aber es besteht die große Gefahr, dass sich der Weltraumschott derart vervielfacht, dass er Satelliten gefährdet oder es gar unmöglich macht, neue Satelliten überhaupt noch in den erdnahmen Weltraum zu bringen.

Also muss der Weltraumschrott beseitigt werden. Astroscale hat bereits die dazu erforderlichen Techniken entwickeln und will damit die Voraussetzung schaffen, um Regulierungen für die Beseitigung von Weltraumschrott auf den Weg bringen zu können. Dazu arbeitet das Unternehmen eng mit den Weltraumbehörden und rund um die Welt zusammen, insbesondere mit denen der USA.

Wirtschaftlich sinnvoll für Satelitenbetreiber

Mit ELSA-d will Astroscale nun live zeigen, wie sich kaputte Satelliten und Weltraumschrott sicher aus ihren Umlaufbahnen entfernen lassen, so dass auch für künftige Satellitengenerationen dort genügend Platz vorhanden sein wird. Denn nur wenn sich Satelliten am Ende ihrer Lebenszeit sicher zurückholen lassen, wird sich der erdnahe Weltraum längerfristig sinnvoll nutzen lassen. Also sollten auch die Satellitenbetreiber an einem Konzept zur Beseitigung des Weltraumschrotts interessiert sein. Dazu will Astroscale wirtschaftlich sinnvolle Perspektiven aufzeigen.

191 Mio. Dollar flossen in Astroscale

Das Konzept von Astroscale hat einige Investoren bereits überzeugt: Erst im vergangenen Oktober wurde eine Finanzierungsrunde über 51 Mio. Dollar abgeschlossen, insgesamt sind damit 191 Mio. Dollar in das 2013 von CEO Nobu Okada gegründete Unternehmen geflossen, das derzeit über 140 Mitarbeiter beschäftigt.

Ein wirtschaftlich interessanter Anwendungsfall besteht darin, große Satelliten im Weltraum zu warten und damit ihre Lebenszeit zu verlängern. Sie zu ersetzen würde mehrere Hundert Millionen Dollar kosten. Astroscale ist guter Hoffnung, bis 2028 einen Umsatz von 4 Mrd. Dollar über Dienstleistungen für die Satelliten erwirtschaften zu können. Die Verhandlungen mit einer wachsenden Zahl von potenziellen Kunden würden überdies zeigen, dass sie es auch als wirtschaftlich sinnvoll betrachten, nicht mehr funktionierende Satelliten aus ihren Umlaufbahnen zu holen.
Im Einzelnen werden im Rahmen der ELSA-d-Mission verschiedene Techniken zum Einsatz kommen, um dieses Ziel zu erreichen. Dazu arbeiten ein „Servicer”, der eine Masse von 175 kg hat, und ein „Client” mit einer Masse von 17 kg zusammen. Der Cilent ist so ausgelegt, dass er vom Servicer aus starten kann, um beispielsweise einen kaputten Satelliten einzufangen und zum Servicer zurückzubringen. Der Client ist mit einer ferromagnetischen Docking-Platte ausgestattet, so dass der Servicer ihn mit Hilfe eines Magnetfeldes zur Andockstation führt. Wie die verschiedenen Techniken zusammenspielen und dass alles unter Weltraumbedingungen funktioniert, sollen die Satelliten dann vorführen. demonstrieren.

»ELSA-d ist wegweisend: zum ersten Mal demonstrieren wir, wie wir einen taumelnden Client halbautomatisch einfangen können. Außerdem zeigen wir, wie wir erstmals einen Client identifizieren können, der sich außerhalb des Sichtfeldes der Sensoren des Servicers befindet«, sagt John Auburn, Director des Büros von Astroscale in Großbritannien.

Astroscale wird ELSA-d von Großbritannien aus steuern. Die In-Orbit Servicing Control Centre National Facility (IOCC) in Großbritannien hat ein Team unter Führung von Astroscale aufgebaut. Am Standort in Harwell/Ocfordshire befindet sich auch das Satellite Applications Catapult von Astroscale.

Ein Servicing-Ökosystem für Satellitenbetreiber

Im Rahmen des ELSA-d-Projekts zeigt Astroscale vor allem welche technischen Voraussetzungen erfüllt sein müssen, um Weltraumschrott einzusammeln. Die Mission zeigt aber auch, wie es Astroscale schaffen will, ein Bewusstsein dafür zu scahffen, wie wichtig es ist, ein globales Servicing-Ökosystem aufzubauen und die dahinterstehenden Anwendungsfälle zu demonstrieren. Die Techniken, die im Weltraum dazu herangezogen werden, den Weltraumschrott einzusammeln und zu entfernen, hat Astroscale in Japan entwickelt, die Techniken, die in den Bodenstationen gebraucht werden, in Großbritannien. Der Start erfolgte von Kasachstan aus, Unterstützung vom Boden aus erfolgt aus verschiedenen Ländern. Niederlassungen unterhält Astroscale in Japan, Großbritannien, den USA, Israel und Singapur. Damit sieht sich Astrocale geradezu als Verkörperung der internationalen Zusammenarbeit, die für das Gelingen derartig komplexer Projekte die Voraussetzung sei.

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