ESA bringt “Zero Debris Technical Booklet” heraus

Distribution of space debris around Earth
© ESA 432604

Die Verhinderung von neuem Weltraumschrott, die Vermeidung von Kollisionen und die rechtzeitige Räumung von Satelliten aus der Umlaufbahn nach Beendigung ihrer Mission sind komplexe Herausforderungen, die jeweils eine Vielzahl von praktischen Lösungen erfordern.

Das am 15. Januar 2025 veröffentlichte Zero Debris Technical Booklet nennt Technologien, die laut ESA zur Verwirklichung des Ziels „Zero Debris“ bis 2030 beitragen werden. Das Booklet ist im Wesentlichen eine technische Zero-Debris-„To-Do-Liste“.

Ziel ist es, die Freisetzung neuer Trümmerteile zu minimieren und ihre Auswirkungen auf Menschen, Infrastruktur und die Umwelt der Erde zu verringern.

In der Broschüre Zero Debris werden technische Anforderungen und Lösungen vorgestellt, die zusammengenommen die Mittel zur Erreichung der Ziele der Zero Debris Charter darstellen. Es wurde von einem Team aus Ingenieuren, Betreibern, Juristen, Wissenschaftlern und Politikexperten aus einer Vielzahl von Einrichtungen der Zero Debris Gemeinschaft entwickelt.

In der Broschüre werden sechs wichtige technologische Ziele genannt, die für das Erreichen der Zero Debris-Ziele unerlässlich sind:

– Verhinderung der Freisetzung neuer Trümmer in jeder Größenordnung, von kleinen Partikeln bis hin zu Raketenteilen.

– Verhinderung der Entstehung von Trümmern durch Kollisionen oder Abbrüche.

– Verbesserung der Überwachung und Koordinierung des Weltraumverkehrs.

– Unverzügliche Räumung von Satelliten aus wichtigen erdnahen und geostationären Umlaufbahnen nach Beendigung ihrer Mission.

– Unverzügliche Räumung von Satelliten aus wichtigen erdnahen und geostationären Umlaufbahnen nach dem Ende ihrer Mission.

– Verhinderung von Schäden am Boden nach Wiedereintritten.

ESA – Aufträge für die Entwicklung von Zero-Debris Satelliten:

Im Vordergrund steht hier besonders die Entwicklung von trümmerresistenten Materialien und Technologien, sowie die Konstruktion von Satelliten, die sich leicht aus der Umlaufbahn entfernen lassen und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre nicht verglühen, und schließlich die Entwicklung standardisierter Schnittstellen für eine effiziente Beseitigung im Falle einer Störung.

Start und Einsatz:

Die Strategien zur Schadensbegrenzung beschränken sich jedoch nicht nur auf den Satelliten selbst, auch der Start- und Ausbringungsprozess muss berücksichtigt werden. Es müssen Systeme entwickelt werden, um alle Bestandteile der Trägerrakete aus dem Orbit zu entfernen. Eine weitere Trümmerquelle sind kleine Partikel, die von bestimmten Arten von Treibstoff und Pyrotechnik in der Umlaufbahn während des Einsatzes freigesetzt werden. Diese sollten vermieden werden, und es sollten Alternativen entwickelt werden.

Betrieb und Kollisionsvermeidung:

Die Verteilung des Weltraummülls um die Erde macht deutlich, wie wichtig Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung sind. Sobald die Satelliten in Betrieb sind, lässt sich durch die Optimierung von Kollisionsvermeidungsprozessen und des Weltraumverkehrsmanagements viel gewinnen. Ein wesentliches Element ist die Verbesserung der Verfolgungsmöglichkeiten für kleinere, derzeit nicht verfolgbare Trümmerobjekte, um die Risikobewertung zu verfeinern. Auch die Betriebspraktiken können optimiert werden, unterstützt durch neue Technologien zur Verbesserung der Kommunikationsinfrastruktur und der Gesundheitsüberwachung von Raumfahrzeugen.

End-of-Life und Wiedereintritt:

Am Ende einer Mission sind der Deorbitierungs- und Wiedereintrittsprozess (bei LEO-und MEO-Satelliten) sowie die Auswirkungen auf die Umwelt zu berücksichtigen. Aktive Trümmerbeseitigungsdienste sind in der Umlaufbahn erforderlich, ebenso wie eine Verringerung der Umweltauswirkungen des Wiedereintritts von Trümmern auf den Ozean und die Atmosphäre, was mit weiteren Forschungsarbeiten beginnt.

Quelle u.a.:

https://www.esa.int/Space_Safety/Technological_to-do_list_to_reach_Zero_Debris_created