Klartext Raumfahrt

Nihil fit sine causa

FCC verschärft Anti-Explosionsregel für Satelliten – Druck zur Debris-Vermeidung auf Hersteller wächst

Distribution of space debris around Earth
© ESA 432604

 

WASHINGTON- Die Vorsitzende der FCC, Jessica Rosenworcel, forderte jüngst die Behörde auf, die Regeln der Federal Communication Commission zur Eindämmung von Weltraummüll zu aktualisieren, um die Risiken von ungewollten Explosionen im Weltraum zu begrenzen, indem ein spezifischer, quantitativer Maßstab hinzugefügt wird, den Satelliten erfüllen müssen. Im Falle der Verabschiedung der aktualisierten Vorschriften müssten die Antragsteller für jeden Satelliten die Wahrscheinlichkeit von unfallbedingten Explosionen durch Trümmerteile auf weniger als 1 zu 1.000 (0,001) bewerten und begrenzen.

„Wir können es uns nicht mehr leisten, neue Satelliten in den Himmel zu schießen, ohne uns Gedanken über die Nachhaltigkeit im Weltraum zu machen“, sagte die Vorsitzende Rosenworcel. „Unsere Bemühungen zur Eindämmung des Weltraummülls werden dazu beitragen, die Weltraumumgebung zu erhalten, um die Dienste, auf die wir angewiesen sind, zu schützen und den Start neuer Dienste zu ermöglichen.“

Der dritte Bericht und die dritte Anordnung, die heute in Umlauf gebracht wurden, sind Teil der fortlaufenden Bemühungen der Kommission, die Entstehung von Weltraummüll angesichts der zunehmenden Zahl von Satelliten in der Umlaufbahn einzudämmen.

Der in den vorgeschlagenen Vorschriften enthaltene Wahrscheinlichkeitsmaßstab steht im Einklang mit den Standardpraktiken der US-Regierung zur Minderung von Weltraummüll und würde den Satellitenbetreibern einen objektiven und transparenten Maßstab an die Hand geben, mit dem sie im Rahmen ihrer Anträge an die Kommission nachweisen könnten, dass sie die Wahrscheinlichkeit unbeabsichtigter Explosionen während und nach Abschluss des Missionsbetriebs bewertet und begrenzt haben. Die neue Anforderung soll ein Jahr nach ihrer Veröffentlichung (im Mai 2024) im Federal Register schrittweise eingeführt werden, um potenziellen Antragstellern die Möglichkeit zu geben, sich vorzubereiten.

So einfach und in der Sache nachvollziehbar dieser neue Schritt der FCC erscheint, umso komplizierter wird es dann doch, wenn es um die Praxis geht. Besonders zwei Probleme tauchen da auf. Wie lässt sich etwa zuverlässig sicherstellen, dass das Explosionsrisiko auf 1:1.000 begrenzt bleibt?

Bei Raketenstufen ist die Sachlage noch eher überschaubar: Lediglich überflüssiger Sprit ist abzulassen, bevor die Oberstufe nach Verrichtung ihres letzten Dienstes zu Schrott mutiert, der sich langsam seinen Weg nach unten sucht und dabei u.U. alles Mögliche rammt.

Täte man dies allerdings bei Satelliten, würde die neue Regel der FCC die zuvor zum Schutz gegen Vermüllung aufgestellte verunmöglichen. Denn ab Oktober 2024 setzt SpaceX die neue 5-Jahresfrist-Vorschrift zum Deorbit dergestalt um, dass Satelliten ohne passende Deorbit-Technik erst gar nicht mehr gestartet werden.  

Dabei haben die Satellitenhersteller die Wahl zwischen zwei technischen Prinzipien: dem motorgetriebenen und „handgesteuerten“ Abstieg und alternativ der Verwendung eines Bremssegels zur Nutzung der natürlichen Restatmosphäre für den automatischen Landeanflug. Für die Treibstoff-befeuerte Version ist ein Tankvorrat erforderlich, der allein zu 60 Prozent für das Deorbit-Manöver reserviert bleibt – und damit bis zum Ende des Abstiegs ein zumindest rechnerisches Explosionsrisiko bereithält, welches der neuesten FCC-Vorschrift nicht widersprechen darf, ansonsten nicht startzulassungsfähig sein wird.

Vor diesem Hintergrund deutet sich für Satellitenhersteller ein neuer Bottleneck in der Deorbit-Technik an. Denn das bisher einzige auf TRL-9 -Level ausgereifte und getestete sowie selbst von der NASA mit Spitzenrezension versehene Bremsegel-System ist in der Produktfamilie mit dem Namen „ADEO“ von HPS, München zu finden. Nachdem in erster Reaktion auf die 5-Jahresregel der FCC tatsächlich eine kleine Gruppe von Satellitenherstellern hinter vorgehaltener Hand mit großem Wort dazu tendierte, lieber Geldbußen für die Vermüllung zu zahlen als ihre Satelliten vorschriftsmäßig auszurüsten, setzte der Run auf die Bremssegel ein, als sich die Erkenntnis durchsetzte, dass SpaceX es durchaus ernst meint und unvorschriftsmäßig gebauten Satelliten den Zugang zum All verweigert.

Mit der neuen Regel nun rückt naturgemäß die Option Bremssegel noch mehr in den Fokus der Hersteller. Der Hersteller HPS hat zwar zur Bewältigung der erwarteten Auftragslage schon eine Serienfertigung der ADEO-Produktfamilie unter Nutzung der Ressourcen in München wie in Bukarest eingerichtet, mit dem quasi-Entfall der Propulsion-Option steigt der Bedarf der Industrie aber nun in einem Schritt um etwa Faktor 2, was zwangsläufig zu einer Vielzahl von Startverschiebungen neuer Satelliten führen wird, bis die Produktionskapazitäten entsprechend ausgeweitet sind. Der Bottleneck ist also abzusehen und wurde schon von Gorbatschow auf die Formel gebracht: Wer zu spät kommt, den bestraft das Leben. HPS hat derweil auf Nachfrage zugesichert, die Fertigungskapazitäten in wenigen Monaten mindestens zu verdoppeln.

Quelle:

https://docs.fcc.gov/public/attachments/DOC-402887A1.pdf