Sogenannter Müllmann-Satellit entwickelt von einer 15 Jährigen

Dana Arabiyat heißt das gute Mädel, aber lest selbst:
https://www.wired.de/collection/latest/dieser-satellit-soll-weltraumschrott-jagen
So wie es ausschaut, wird dieses Projekt nicht direkt weiter - oder sogar Endwickelt.
Aber ich find es dennoch beachtlich was sie da vorgestellt hat. Zunkunftsweisend allemal. Vorallem vor dem Hintergrund der Finazohnmacht der Satelliten-Industrie was die Entsorgung angeht.

quote
könnte er an einem mehrere Kilometer langen Kabel einfach in die Atmosphäre hinabgelassen werden. Dort geöffnet, soll der Inhalt wie ein Meteorit zur Erde stürzen und dabei spektakulär verglühen.
/quote
so würde das funktionieren ?
das kabel hat doch die selbe bahnhöhe wie kommt das runter ?

DAS habe ich mich auch gefragt. Vor allen Dingen haben wir jemanden im Forum der eine Raumstation konstruiert. Nur so zum Spaß als Gedankenexperiment. Die Idee finde ich sehr sympathisch, aber wäre sie einen Artikel in einer Zeitschrift wert? Falls ja, entwickele ich morgen ein Raumschiff.

Schön dass sich das Mädchen mit sowas beschäftigt, aber das geht so sicherlich nicht.
Zum einen müsste so ein Müllsammler seine Bahn der Bahn des Müllstücks sehr nahe kommen und die Vektorunterschiede dürfen nur sehr klein sein.
Sobald das nicht stimmt, hat man ganz schnell Geschwindigkeitsdifferenzen im Kilometer/Sekunde zu tun, da gibt es keine Box die sowas aushält.

Das Ablassen geht aber auch nicht, weil ein daran angebrachter Müllbrocken sich nicht nach unten bewegen würde, und selbst wenn man das verlangsamen würde, so ein Seil müsste dann bis zu tausende km lang sein.

So ein Satellit müsste ein sehr hohen deltaV erzeugen können, wozu derzeit überhaupt nur SEP in Frage kommt und das dann gleich mit Leistungen von 100kW oder mehr damit ein sehr hoher ISP erreichbar wird, relativ wenig Treibstoff benötigt wird.
Anstatt denn Müll abzuseilen, muss der Müll soweit abgebremst werden damit er in seinem tiefsten Bahnpunkt so weit in die Atmosphäre eindringt das er verglüht.
Was vielleicht gehen könnte wäre eine Satellit mit einer angetriebenen Doppel-Schleuder die in der Lage ist sich vielleicht mit 500m/s an beiden Enden um den Satelliten dreht.
Mit Gewichten (Massen) die größer sind als die die Müllmassen, könnte es gelingen den Müll unter etwas Rotationsverlangsamung nach aussen zu bewegen.
Ist die Rotationsachse ziemlich genau in der Bahnebene, also Bahnhöhe+/-Seillänge, und man lässt den Müll zum richtigen Zeitpunkt los, ist dessen Bahngeschwindigkeit dann genau so groß das er in Erdnähe seiner Bahn verglüht.
Da man sicher nicht will das der Müllsammler selber verglüht, darf dessen Masse aber nicht zu klein werden.

Leider ist das Müllproblem wirklich schwer zu lösen und sehr teuer noch dazu.
Es sind schließlich sehr viele Teile mit hoher Energie unterwegs denen man allen einen Teil der Energie (Masse*Geschwindigkeit) entziehen muss, oder alternativ in ein Parkorbit zu bringen.
Nimmt man eine 90min Bahn werden dafür leicht 200m/s für niedrig fliegende Satelliten (400km) fällig, für Satelliten in 800km Höhe werden da wohl eher 500m/s nötig sein.

1) Das was vielleicht gehen würde, ist eine internationale Vereinbarung um zu erreichen das jedes neue System jeden Müll vermeiden muss.
2) Alle Satelliten+Raketenteile eine Einrichtung zum deOrbit haben muss.
3) Eine Versicherung für jede Masse bei der dies z.B. wegen technischem Ausfall versagt, diese für die Kosten aufkommt.
4) Für jeden Start eine Gebühr zu zahlen ist damit ein Müllsammelservice aufgebaut werden kann.

Vermutlich würde dies derzeit jeden Start um 10-20% verteuern
Eine Versicherung

antrieb klar sep
 sammelt nur was sich ähnlich bewegt
aber so mit auffangdose  was entgegenkommt wird nicht gehen
2x28000 km/h summe 48 ... kmh sowas festes gibts net

moment  hinterkopf sagt
seil runter lassen muss gehen ?
so will man ja auch von oben weltraumlift runterlassen/bauen ?

müll sammel satelitt seil reicht ja eine länge so 200-500km das läst sich bauen wegen festigkeit
wobei der müllsammler  in höhe 500-800km
da wo am problematischsten is
ablassen auf etwa 300km da dauert es nimmer lange
und treibstoff sagen wir mal 1 tonne xenon reicht irre lange
autonomer betrieb solle er auch  haben

Ablassen würde bei einem echten Weltraumlift prima funktionieren, weil der mit der Erde verbunden wäre.
Bei einem Müllsammler aber nicht, weil der Müll zum Ablassen Bewegungsenergie entzogen werden muss.
er hätte schlicht keinen Anlass runter zu gehen.
Im Prinzip muss man jedem Satelliten/Müll den man verglühen lassen will am besten in in seinem höchsten Bahnpunkt soviel Bewegungsmoment schnell entziehen das seine Bahn eine starke Ellipse wird deren unterer Bahnabschnitt so dicht an der Erde liegt das er in der Atmosphäre verglüht.
Denkbar wäre es vermutlich auch den Müllsammler als Linearbeschleuniger auszulegen.
Den Müll einsammels, den Linearbeschleuniger so ausrichten das er den Müll gegen die Flugrichtung z.B. um 200m/s abbremst und ihn dann los lässt.

linear beschleuniger hätte so sogar eine antriebsfunktion 

nochmal zum seil
quelle https://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumlift

Errichtung des Seils

Bisher ist nur denkbar, das Seil von einem geostationären Satelliten herunterzulassen. Das Verhalten von langen Seilen im Weltall ist Gegenstand aktueller Forschung. Es ist denkbar, dass initial nur ein minimal tragfähiges Seil gestartet wird, das danach sukzessive verstärkt wird, bis die finale Nutzlastdicke erreicht ist.

Zudem will man vom geostat Sat dann gleichzeitig ein seil nach außen, von der Erde weg, auslegen.
Wenn das gleichzeitig gemacht wird, sollte es klappen.
-
Aber ein seil einfach so, der Schwerkraft nach, nach unten zu lassen... Da hat jemand das funktionieren von bahnmechaniken so richtig NICHT verstanden. Und zwar so wenig, dass ich eher denke, dass der Artikel das einfach ganz falsch wiedergibt.

In einem engen Rahmen sollte das schon gehen. Das Seil wird ab gespult und durch eine Öffnung nach "draußen" geführt. Sprich es wird vom Satelliten weg geschoben. Aber mit der trägen Masse eines wie auch immer gearteten Container wird das nichts.

Herunter lassen geht sicher nicht. Es muss mittels eines Antriebes ein Delta V erzeugt werden. Trash Behälter in Richtung Atmosphäre, Satelit in die andere Richtung. Mit dem Kabel könnte man die beiden Teile nach dem "Verklappen" des Sammelgutes wieder zusammen bringen. Dabei ergäbe sich auch eine Bahnveränderung. Das Verfahren wäre vermutlich nur aus sehr niedrigen Orbits denkbar.
Ich habe verschiedene Bedenken zur Machbarkeit, ähnlich Klakow 2.1.2016 23:32.
- Komplexität der optimalen Steuerung
- Zeitbedarf für eine Verklappung über viele Kilometer
- Zeitbedarf für Bahnanpassungen, selbst wenn nur "geeignete" Objekte angeflogen werden.
- Einfang-Effekte: Erschütterungen, Stösse, Abpraller
- Treibstoff- und Energiebedarf
- Robustheit des Systems

Ich frage mich, ob es möglich wäre Depots mit dem Raum-Müll auf kontrollierten Bahnen anzulegen, anstatt diesen Abzuseilen. Ausgehend von einem Depot könnte der Seiltrick vielleicht Anwendung finden.
Weiter habe ich mich wie Akku gefragt, ob man den Müll als Reaktionsmasse für einen Antrieb verwenden könnte.

Mit Linearbeschleuniger geht das sicher, der Müll muss dabei nicht einmal magnetisch sein, es genügt den Müll zu verpacken, damit sich keine Teile selbständig machen, das Ding an einen Zugschlitten einzuharken und kräftig gegen die Flugrichtung zu beschleunigen. Ob damit aber viel mehr als 100m/s erreichbar sind ist die Frage.
Bei 100m/s und ca. 90min Bahn benötigt ein Körper 45min um 180° zurückzulegen, diese mal 100m/s macht ca. 270km den Müll auf der anderen Erdseite etwa fehlt. ist er nur ca. 400km hoch, wird es das nicht lange mitmachen, bei 500km langt das wohl nicht.

Unglücklicherweise wird dadurch der Müllsammler beschleunigt und kommt so in eine höhere Umlaufbahn, das kann man vermutlich manchmal gebrauchen, aber im Mittel eher nicht.

Ablassen würde bei einem echten Weltraumlift prima funktionieren, weil der mit der Erde verbunden wäre.
Bei einem Müllsammler aber nicht, weil der Müll zum Ablassen Bewegungsenergie entzogen werden muss.
er hätte schlicht keinen Anlass runter zu gehen.
Im Prinzip muss man jedem Satelliten/Müll den man verglühen lassen will am besten in in seinem höchsten Bahnpunkt soviel Bewegungsmoment schnell entziehen das seine Bahn eine starke Ellipse wird deren unterer Bahnabschnitt so dicht an der Erde liegt das er in der Atmosphäre verglüht.
Denkbar wäre es vermutlich auch den Müllsammler als Linearbeschleuniger auszulegen.
Den Müll einsammels, den Linearbeschleuniger so ausrichten das er den Müll gegen die Flugrichtung z.B. um 200m/s abbremst und ihn dann los lässt.

Vom Prinzip her würde das mit dem Müll am Seil ablassen sogar funktionieren. Zwei durch ein Seil verbundene Satelliten richten sich immer vertikal aus. Das Gespann hat die Umlaufgeschwindigkeit der Mittleren Umlaufbahn. Wird nun ein langes Seil zwischen Müll und Aufräumsatellit abgerollt, Bewegt sich der Müll in eine Tiefere Umlaufbahn und der Aufräumer in eine höhere,wird der Theter durchtrennt wird der Aufräumer, der für die höhere Umlaufbahn eine zu hohe Geschwindigkeit hat nach oben geschleudert, der Müll hat für seine niedrige Bahn eine zu gerige geschwindigkeit und wird nach unten geschleudert. Im Idealfall müsste der Zeitpunkt des Ausklinkens so gewählt werden, das die Trajektorie des Aufräumers zum nächsten Müllsatteliten führt.

Das wird einfach nicht funktionieren, zum einem muss der, nennen wir es mal Greifer, beim Einfangen den selben Bewegungsvektor haben, ansonsten geht es dem Greifer so wie einem Fänger der einen Baseball versucht mit der bloßen Hand einen schnellen Ball zu fangen, das tut saumäßig weh.
Der nächste Punkt ist genauso unangenehm, will man dem Müll Bewegungsmoment entziehen (Kraft_vektor*MüllMasse), muss dafür jemand zahlen, sprich man übergibt dem Müllsammler das Moment, für den wird das dann (-Kraft_vektor*MüllMasse), in Summe also Null.
Ein Seil macht das noch sehr viel schlimmer, weil man dem Müllsammler damit ein Rotationsmoment mit gibt, das gibt richtig Laune, Karussell im All!

Egal wie, das ganze ist wirklich eklig und je höher die Bahnen sind um so schlimmer. Derzeit wüsste ich keine einfache Möglichkeit, es sei den EmDrive funktioniert wirklich.
Blöderweise muss man das Problem wirklich angehen.

Die Übergabe der energie vom Müll zum Sammler erfolgt kostenlos. Es war früher sogar mal angedacht Satelliten vom Shuttel aus mit einem Theter zu starten. Die energie die man  damit dem Satelliten überträgt hätte man dem Shuttel entzogen, das Deorbitieren wäre somit mit dem Zeitpunkt des Aushackens des Satelliten erfolgt. Das ganze läuft ohne jegliche Rotation ab.

Tether, das Wort heisst Tether ;-)
https://en.wikipedia.org/wiki/Space_tether
Wenn das Duo also mal in korrekter Orientierung, mit Sammelbehälter Richtung unten getrennt und genügend weit vertikal auseinander ist, dann wird es stabil. Mit kurzer Leine, respektive beim Starten der Trennung und in der Endphase des Einholens ist eine aktive Stabilisierung/Steuerung wohl notwendig. Schwingungen könnten die Manöver zusätzlich spannend gestalten.
Dies Phasen sind sicher nicht einfach. Aber immerhin spricht die Stabilität einer vertikalen Ausrichtung im Fall des langen Kabels für die Machbarkeit des "Herunterlassens".

genau hat es schon mit ~31 km langen seil gegeben also würde diese Technik funktionieren

https://de.wikipedia.org/wiki/Young_Engineers’_Satellite_2


Künstlerische Darstellung eines Satelliten mit einem Space Tether (NASA-Material)

animation