Konzepte gegen Weltraumschrott

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Offline -eumel-

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #150 am: 05. April 2009, 04:07:39 »
Danke Mirko, jetzt habe ich mir alles durchgelesen.
Wir hatten das Thema ja schon beim letzten Berliner Stammtisch erörtert. Eine wirkliche Lösung des Problems ist nicht in Sicht.

Internationale Konferenzen wie in Darmstadt sind sehr wichtig, um auf das Problem aufmerksam zu machen und gemeinsam nach Lösungen zu suchen.

Da wäre zunächst die Beobachtung, Erfassung und Bahnverfolgung des Mülls. Das ist schwieriger als vermutet. Da muß wohl auch noch etwas investiert werden.
Dafür kommen dabei wichtige Erkenntnisse heraus, wie z.B., daß 20% des Mülls Isolierfolie ist.
Jeder Satellit wird zur Zeit locker mit dieser goldfarbenen Folie eingewickelt, die ihn vor Hitze und kosmischer Strahlung schützt. Offenbar hält diese nicht ewig und löst sich in Fetzen ab. Hier muß also was geändert werden.

Größere Teile, wie Oberstufen und Satelliten müssen zukünftig zurückgeführt (entsorgt) werden.
Ich finde, dazu sollte jeder Raketen- und Satellitenbetreiber verpflichtet werden.
Bei den Oberstufen sollte das gut zu machen sein, wie z.B. die Delta II schon seit Jahren demonstriert.
Schwieriger wird das bei höheren Satelliten, wie den Kommunikations- oder Wettersatelliten im geostationären Orbit. Aber auch hier sollte sich eine Lösung finden lassen, die sie zurück in die Atmosphäre holt. Sie noch höher in den Friedhofsorbit zu schicken, halte ich auf Dauer für keine gute Methode.

Schwierig und extrem teuer wird es sein, vorhandenen Müll aktiv zu beseitigen. Obwohl auf dem Kongress festgestellt wurde, daß nichts tun unter Umständen noch teurer werden könnte.

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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #151 am: 05. April 2009, 09:09:41 »
Ich lese auch gerade. Eine Sache verstehe ich nicht:

Man hat Teile mit einem hohen AMR-Wert (Area to Mass Ratio, Verhältnis Oberfläche zu Masse) auf GTO-ähnlichen Orbits entdeckt, aber mit geringerer Exzentrizität. Man vermutet daher, dass diese Teile ursprünglich auf hochexzentrischen GTOs waren und der Orbit dann durch den Strahlungsdruck langsam kreisförmiger wurden. Durch den hohen AMR-Wert und Reflexionseigenschaften vermutet man, dass es Isoliermaterial von Satelliten ist. Dann müssten sich diese Stücke aber während der kurzen Zeit auf dem GTO gelöst haben. Ist das wirklich wahrscheinlich? Ein Satellit ist da nur ein paar Stunden unterwegs und danach im GEO. Warum sollten sich gerade im GTO solche Teile lösen?

Oder sind das evtl. leichte Teile der Oberstufen? Aber haben die solches Isoliermaterial?
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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #152 am: 05. April 2009, 09:20:04 »
Und zu dem Absatz im 3sat-Artikel fällt mir "nichts" ein:

Zitat
Die Nasa wollte 2000 mit einem "Besen" aus Laserstrahlen die Flugbahn der ISS von Müll befreien. Der Besen wurde laut dem britischen Magazin "New Scientist" (Nr. 2252) entwickelt, um Bruchstücke mit einem Durchmesser von ein bis zehn Zentimetern wegzufegen. Kleinere Trümmer seien für die Station ungefährlich, größere rechtzeitig von der Erde aus zu sehen. "Mit dem Lasersystem könnten wir innerhalb von zwei Jahren sämtliche Teile dieser Größe aus der Umlaufbahn entfernen", sagt Jonathan Campbell, Wissenschaftler am "Marshall Space Flight Center in Huntsville" (US- Staat Alabama).

Campbell und sein Team hatten die Kräfte gemessen, die der Laser auf Bruchstücke verschiedener Art ausübt. Die Forscher zeigten auch, wie mittels des Laserbesens einzelne Trümmer eingefangen, abgebremst und von der Flugbahn der Raumstation abgelenkt werden können.

Warum Laser nichts funktionieren, hatten wir ja hier schon:
  • Zielverfolgung?
  • Energiebedarf?
Gut, hier sollen die Laser nur die Bahn der Objekte beeinflussen und sie nicht zerstören. Aber das Problem selbst bleibt bestehen.

Aber, das steht: man möchte die Bahn "vor" der ISS "leer fegen". Nur, das ist doch gar nicht das Problem. Das Problem ist der kreuzende Müll, der plötzlich und schnell auf hochexzentrischen Bahnen aus allen Richtungen kommen kann. Die Vorbeiflüge sind kurzzeitig und mit hoher Geschwindigkeit. Was soll da bitteschön ein Laser zum "Reinigen" der ISS-Bahn?
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Offline -eumel-

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #153 am: 05. April 2009, 13:53:41 »
Das scheint ein unausgereifter Gedanke zu sein. Beim Marshall Space Flight Center habe ich nichts zu dieser Idee gefunden.

Mir ist völlig unklar, wie so etwas funktionieren soll.
Wo sollte ein solches Laser-System installiert werden?
Woher sollte es die riesigen Enegiemengen beziehen?
Wer sollte das bezahlen?
Wäre ist wirklich wünschenswert, ein solches System in Erdnähe rumballern zu lassen?
Mir ist unklar, wie der Laser gezielt werden soll, um so kleine Objekte mit großen Geschwindigkeiten über große Entfernungen zu treffen. Um die Bahnen der Schrottteile zu beeinflussen, muß durch den Laser eine gewisse Energiemenge übertragen werden. Wahrscheinlich würde ein kurzer Treffer gar nicht genügen. Um eine ausreichende Energiemenge zu übertragen, ist auch der Zeitfaktor wichtig. Dazu müßte man die Objekte extrem genau verfolgen und den Laser nachführen können.
Mit dem Treffen des Objektes ist es aber auch nicht getan.
Es müße genau kalkuliert werden, wie die Bahn des Objektes verändert werden soll, damit es danach auch wirklich in die Atmosphäre eintritt und nicht in eine unkontrollierte und unter Umständen noch gefährlichere Bahn eintritt.

Was ist, wenn so ein Hochenergie-Laser vorbei schließt - was sehr wahrscheinlich ist - was trifft er dann im Eifer des Gefechts?

Was wäre, wenn Terroristen ein solches Waffensystem unter ihre Kontrolle kriegen? Vielleicht würde die damit ja irgendwas treffen? :-\

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Offline redmoon

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #154 am: 09. April 2009, 19:40:33 »
Hallo,

und hier noch ein Artikel von NZZ-Online, der sich ebenfalls mit der Weltraummüll-Konferenz der letzten Woche beschäftigt : 
http://www.nzz.ch/nachrichten/wissenschaft/der_weltraum_soll_entruempelt_werden_1.2359435.html 

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #155 am: 16. April 2009, 11:49:44 »
Themenbezogene Auszüge der April-Ausgabe des obital debris report der NASA:

ISS-Crew in sicherem Hafen
Weitere Details zu COSMOS2251 und IRIDIUM33
MMOD Treffer an Endeavours Flight Deck Fenster untersucht

Hier die Aktuelle monatliche Anzahl der im Orbit befindlichen Objekte:

Quelle:NASA
Original-Bericht
« Letzte Änderung: 16. April 2009, 12:52:33 von technician »

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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #156 am: 16. April 2009, 13:06:13 »
Danke Thomas,

interessant finde ich den kurzen Abschnitt über ein "Fragmentation"-Ereignis am 8. März.

Ein 18-Jahre alter Ullage-Motor einer Protonoberstufe hat sich in ca. 20 Teile zerlegt, auf einer 465km x 18535km-Bahn, ursprünglich Teil eines GLONASS-Starts. Ein zweiter Ullage-Motor dieses Starts hat sich schon am 16. Juni 2001 "zerlegt". Insgesamt sind bereits 37 "zerlegende" Ullage-Motoren der Proton erfasst worden.

Das zeigt, wie wichtig Müllvermeidungstechniken- und strategien werden und was selbst nach Jahrzehnten aus den alten Dingern noch werden kann.
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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #157 am: 16. April 2009, 15:54:45 »
Schaut man sich den Graphen an, so sieht man, dass "Mission-Related-Debris" und "Rocket-Bodies" also "Missionsbezogene Trümmer" und "Raketenstufen" in zumindest dieser Auflösung fast deckungsgleich geworden sind.

Für mich heißt das, dass man sehr stark daran gearbeitet hat Trennungs-Müll (also Objekte, welche bei der Stufentrennung, bzw. Nutzlasttrennung entstehen) zu vermeiden.

Auch das Verhältnis Nutzlast / Trägermüll hat sich verbessert.

@Daniel - wie du bereits erwähntest, wichtig ist die Vermeidung auf lange Sicht, da es im Moment die alten Systeme sind, welche auseinanderbrechen und somit zur "Objektanreicherung" führen - siehe hierzu auch die Framentation-Kurve im Diagramm...

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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #158 am: 04. Mai 2009, 12:16:29 »
Zitat aus einem anderen Thread:
EADS erforscht gerade Luftsegel um den Deorbit von Raketenstufen zu beschleunigen. Diese Segel sollen den Luftwiderstand dramatisch erhöhen und es ermöglichen, dass die Oberstufe einer Ariane 5 Rakete von einer GTO Mission innerhalb von 25 Jahren (im Gegensatz zu 100 Jahren) in die Erdatmosphäre eintritt. Eine solches Segel wäre zudem sehr leicht. Für eine Ariane 5 Oberstufe wären 250 m^2 Segel notwendig.

Wie groß der Effekt eines solchen Segels ist, soll der Satellit Microscope erforschen.

Quelle:
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8029899.stm

Na das klingt doch nach einem interessanten und realisierbaren Konzept. ;)

Das Problem dieses Konzepts ist die Langfristigkeit. Eine Oberstufe ist dann immer noch mehrere Dekaden im All, und was in der Zeit passieren kann, habe wir schon gesehen, z.B. das Zerbersten von Ullage-Motoren (Proton), oder Explosion der Oberstufe an sich.
Eine "direkte Entsorgung" durch De-Orbit-Manöver halte ich allemal für die bessere Lösung.
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tobi453

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #159 am: 04. Mai 2009, 12:25:04 »
Klar ist ein Deorbit Burn besser, aber 25 Jahre sind besser als 100 Jahre. Außerdem könnte man das Segel sicher noch vergrößern, dann gehts schneller. ;)

Kreuzberga

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #160 am: 04. Mai 2009, 13:46:03 »
Eine "direkte Entsorgung" durch De-Orbit-Manöver halte ich allemal für die bessere Lösung.

Mit der neuen Vinci-Oberstufe für die Ariane ME wäre doch ein direktes Deorbiten zumindest bei einem GTO durch die Wiederzündbarkeit möglich, oder? Das Ding hätte man nach derzeitigen Planungen ab 2016. Ich glaube kaum, dass das Segel wesentlich früher einsatzbereit wäre.

Speedator

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #161 am: 04. Mai 2009, 14:55:03 »
Eine wiederholte Zündung hätte den Vorteil der Einfachheit.
Abgesehen von den Entwicklungskosten für solch ein Segel, würden die Kosten für Produktion und Qualitätssicherung noch einmal steigen. Zusätzlicher Treibstoff würde die Kosten wohl nur unwesentlich in die Höhe treiben.

Allerdings stellt sich die Frage, wieviel Treibstoff nötig wäre, um den gleichen Effekt zu erzielen. Oder anders gesagt, müsste man wissen, ob der zusätzliche Treibstoff mehr wiegt als das Segel und den dafür nötigen, zusätzliche Treibstoff.

braunovic

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #162 am: 16. Mai 2009, 13:58:15 »
falls diese frage nochnicht aufgetreten ist:

kann man nicht dieser weltraumschrott auf irgendeine art recyclen? mit einer raumfähre oder satellit? könnte man nicht z.b. einen magnetsatellit senden und dieser ferromagnetischer schrott einsammelt mit einem magnetfeld?

mfg braunovic

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Offline Nitro

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #163 am: 16. Mai 2009, 14:17:33 »
Stell dir mal vor du hast einen Magneten (kann ruhig ein ziemlich grosser sein) und du versuchst damit jetzt ein Stueck Metal einzufangen, dass mehrere Kilometer entfernt ist und mit 25000 Km/h an dir vorbeifliegt. Das funktioniert einfach nicht, leider.
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

braunovic

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #164 am: 16. Mai 2009, 14:18:33 »
Stell dir mal vor du hast einen Magneten (kann ruhig ein ziemlich grosser sein) und du versuchst damit jetzt ein Stueck Metal einzufangen, dass mehrere Kilometer entfernt ist und mit 25000 Km/h an dir vorbeifliegt. Das funktioniert einfach nicht, leider.

und mit einem steuerbaren satellit/ raumfähre ?

Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #165 am: 16. Mai 2009, 14:19:52 »
falls diese frage nochnicht aufgetreten ist:

kann man nicht dieser weltraumschrott auf irgendeine art recyclen? mit einer raumfähre oder satellit? könnte man nicht z.b. einen magnetsatellit senden und dieser ferromagnetischer schrott einsammelt mit einem magnetfeld?

mfg braunovic

Nun, diese Frage ist tatsächlich schon aufgetretten. Das Problem ist, das die einzelnen Teile extrem weit (mehrere Kilometer) voneinander entfernt sind. Ein Magnet, der die Teile noch in dieser Entfernung erreicht, müßte gigantische Ausmaße haben und/oder enorme energiemengen benötigen.


und mit einem steuerbaren satellit/ raumfähre ?

Ein derartiges Fahrzeug wurde sehr Viel Treibstoff verbrauehen, und könnte daher nicht sehr lange aktiv sein.
Raumfahrt ohne Vision ist nichts. Also lasst uns das Unmögliche wahr werden!

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Offline Nitro

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #166 am: 16. Mai 2009, 14:23:50 »
Gleiches Szenario. Wie willst du dieses schnelle Teil abbremsen ohne dabei dein Raumfahrzeug zu beschaedigen. Dann ist da noch das Problem der reinen Menge des Weltraumschrotts. Selbst wenn du das Problem mit dem Abbremsen irgendwie loesen koenntest, bleibt immer noch die Tatsache, dass da oben tausende von Truemmerstuecken rumfliegen. Du muesstest mit jedem dieser Teile ein Rendevouz durchfuehren. Das heisst du braeuchtest entweder ein Raumfahrzeug mit nahezu unbegrenzten Treibstoffreserven und eine Menge, Menge, Menge Zeit (schaetzungsweise mindestens 100 Jahre), oder tausende Raumfahrzeuge.
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

braunovic

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #167 am: 16. Mai 2009, 14:25:56 »
falls diese frage nochnicht aufgetreten ist:

kann man nicht dieser weltraumschrott auf irgendeine art recyclen? mit einer raumfähre oder satellit? könnte man nicht z.b. einen magnetsatellit senden und dieser ferromagnetischer schrott einsammelt mit einem magnetfeld?

mfg braunovic

Nun, diese Frage ist tatsächlich schon aufgetretten. Das Problem ist, das die einzelnen Teile extrem weit (mehrere Kilometer) voneinander entfernt sind. Ein Magnet, der die Teile noch in dieser Entfernung erreicht, müßte gigantische Ausmaße haben und/oder enorme energiemengen benötigen.


und mit einem steuerbaren satellit/ raumfähre ?

Ein derartiges Fahrzeug wurde sehr Viel Treibstoff verbrauehen, und könnte daher nicht sehr lange aktiv sein.

eine sache zur energieversorgung: wenn solar nicht reicht, wie wärs mit einem nuklearen Kernreaktor? dies brächte mehr energie als solar

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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #168 am: 16. Mai 2009, 14:31:03 »
Das ist keine Sache der Energieversorgung (alleine). Bei unseren heutigen Impulsantrieben muss Masse "hinten raus geworfen" werden, um Schub zu erzeugen. Von dieser Masse hat man nur eine begrenzte Menge mit.
Außerdem spielt, wie auch schon mal gesagt, die Orbitmechanik eine einschneidende Rolle: Da oben kann man nicht "einfach" überall hin fliegen, jedes Manöver verbraucht Treibstoff und es gibt Manöver die verbrauchen sogar sehr viel Treibstoff. Man ist praktisch auf eine Orbitebene festgelegt und kann darin die Höhe ändern, aber nur sehr schlecht "nach links und rechts fliegen".
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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #169 am: 18. Mai 2009, 07:59:31 »
Hier:
http://www.spacemart.com/reports/An_Entrepreneur_Dream_Space_Debris_999.html

wird (großspurig) berichtet, dass mit "Müllbeseitigung im Orbit" ein neuer Markt gerade erst entsteht, in dem man mit der richtigen Idee Millionenumsätze tätigen kann.

Tja, aber was bleibt der Artikel schuldig? ... Die Idee ...  ::)
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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #170 am: 03. Juli 2009, 09:28:44 »
Die US Air Force entwickelt ein neues Radarsystem zur Überwachung niedriger Orbits: Space Fence

Entlang der südlichen USA sollen zwischen Kalifornien und Georgia 9 Stationen gebaut werden, 3 Sender und 6 Empfänger. Diese sollen einen "senkrechten" Zaun generieren und durchfliegende Objekte erfassen. Die größte Sendeantenne soll in Texas entstehen, 2 Meilen lang und mit einer Leistung von bis zu 770 kW. Die beiden anderen Sender sollen in Arizona und Alabama entstehen mit 40kW.

Lockeed Martin hat jetzt einen 30Mio $US Auftrag zur Konzeptentwicklung bekommen.
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Offline -eumel-

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #171 am: 03. Juli 2009, 12:00:15 »
Hier:
http://www.spacemart.com/reports/An_Entrepreneur_Dream_Space_Debris_999.html

wird (großspurig) berichtet, dass mit "Müllbeseitigung im Orbit" ein neuer Markt gerade erst entsteht, in dem man mit der richtigen Idee Millionenumsätze tätigen kann.

Tja, aber was bleibt der Artikel schuldig? ... Die Idee ...  ::)



Nicht nur das.
Woher sollen denn die Millionen kommen?

knt

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #172 am: 05. Juli 2009, 00:16:43 »
Nach 11 Seiten interessanter Diskusion ziehe ich den Schluss, dass es derzeit keine Möglichkeit den Weltraummüll aktiv zu beseitigen.
Um so wichtiger ist meiner Meinung nach die Müllvermeidung. Wenn man es schaft pro Jahr weniger Müll zu produzieren als auf natürlichem Wege (verglühen) beseitigt wird sollte sich das Müllproblem langfristig lösen.

Konzentrieren muss man sich bei der Müllvermeidung vorallem auf hohen Orbits - den je höher der Orbit desto langsamer funktionieren die "Selbstreinigungskräfte".

In der Praxis bedeutet das man braucht ein Konzept das es erlaubt den Orbit von Statelliten die ihre Lebenszeit aufgebraucht haben und deaktiviert werden sollen und von Oberstufen die genutzt wurden um die Satelliten dort zu plazieren soweit zu verringern das sie einen ausreichend niedrigen Orbit erreichen um von den Selbstreinigungskräften in ausreichend kurzer Zeit beseitigt zu werden. Dazu muss eine ausreichend große Reserve an Treibstoff/Energie vorhanden sein.

Meiner Meinung nach ist das etwas, was man schon bei der nächsten Generation von Oberstufen, Satelliten und Trägerraketen berücksichtigen kann. Die Frage der Müllvermeidungdes muss die gleiche Beachtung geschenkt werden, wie alle übrigen Aspekte der Mission.

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Offline Schillrich

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Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #173 am: 05. Juli 2009, 00:22:09 »
Wer hätte gedacht, dass auch das Weltall eine begrenzte Ressource für den ewig expandierenden und wachsenden Menschen werden würde.
\\   //    Grüße
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knt

  • Gast
Re: Konzepte gegen Weltraumschrott
« Antwort #174 am: 05. Juli 2009, 02:23:39 »
Wer hätte gedacht, dass auch das Weltall eine begrenzte Ressource für den ewig expandierenden und wachsenden Menschen werden würde.

Ich. :p Es gibt nichts was ewig wächst - wahrscheinlich nicht einmal das Universum und die Zeit selbst.

Zwar gibt es theoretisch eine unbegrenzte Ressource, da die Gesamtenergie des Universums eine Konstante ist und jeder Verbrauch (gleich welcher Ressource) nur ein Umwandlungsprozesse von einer Energie/Materie Form in eine andere ist. Praktisch läst sich diese Unbegrenztheit für den Menschen aber nicht realisieren - nicht einmal mit reiner Sonnenenergie.
« Letzte Änderung: 05. Juli 2009, 05:42:35 von knt »