Konzepte gegen Weltraumschrott

Für den Lasertransport stelle ich mir ein großes flaches Solarluftschiff vor.
PV Module auf der Luftschiffoberseite laden Konsensatoren auf, deren Energie dann in den Laser
fliessen.

Gruß,
Jens

Die Amerikaner haben SpaceFence Abkommen über indirekten Zugriff auf die Daten mit einigen Staaten und ESA und Eumetsat, aber nicht Deutschland z.B.:
http://www.spacenews.com/article/military-space/42619haney-us-partners-to-have-indirect-access-to-space-fence-data

Strategic Command has announced space situational awareness data-sharing agreements with Australia, Japan, Italy, Canada, France, the Republic of Korea and the United Kingdom. It also has agreements with the European Space Agency and Europe’s Eumetsat weather satellite organization, Haney said.

wizges Video zum Thema. Als Cartoon ist das alles so schön einfach.

ws

So einfach gehts ! Aber sie machens nicht ! 

Der größte Gag wär - die schicken so ein Ding hoch und -kaboom- kaputt durch Weltraumschrott.

Aber im Ernst - das Ding muß doch wesentlich manövrierfähiger sein als sonst ein Sat. Denn selbst genauestes auf die Bahn bringen zu einem Kandidaten - was ist wenn der "falsch herum" fliegt? Einfach anfassen mit einem "Arm" bringt (Dreh)momente , die man sicher nicht in ein paar Sekunden passend für den Absturz machen kann.
Die Kamikaze-Methode geht natürlich nicht, also viieel mehr Treibstoff und ein wiederzündbares Triebwerk und 'nen teuren Robotarm, was alles für den Einmaleinsatz fast zu schade ist....

Und wer soll das bezahlen?
Die Anderen?

Ja genau das ist es ja was ich mich bei diesem Konzept "Satellit gegen Alssatellit" frage. Es läuft ja darauf hinaus, daß mittlerweile1000 Sats gegen 1000 Altsat eingesetzt werden müßten. Selbst wenn man auf anfassen verzichtet und praktisch 4 Triebwerke mit einem Netz dazwischen verwendet zum irgendwie bremsen - die benötigte Rakete bleibt.
Nee da wird man wohl noch 20 Jahre warten müssen, bis man vielleicht doch mal 'nen relativ frei manövrierbaren Flitzer hat, mit extrem verbesserten Triebwerken, nachtankbar etc., mit dem man die erwähnten 1000 Dinger runterschubst. Allerdings fürchte ich um die Zeit schon eine "Satellitenklimakatastrophe" oder sowas, unlösbar ohne internationale Zusammenarbeit. Die ich noch nicht sehe..........

Hallo zusammen,

in den USA gibt es derzeit wohl starke (Für-)Sprecher für mehr Engagement der Administration/Exekutive, um den Weltraummüll langfristig in den Griff zu bekommen:
http://spacenews.com/article/civil-space/42634industry-worries-government-%E2%80%98backsliding%E2%80%99-on-orbital-debris

Eine Seite befürwortet/fordert, dass Objekte aktiv entfernt werden müssen (5+ pro Jahr), um eine stabile Situation zu erreichen. U.a.  Donald Kessler: "If we don’t start removing five to 10 objects per year for the next 100 years, we’ll have an unstable environment,". NASA sagt selbst: “We do not have an active debris remediation program,”.
meine Meinung: Die Technologien hierfür sind aber noch sehr früh, sehr unreif, so dass deren mögliche Wirksamkeit noch nicht wirklich bewertet werden kann. Außerdem sind solche Vorhersagen "5-10" auf "100 Jahre" reine Spekulation. Wer weiß, wie Raumfahrt in 10 oder 20 Jahren aussehen wird, mit welchen Technologien, mit welchen Mengen?

Die andere Seite (u.a. das DoD und die FCC) befürwortet mehr Disziplin bei der Vermeidung neuen Mülls. U.a. sollen Ausnahmen bei den "Vermeidungs-Anforderungen" bis 2018 auf Null gesenkt werden, also keine missionsspezifischen Ausnahmen mehr, die mehr oder weniger Müllfreisetzung und dessen Langlebigkeit erlauben. Gerade die FCC hat aber Iridium jetzt Freigaben erteilt, damit diese ihre alten Satelliten, mit bereits zu wenig Treibstoff für den geplanten De-Orbit haben, noch länger betreiben können.
meine Meinung: Dieser Wege ist für mich der einzig effektiv plan- und umsetzbare. Die Gesetzgebung muss klare Grenzen setzen und Verantwortungen regeln, die dann durchgesetzt werden. Die Hersteller/Betreiber werden nicht von allein und einseitig handeln.

Ja, der erste Schritt wäre eine internationale Vereinbarung, dass jeder Betreiber seine Hardware in möglichst kurzer Zeit wieder aus dem Orbit holt.
Zumindest für die großen Teile, wie Satelliten oder Oberstufen, ist das durchaus machbar.
Diese Verpflichtung muss einklagbar sein.
Wenn jemand seinen Kram nicht in vorgegebener Zeit aus dem Orbit holt, dürfen das andere Firmen tun und der Betreiber muss für den Einsatz zahlen. So könnte es funktionieren.

Bevor etwas in den Orbit gestartet wird, muss klar sein, wie und wann es wieder runter kommt.
Mit den Altlasten ist es schwieriger.

Nee da wird man wohl noch 20 Jahre warten müssen, bis man vielleicht doch mal 'nen relativ frei manövrierbaren Flitzer hat, mit extrem verbesserten Triebwerken, nachtankbar etc., mit dem man die erwähnten 1000 Dinger runterschubst.

Das kann nicht funktionieren. Vom Warten kommt gar nichts!
Da müsste man schon aktiv dran arbeiten und richtig Geld einsetzen.
Solche Serviceleistungen - Weltraumschrott aus dem Orbit holen - wäre ein gutes Geschäft für private Firmen.

Dass ein Fahrzeug mehrere Objekte (oder gar 1000) aus dem Orbit schleppt, ist völlig illusorisch.
Schließlich befinden sich alle Objekte in unterschiedlichen Bahnen und sind kaum nacheinander erreichbar.

Ja, der erste Schritt wäre eine internationale Vereinbarung, dass jeder Betreiber seine Hardware in möglichst kurzer Zeit wieder aus dem Orbit holt.
Zumindest für die großen Teile, wie Satelliten oder Oberstufen, ist das durchaus machbar.
Diese Verpflichtung muss einklagbar sein.
Wenn jemand seinen Kram nicht in vorgegebener Zeit aus dem Orbit holt, dürfen das andere Firmen tun und der Betreiber muss für den Einsatz zahlen. So könnte es funktionieren.

Bevor etwas in den Orbit gestartet wird, muss klar sein, wie und wann es wieder runter kommt.
Mit den Altlasten ist es schwieriger.

Da stimme ich vollkommen zu. Es muß eine verbindliche Regelung her. Auch wenn sie zunächst nur für die gesamte westliche Raumfahrt gilt. China und wahrscheinlich auch Russland würden dann irgendwann mitmachen.

Aber für welchen Bereich würde es gelten? Bis ca. 400-600km Höhe passiert es von ganz alleine. Man müßte festlegen, daß alles, was zu klein ist für selbstständiges deorbit in dieser Höhe bleiben muß.

Für geostationär gibt es die Friedhofsorbits. Da oben ist viel Platz und es ist alles eine Inklination. Das wäre meiner Meinung nach gut genug. Einsammeln und verschrotten könnte irgendwann durchaus möglich sein, weil man nicht mit vielen Inklinationen zu tun hat.

Wichtig wären also Regelungen für den Bereich dazwischen und für Vermeidung von Trümmerwolken.

Zitat eumel

Das kann nicht funktionieren. Vom Warten kommt gar nichts!

Ist ja richtig. Mit warten meine ich  - auf Durchbrüche beim Antrieb.  Klar, da zeichnet sich vorläufig nichts ab. Aber zu sagen, da kann es keine Überraschungen geben, halte ich für vermessen.
Daß man inzwischen dies und jenes versucht, ist freilich ok. Kann mit den derzeitigen Mitteln nur zu spät kommender Kleckerkram sein.

Da müsste man schon aktiv dran arbeiten und richtig Geld einsetzen.

Ja.  Richtig Geld. Z.B. das, was für globale Machtspielchen gebunden ist

Solche Serviceleistungen - Weltraumschrott aus dem Orbit holen - wäre ein gutes Geschäft für private Firmen.

Naja Elon Musk hat da keine Zeit. Verständlicherweise.
Und wer wäre da evtl. noch fähig? Es geht ja hier darum, eine Rakete und den Spezial(!)satelliten zu entwickeln und das 5...10mal (>NASA) im Jahr zu starten. Ohne Schaden anzurichten. Denn daß Firmen, die schon was entwickelt haben, in einer gemeinsamen Anstrengung alles in einen Topf werfen, das halte ich derzeit für undenkbar.
Ein gutes "Geschäft" wäre es bei internationaler, offener Zusammenarbeit. Ok, hier träume ich ein bissel 

Dass ein Fahrzeug mehrere Objekte (oder gar 1000) aus dem Orbit schleppt, ist völlig illusorisch.
Schließlich befinden sich alle Objekte in unterschiedlichen Bahnen und sind kaum nacheinander erreichbar.

Richtig. Derzeit ja. Aber es geht um 1000e große und 10000e kleine Objekte. Da darf man auch ein solches Gerät nicht einfach völlig als unmöglich bezeichnen und vergessen. Warten ja, aber dabei was tun und nicht seinen Firmen-Stupor pflegen.

Was diesen ach so bequemen Friedhofsorbit betrifft - man will ja vielleicht doch in Zukunft ein bissel weiter hinaus und auch öfter. Und sei es "nur" bis zum Mond oder LaGrangeX. Wie lange wird man da noch mit geringem Aufwand Lücken finden? Es geht ja schließlich um sichere (!) Bahnen für bemannte (!) Raumschiffe durch zunehmende Mengen von hoffentlich 100% bekannten (?) Objekten.

Friedhofsorbit sehe ich nur sinnvoll für geostationäre Satelliten, eben knapp oberhalb. Für weiter draußen kann man da recht gut dran vorbeifliegen. Für alles andere in großer Höhe entweder runter oder raus aus dem Orbit, weg von der Erde. Das Sonnensystem ist vorläufig groß genug. Und wie gesagt, den Friedhofsorbit irgendwann leerräumen ist schon möglich, weil die alle in gleicher Inklination und ähnlicher Höhe rumschwirren.

Sehr merkwürdig finde ich die Regel für Oberstufen Richtung GTO. Wenn ich es richtig verstehe, sollen die sehr lange oben bleiben, wozu soll das gut sein? Aber vielleicht habe ich da was falsch verstanden.

Hallo Führerschein,

welche Regel für "Oberstufen in Richtung GTO" meinst du?

Hallo Führerschein,

welche Regel für "Oberstufen in Richtung GTO" meinst du?

Daß die viele Jahre oben bleiben sollen, wenn sie nicht sofort runtergeholt werden. Aber vielleicht habe ich da was falsch verstanden. Das macht für mich keinen Sinn.

[Ohne alles gelesen zu haben  ]
Ich würde mit einer Rakete mehrere Kleinstsatelliten hoch bringen, die zwei Funktionen aus führen sollen.
1. Eine Metalmenbrahne aufspannen, an dehne viele größere Satelliten abgebremst werden, um dann Richtung "Erde zurück Stürzen [Raumpatrouille Orion]" und verglühen.
2. Bei ganz großen Objekten, als Kamikazie-sateliten heran schweben und die großen Brocken mit Greifer einfangen und Richtung Graveyard-Orbit transportieren um dort selber zu bleiben.
[so jetzt duck ich mich und lasse den Sturm über mich ergehen] 

Am JPL hat man vor wenigen Wochen im Zuge eines Parabelflugs an Bord einer C9B Tests mit künstlichen "Gecko"greifern durchgeführt. Dabei konnten sowohl ein rund 10kg als auch ein rund 110 kg schweres Objekt schwebend gefangen/gehalten werden (leider wird nirgendwo erwähnt wie groß die Greiferflächen waren). Auch wenn das Ganze im entsprechenden Artikel gleich wieder mit dem Einfangen von Weltraumschrott in Verbindung gebracht wird, so finde ich die Technologie prinzipiell als eine einfach zu handhabende Greifertechnik im Weltraum sehr interessant. Mal sehen ob es zu einer Testreihe auf der ISS kommen wird.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4421

Weitaus mehr Details finden sich in der Publikation "Controllable ON-OFF Adhesion for Earth Orbit Grappling Applications". Kurze Zusammenfassung:

Man fertigt die mikroskopischen "Härchen" in einem cleveren Prozess aus Silikonmaterial. Somit entsteht ein beliebig großes Feld von hochflexiblen Mikrohärchen (Basisbreite: 20µm, Höhe: 80µm, es wurde aber auch mit größeren Dimensionen experimentiert) Allein über die seitliche Bewegungsrichtung des Greifers im Kontaktzustand lässt sich durch Umbiegen eine großflächige Kontaktstelle (siehe B) und somit erhebliche Van-der-Waals-Kräfte erzielen. Die Haftung lässt sich durch Zug unter einem bestimmten Ablösewinkel wieder aufheben.



Mögliche Anwendungsgebiete laut JPL:

Satellite Servicing, Robotic ISS inspection, Orbital Debris, Rendezvous and Docking, Astronaut EVA, In-Space Assembly

Hier ebenfalls ein interessantes Gedankenexperiment von Michael Bonard, früherer Raumfahrtingenieur und -manager und aktueller Autor bei SpaceNews) zum Beikommen des Schrottproblems:

http://spacenews.com/42511space-debris-mitigation-a-new-hope-for-a-realistic-solution/



Dabei sollen Weltraumschrottteile durch einen Elektronenstrahl elektrisch negativ aufgeladen werden und mithilfe des Erdmagnetfelds je nach Feldlinienrichtung beschleunigt oder abgebremst werden. Der immer elliptischer werdende Orbit führt schließlich zu einem Wiedereintritt und Verglühen des Schrottteils.
Ein solcher Elektronenstrahl wäre von der Leistungsaufnahme weitaus geringer als ein Laser (da es ja nur um Ladung geht und nicht darum, einen Schrotteil thermisch aufzuheizen) und könnte inform einer Elektronenkanone (klingt brachial, ist es aber nicht) an der ISS angebracht werden.
Also ich finde die Idee prima! 
Wenn das wirklich so ein Low-Cost-Ansatz darstellt und auch effizient sein könnte, sollte man das durchaus mal versuchen bzw. versuchen staatliche oder internationale Forschungsgelder aufzutreiben.
Es könnte natürlich aber auch sein, dass die generierte Ladung sich zu schnell wieder verliert oder durch den Sonnenwind abgebaut wird. So etwas müsste man aber eigentlich im Vorfeld für unterschiedliche Sonnenaktivitäten simulieren können.
Aber Forschung heißt manchmal letztlich auch Risiken einzugehen.

Ich denke das geht an der Realität vorbei. Objekte im Orbit laden sich eh auf, auf der Nachtseite eher negativ, auf der Tagseite eher positiv. Diese immer wieder kehrenden Effekte wären höher, als ein einmaliger, kurzer Elektronenbeschuss, bzw. nach einem Orbit würden diese natürlichen Effekte den kurzzeitigen Effekt des Beschusses schon wieder übersteuern.

Ein Problem ist hierbei aber das sich die ISS dabei immer weiter aufladen würde. Um dies zu kompensieren müssten Ionen, mit der gleicher (inverser, *-1) Ladung ebenfalls abgestrahlt werden.
Das könnte beim Einsatz von einem SEP System zur Bahnanhebung recht einfach möglich sein, weil man hierzu eh ein ionisiertes Gas benötigt, man würde also zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen.
Es könnte natürlich auch sein das eine Aufladung durchaus auch, im doppelten Sinn, auch positive Seiten haben kann um z.B. ebenfall positiv geladene Teilschen von der Sonne abzulengen.
(captain adama: switch on positiv shield  )

Diese immer wieder kehrenden Effekte wären höher, als ein einmaliger, kurzer Elektronenbeschuss, bzw. nach einem Orbit würden diese natürlichen Effekte den kurzzeitigen Effekt des Beschusses schon wieder übersteuern.

Allerdings weiß ich zum Einen nicht, welche Ladungen mit der E-Gun aufgebaut werden sollen, noch zum Anderen wie lange die Bestrahlung dauern soll. x-Mal über viele Tage/Wochen?
Wie ich schon gesagt habe, die Sonnenwindparameter im Erdorbit sind sicherlich ausreichend vermessen. Auch sind die Daten zur Tag-/Nachtaufladung von Satelliten bzw. zum Magnetfeld der Erde bekannt. Wenn so ein Experiment in FEM-Simulationen keinen eindeutigen positiven Effekt verursacht, bei dem man sich lediglich über den Grad der Effizienz uneinig ist, ist die Sache ohnehin gestorben.
Auf den ersten Blick hätte ich allerdings auch eine magnetische Abbremsung wie beim Magnetic Aeroshell Capture allein über Plasmawechselwirkung nicht für möglich gehalten.

Da die ISS nicht geerdet ist (Ladungserhaltung).

Allerdings entstehen durch die Reibung der ISS mit der dünnen Luft ohnehin immer Ladungen, die über Spitzenentladungen in Form von Elektronen in die Umgebung abgegeben werden. Diese Elektronen könnte man auch sinnvoll nutzen. Trotzdem bin ich eher skeptisch.

Abkommen zwischen Deutschland und USA über den Austauch von Weltraumsituationsdaten:
http://www.af.mil/News/ArticleDisplay/tabid/223/Article/562752/stratcom-germany-make-arrangement-to-share-space-services-data.aspx

Ich habe gerade eine deutsche Pressemitteilung auf der Bundeswehrseite gesucht aber da sucht man wohl vergeblich.

Das ist wie bei dem Galileostart. Verlässliche Informationen über europäische Raumfahrt mal wieder vom US-Militär.

Die ESA untersucht Technologien zum Einfangen von Weltraumschrott, hier mit Netzen. Auf Parabellflügen wird es vorab getestet.



http://www.aerospace-technology.com/news/newsesa-tests-deployable-nets-space-debris-4538987

Aeroscales Variante klingt ja auch nicht uninteressant. Vorallem der Zeitplan. 2017 die erste Mission - wäre wünschenswert.

http://www.japantimes.co.jp/news/2015/05/15/business/tech/astroscale-opens-lab-tokyo-bid-clean-space-junk/#.VVXOl9qqpHx

wizges Video zum Thema. Als Cartoon ist das alles so schön einfach.

ws

Ich bin für eine kombinierte Lösung von Greifarme und Netze.
Ein modularer Bergungssatellit sollte für mindestens 10 Einsätze im Orbit Treibstoff und Netze an Bord haben.
Das senkt die Kosten.
Die bessere und billigere Lösung ist die zukünftige Müllvermeidung durch weniger Satelliten.

Gruß,
Jens

Hallo zusammen,

hier hat es wieder mal ein Konzept auf die Startseite bei SpaceNews geschafft:
http://spacenews.com/launchspace-pitches-debris-sweeper-that-doubles-as-satellite-tracker/

Launchspace Technologies Corp. schlägt "Fußballfeld-große" Sammler (Debris Collection Units) für Kleinschrott auf Äquatorbahnen 600km-1200km vor. Sie sollen mit einem Netz offenbar die kreuzenden (also inklinierten) Orbits reinigen. Gleichzeitig sollen sie mit Sensoren beim Space-Tracking von Objekten helfen.

Als Geschäftsmodell möchte man zuerst ein Private-Public-Partnership für die Sammeltechnologie und einen Sensor-Space-Tracking-Anwendung. Später soll sich das Reinigungsgeschäft selbst tragen ("wenn Konstellationsbetreiber A seine orbits räumen lässt, wir Betreiber B das bei seiner Konstellation auch wollen ..."). Außerdem scheinen sie "Recycling" des gesammelten Schrotts im Orbit anzudeuten.

Hört sich für mich alles noch nicht ganz gar an und etwas willkürlich zusammengesteckt ... sowohl im Geschäftsmodell (irgendwie auf den Konstellationzug aufspringen, wird schon gehen ... aber zuerst noch Space-Tracking für die öffentliche Hand einbauen, wird auch gehen ...) als auch beim technologischen Konzept. Die Meldung bleibt vage, was da im Orbit sammeln soll. Bei kreuzenden Orbits sind die Begegnungsgeometrien und -energien nicht einfach. Aber immerhin wäre man nicht auf "einen Orbit" festgesetzt, sondern könnte viele polare Orbits "durchstoßen". Ob man sie damit aber signifikant reinigt?