Konzepte gegen Weltraumschrott

Hallo Daniel, willkommen bei uns.

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Das Satelliten mit Lageregelungstriebwerken ausgestattet werden, ist schon lange standard. Aber wäre es dann nicht auch möglich, Satelliten mit Docking-Systeme (z. B. wie bei den Progressfrachtern) auszustatten?
Es hätte auf jedenfall den Vorteil, dass Satelliten deren Treibstoffvorat nur noch für den letzten Flug in den Friedhofsorbit reicht, statt dessen auch z. B. die ISS ansteuern könnten, um sich dort entweder wieder aufzutanken,, repparieren zu lassen oder mit dem nächsten Progressfrachter sauber zu verglühen etc.
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Ruhri hat es eigentlich schon gesagt. Diese Idee kommt häufig, ist aber nicht realistisch. Die Orbitmechnanik macht das praktisch unmöglich. Man muss allgemein Orbithöhe (kann von wenig bis viel Treibstoff reichen) und Lage der Orbitebene (benötigt viel bis sehr viel Treibstoff) ändern. Allgemein ändern Objekte im Orbit daher ihre Ebene nicht.
Hinzu kommt, dass Rendezvous und Servicing/Tanken nicht trivial sind, sondern sehr komplexe Systeme/Technologien und Verfahren benötigen. Dadurch wird so etwas aufwändig und teuer.
Viele Satelliten, v.a. im GEO, leben eh sehr lange. 15 Jahr sind heute eigentlich state-of-the-art. Danach fallen langsam auch andere Systeme aus und es gibt "Neueres" , das man lieber neu startet.

Jetzt muss ich mal ganz dumm fragen. Die meisten Konzepte die ich bisher gelesen habe betreffen ja das "einfangen" von Schrott.
Wäre es nicht wesentlich effektiver irgendwas zu bauen was in der lage ist die teile so abzulenken das sie richtig Erde fliegen und verglühen?

Quasi irgendwas was permenent rumfliegen kann und jedem schrottteil halt den nötigen drall richtung Erde gibt.

Hallo,

in die Richtung gehen ja Konzepte, wie u.a. DEOS: nicht kooperative Ziele anfliegen, untersuchen und einfangen/unter Kontrolle bringen. Aber das ist kein pauschales Allheil-Konzept, sondern funktioniert nur in engen Grenzen. Allgemein ist dieser Aufwand nur sinnvoll bei großen Objekten, also toten Satelliten bspw., die eine reale Gefahr darstellen. Und auch hier spielt die Orbitmechanik die entscheidende Rolle. So ein Servicer kann ggf. mehrere Objekte auf einer Orbitebene anfliegen, aber keine Objekte auf dem Orbit "daneben".

Habt ihr von dem MicroGravity Foundry von deep space industries gehört? Der 3D Drucker, der auch im Weltraum funktioniert und angeblich komplexe Bauteile aus Asteroiden herstellen kann.

Damit würde sich ein Fenster zum Königsweg der Schrottbeseitigung auftun: Wiederverwertung von Schrott oder gar selbstreplizierende Weltraumschrott-Sammler. Wenn das Mit Asteroiden funktioniert, funktioniert das erst recht mit Weltraumschrott und eine, sich zumindest teilweise, selbstreplizerende Infrastruktur würde die Kosten erheblich senken.

Wobei man mit selbstreplizierenden Sonden natürlich nebenbei auch mal schnell im Weltraum lebensfähiges "Leben" erschafft, womit man vorsichtig sein sollte.

Sich selbst Reproduzierende Sonden bräuchten aber nicht mit Leben gleichgesetzt werden den vom künstlicher Intelligenz ist das noch sehr weit Entfernt ansonst könnte man auch sicherheitsmaßnamen einbauen zum beispiel die Anzahl an Aktiven Sonden Reduzieren ältere treten in die Atmosphäre ein und verglühen gezielt.

Ist aber sehr Unrealistisch das so etwas Umgesetzt wird.

Die DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) will mit Robotern ausgediente Satelliten anfliegen und umbauen.

Durch wiederverwendung von Komponenten will man ein neues Kommunikationsnetz errichten.

Geld soll das, zumindestens langfristig, auch noch sparen.

http://www.sfgate.com/bayarea/article/Robotic-mechanic-may-reuse-satellites-in-space-4215108.php

Lawotschkin hat in der aktuellen Ausgabe seiner Firmenzeitschrift ebenfalls ein Konzept zum deorbitieren von Satelliten vorgestellt. Zunächst einmal werden in dem Artikel die allgemeinen Schwierigkeiten dabei beschrieben, Satelliten einzufangen (die Herausforderungen, die z.B. mit DEOS bewältigt werden sollen).

Dann wird ein Konzept auf  Basis des Flagman-Raumsondenbus (wie bei Fobos-Grunt z.B. verwendet) dargestellt.

Missionsverlauf:

Varianten Flagman-Bus (oben, unten sind Fregat-Versionen)

флагман (=Flagman) = Flaggschiff
(und nicht der Signalgast  )  - HausD

EADS Astrium wurde von der CNES mit einer Studie beauftragt, zu untersuchen, wie mit einem Orbital-Transfer-Vehicle (OTV) die Beseitigung von großen Weltraumtrümmern erfolgen kann.

http://www.astrium.eads.net/de/pressezentrum/astrium-untersucht-beseitigung-von-grossen-weltraumtrummern.html

Weitere Detail zum OTV-Vorhaben kann man auch der CNES-Präsentation entnehmen:
http://www.oosa.unvienna.org/pdf/pres/stsc2013/2013iaf-02E.pdf

Huhu,
eine kurze Frage: Auf der Seite der Tagesschau gibt es ein Interview zum Thema Weltraumschrott, und Wege damit umzugehen, da findet sich dann folgender Satz:

[Es geht um einen Abschleppsatelliten:]Der würde beispielsweise an ausgedienten Satelliten andocken und sie mit Schubdüsen in eine so genannte Friedhofsbahn schieben oder bugsieren. Das ist eine Flugbahn, in der der Satellit kontrolliert abstürzt und in der Erdatmosphäre verglüht oder über unbewohntem Gebiet niedergeht.

War eine Friedhofsbahn nicht einfach nur eine Bahn, die ansonsten nicht weiter genutzt wird, und man die Satelliten dort einfach abstellt - jedoch nicht mit dem Ziel, dass sie dort bald von alleine "verschwinden".

Das verfrachten des Satelliten auf einen niedrigen Orbit, von dem aus er in naher Zeit in der Atmosphäre verglüht war doch eine alternative Vorgehensweise, oder sagt man dazu auch Friedhofsbahn?

Den vollen Artikel findet man hier:
http://tagesschau.de/ausland/weltraumschrott118.html

Ich glaube das ist ein singemaesser Uebersetzungsfehler. Das sollte wohl eher heissen: Friedhofsorbit oder einen Orbit auf dem er kontrolliert in der Erdatmosphaere verglueht.

Wie du schon richtig sagst ist der Friedhofsorbit eine Umlaufbahn in der ausgediente Satelliten gelagert werden koennen ohne operationelle Satelliten zu gefaehrden. In der Regel gilt dies nur fuer geostationaere Satelliten und liegt etwa 300 km ueber dem geostationaeren Orbit.

Es gibt auch Methoden LEO-Satelliten welche nicht die Moeglichkeit haben sich am Ende ihres Lebens "selbst zu entsorgen" in einen niedrigeren Orbit zu bringen auf dem sie einerseits innerhalb der naechsten 25 Jahre in die Atmosphaere eintreten und zugleich moeglichst wenig andere operationelle Satelliten gefaehrden. Dieser Orbit wird allerdings in der Regel als Decommissioning Orbit bezeichnet.

Hallo Zusammen,
ein Video zu verschiedenen Konzepten zur Entfernung von Satelliten.
http://esatv.esa.int/Videos/2013/04/The_Space_Debris_Story_2013/(lang)/de

Mit den besten Grüßen
Gertrud

Es wäre schön, wenn nicht nur über die teure Entfernung nachgedacht sondern etwas zur Vermeidung von Weltraumschrott unternommen werden würde. Warum gibt es nicht schon längst ein internationales Abkommen, daß sowas regelt? 

Satelliten können so ausgerüstet werden, daß sie je nach Flughöhe auf einen Friedhofsorbit verbracht oder auf einen Absturzvektor gesteuert werden können. Oberstufen können ebenfalls zum Wiedereintritt gebracht werden. Stufentrennungsmechanismen müssen nicht unbedingt zu diversen losen Teilen führen.

All das könnte und sollte verbindlich vorgeschrieben werden.

Guten Morgen

All das könnte und sollte verbindlich vorgeschrieben werden.

Könnte: ja. Sollte: durch wen?
Es gibt jetzt internationale Standards der ISO, die aber noch sehr lax sind, quasi zahnlos. Internationale Standards sind nun mal ein großer Kompromiss, der kleinste gemeinsame Nenner. Das ist "work in progress" in dieser Dekade. Und ob man sie anwendet, ist auch jedem selbst überlassen.
Bleiben die einzelnen Missionen, mit Verträgen zwischen Auftraggebern und Lieferanten/Betreibern. Die sehen das (Schrott-)Problem, und die sehen den Aufwand und die Kosten ... und die Konkurrenz. Bei jeder einzelnen Mission wird dann entschieden, was und wie wir es machen. Im deutschen Raumfahrtprogramm ziehen wir z.B. zusätzliche und schärfere Anforderungen in die Verträge rein, als sie international durch ISO definiert sind. Andere machen das anders (weicher oder auch härter). Es ist obliegt der individuellen Verantwortung und den eigenen Möglichkeiten. Wer soll/kann das der ganzen Welt vorschreiben?

Hallo
Sitze gerade bei der ESOC in der space debris konferenz. Wie greife ich den Schrott? Wegen der Rotation gar nicht so einfach. ESA präferiert deshalb die Netzfangtechnik. Hoffentlich treiben dann nicht bald herrenlose Netze durchs All wie durch die Weltmeere.

Noch was aus der Fischerei: Harpunenschuss.

Etwas moderner: wegschieben mit Ionenstrahl

Live aus Darmstadt
Die Diskussion geht gleich ins Grundsätzliche. Wieviel neuer Müll wird bei den Müllentsorgungsmissionen produziert? Ausweichende Antwort. Diskussion aus zeitgründen beendet. Schade.

Hallo Rori,

Hallo
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 ESA präferiert deshalb die Netzfangtechnik. Hoffentlich treiben dann nicht bald herrenlose Netze durchs All wie durch die Weltmeere.
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Die Gefahr besteht nach der vorgesehenen Arbeitsweise, die in der Animation in dem unteren Video zu sehen ist, hoffentlich nicht.

Hallo Zusammen,
ein Video zu verschiedenen Konzepten zur Entfernung von Satelliten.
http://esatv.esa.int/Videos/2013/04/The_Space_Debris_Story_2013/(lang)/de

Mit den besten Grüßen
Gertrud

Drag Sail Technik wird vorgestellt. Einfach und billig. Wenn ich es richtig verstanden habe, derzeit nur für Neustarts geeignet. Wäre ein Ansatzpunkt für eine gesetzliche Verpflichtung zum Deorbiting.

Etwas moderner: wegschieben mit Ionenstrahl

Das ist meiner Meinung nach das beste Konzept.

Live aus DA: Vortrag Uni of Colorado: auch hier der Hinweis, dass ein direktes Greifen des Schrotts schwierig und gefährlich ist. Durch Nutzung elektrostatischer Kräfte soll er abgeschleppt werden.

Hallo Zusammen,

Zitat von: Rori am 25. April 2013, 09:14:21

Etwas moderner: wegschieben mit Ionenstrahl

Das ist meiner Meinung nach das beste Konzept.

würde diese Methode auch bei den sehr kleinen Weltraummüllteilen geeignet sein.?
Mit fragenden Grüßen
Gertrud

Live aus DA: Vortrag von CNES. Wie verhindert man, dass ein Satellitenschwarm (ESSAIM) nach Außerdienststellung zum Müllproblem wird. Man muss die Satelliten weiter auseinander ziehen und 15 bis 20 Jahre kontrollieren (können). Die Franzosen haben zum Glück vorher daran gedacht. Auch ohne Gesetz.

Hallo Zusammen,

Zitat von: tobi am 25. April 2013, 09:59:20

Zitat von: Rori am 25. April 2013, 09:14:21

Etwas moderner: wegschieben mit Ionenstrahl

Das ist meiner Meinung nach das beste Konzept.

würde diese Methode auch bei den sehr kleinen Weltraummüllteilen geeignet sein.?

Prinzipiell schon, das wäre aber sehr unökonomisch. Aber bei diesem Konzept kann man mit einem Deorbiter mehrere andere Objekte zum Absturz bringen ohne dass ein physikalischer Kontakt bestehen muss. Der Ionenantrieb macht es außerdem extrem effizient (wenig Treibstoff notwendig). Wenn man gleich einen Schwarm von denen hochschickt, kann man den großen Müll meiner Meinung nach effektiv bekämpfen. Das Konzept ist auch politisch nicht ganz so kritisch, weil kein physikalischer Kontakt mit Satelliten von eventuell anderen Nationen hergestellt werden muss.

Live aus DA: gerade ist Pause, daher eine Anmerkung. Danke für das Feedback. Ich kann hier nur Zuhören und die präsentierten Ideen ganz verkürzt notieren und vielleicht leicht kommentieren. Das soll die Diskussion anregen. Mitdiskutieren kann ich von hier beim besten Willen nicht.

Live aus DA: die Finnen hoffen auf den Coulomb-Effekt. 1 km feinster Draht soll 15 kg Masse pro Jahr rund 100 km im Orbit absenken können. ESTCube 1 soll mit 10 m Draht die Kräfte demnächst nachweisen. Alto 1 soll danach mit 100 m Draht 40 km Absenkung pro Jahr erfahren.