Satelliten Kollision im Orbit

...  heißt das aber, dass der erdnahe Raum ziemlich zugeparkt ist. ...

Zugeparkt ist vielleicht nicht ganz passen - immerhin ist das Zeug schneller als jede Gewehrkugel....
Hier habe ich die aktuell im Orbit befindlichen Objekte mal nach Startjahr und Zahl der Umläufe pro Tag (-> Höhe) bzw. Anzahl und mittlerer Höhe dargestellt (Trümmer in rot). Insgesamt sind es 12848 Objekte, davon 8193 als Debris gekennzeichnet. Einige Trümmer Events sind: Cosmos 2251 (Start 1993), Iridium 33 (1997), Fengyun 1C (1999), USA 193 (2006)

Zur Orientierung:

Sat-Typ	Höhe	Mean Motion
ISS	350	15.72 1/d
HST	570 km	15.00 1/d
Iridium	780 km	14.34 1/d
Navstar GPS	21000 km	2.00 1/d

Ich kann Thomas nur zustimmen: Jedes Trümmerteil ist zu viel !!!
Gruß Rainer

Hallo Rainer,

interessante Grafik, aber was genau gibt sie an? Sind das die in den Jahren im Orbit befindlichen Objekte, oder in jedem Jahr neu hinzu gekommenen? Ich tippe auf Letzteres.

Hallo,

Danke für die sehr schöne Graphik. Warum wird die Ordinate mit Umläufen pro Tag angegeben. Da könnte doch genauso die mittlere Bahnhöhe stehen?

Sind das die in den Jahren im Orbit befindlichen Objekte, oder in jedem Jahr neu hinzu gekommenen? Ich tippe auf Letzteres.

Richtig, die Jahreszahl in der ersten Grafik gibt das Startjahr des Satelliten an, d.h. hinzugekommene Objekte. Der Müll ist mangels anderer Daten dem Startjahr des "Mutter"-Satelliten zugeordnet. Deshalb taucht zum Beispiel der bei dem chinesischen Satellitenabschuß vom Januar 2007 erzeugt Müll schon im Startjahr 1999 auf, oder Cosmos2251-Trümmer 1993.
Gruß Rainer

Danke für die sehr schöne Graphik. Warum wird die Ordinate mit Umläufen pro Tag angegeben. Da könnte doch genauso die mittlere Bahnhöhe stehen?

Ich wollte auch die hoch fliegenden Satelliten mit drin haben und trotzdem die LEO-Objekte noch vernünftig darstellen können.
Gruß Rainer

Welche Satelliten häufen sich da bei 2 Umläufen pro Tag? Auf jeden Fall sind das die GPS und GLONASS. Aber da scheint noch deutlich mehr unterwegs zu sein.

Welche Satelliten häufen sich da bei 2 Umläufen pro Tag? Auf jeden Fall sind das die GPS und GLONASS. Aber da scheint noch deutlich mehr unterwegs zu sein.

Das sind insgesamt run 900 Objekte, davon
- 200 Ariane Stufen, Stufentrennungsmüll und wohl mind. ein expl. Tank
- 270 COSMOS, davon 108 Glonass
- 49 Navstar GPS
- 50 Molniya
- 160 ausgebrannte Raketenstufen
und noch diverse andere.
Viele Objekte davon befinden sich in einem starkt elliptischen Orbit, z.B. die Molniya Kommunikationssatelliten oder die Raketenstufen auf Geotransferorbit.
Gruß Rainer

.... das mit dem tummeln wäre je noch nicht einmal so schlimm, wenn nich fast täglich Schrott auf Grund zerfallender Satelliten, abgestossener Hilfsmotoren u. ä. hinzukäme....

innerhalb der letzten 30 Tage kamen:
20 Objekte auf Grund von Starts
540 im Weltraum entstandene Objekte (4 von der ISS - siehe diesen Post!, Iridium 33, COSMOS 2251, BREEZE-M, CBERS, diverse ARIANE.....)
demgegenüber standen NUR 17 Objekte welche verglühten.....

Vermeidung von und Schutz vor Weltraumschrott, damit befasst sich die NASA im Orbital Debris Programm. Ferner ist in den nächsten Tagen 30.März, bis 02. April im ESOC die "5th European Conference on Space Debris" Diese Veranstallung findet im vier Jahres Turnus statt.....

Am 26. März 2009 fürhte Dr. T.S. Kelso auf www.celestrak.com ein Update der Daten durch dach werden seitens des SSN folgende Stücke verfolgt:
244 Trümmerstücke, welche IRIDIUM 33 und 539 welche COMOS 2251 zugeordnet werden.

Als ich meine Daten zu diesem Thema prüfte, kam ich nur auf 536 im Orbit befindliche Teile, welche COSMOS 2251 zugeordnet werden, konnte allerdings auch feststellen, dass ich die Objekte, welche bereit verglüht waren mitrechnen musste...
als da wären:

• Objekt 34349 am 12.03.2009 verglüht
  
• Objekt 34479 am 21.03.2009 verglüht
  
• Objekt 34460 am 22.03.2009 verglüht
  

In meiner LIVE-Simulation sind die letzten beiden verglühten COSMOS 2251 - Objekte noch nicht berücksichtigt, da diese Daten am 22.03. noch nicht bekannt waren. Aber das Bild zeigt ziemlich eindrucksvoll, wie NUR diese Trümmer bereits für eine starke Beeinträchtigung sorgen können.....

Hier ein Update zur Trümmerentwicklung:

Katalogisiert sind mittlerweile 279 Trümmerstücke, welche IRIDIUM 33 und 597 (589 im Orbit und  8 verglühte) welche COMOS 2251 zugeordnet werden.

Mir ist allerdings unklar, ob dieser Zuwachs nur auf nachträgliche Erfassung zurückzuführen ist, oder die Ursache in Sekundärkollisionen oder weiteren Zerfall der Ursprungs-Objekte liegt.

In meiner LIVE-Simulation können die im Orbit befindlichen Stücke auf ihrer Bahn um die Erde verfolgt werden.
Hier ein Screenshot:

In der April Ausgabe der News des orbital debris Programmes der NASA gibt es bezüglich der Kollision von Iridium 33 und COSMOS 2251 einige Illustrationen, welche das Thema ergänzen:

Wenn man sich den Ausgangsorbit der beiden Parteien vorstellt


^Quelle:NASA
welcher fast rechtwinklig verläuft und die beiden Massen von ca. 560kg für Iridium 33 und 900kg für Cosmos 2251, so hatte man gedacht, dass sich wesentlich mehr (nämlich ~1300) als die erfassten Trümmer bilden würden.
Allerdings sieht die Verbreitungsvorhersage für 6 Monate nach dem Zusammenprall auch nicht wirklich gut aus:

^Quelle:NASA

Gabbard Plot vom 20. März 2009 Iridium33 Cosmos 2251

^Quelle:NASA

In dem Bericht wird ferner verdeutlicht, dass es sich bei den Orbits um Orbits handelt, in denen Kollisionen eher wahrscheinlich sind, als in anderen Orbits.

So wird berichtet, das durch die 70 Bahnebenen der Iridium Satelliten ca. 3000 Teile hindurchschwirren, welche dazu führen, das Annäherungswarnungen für die Iridium etwas sehr alltägliches sind.

Der Zusammenstoss wird als vierter Hochgeschwindigkeitszusammenstoss genannt, allerdings der erste welcher "intakte Spacecrafts" betraf. Hier eine grafische Aufbereitung:


^Quelle:NASA

Details auf: http://www.orbitaldebris.jsc.nasa.gov/newsletter/pdfs/ODQNv13i2.pdf

Oberstufen scheinen mit die größte Müllquelle zu sein - richtig? Gibt es schon Empfehlungen des Orbital Debris Programmes wie diese Quelle vermieden werden kann? In wieweit werden diese Empfehlungen bei der Entwicklung z.B. der Ares berücksichtigt?

Gibt es vergleichbare Bemühungen auf Seiten der ESA z.b. ein kontrollierter Absturz der Ariane Oberstufen?

ps. hat jemand die höhe des parkorbits der russischen satelliten mit reaktor/generator im Kopf? Würde das gerne mal mit der tollen Grafik der Müllverteilung pro Höhenkillometer abgleichen.

...ps. hat jemand die höhe des parkorbits der russischen satelliten mit reaktor/generator im Kopf? Würde das gerne mal mit der tollen Grafik der Müllverteilung pro Höhenkillometer abgleichen....

@knt
Hast du zufälligerweise die NORADIDs der entsprechenden Objekte - dann kann ich dir die aktuellen Orbits liefern ;-)

bzgl. der Oberstufenthematik habe ich auf die Schnelle in den Quarterly News nichts gefunden - allerdings gab es Hinweise auf diverse "Orbital Debris" - Konferenzen/Symposien

Die NoradID kenne ich leider nicht. Es handelt sich um die RORSAT - GRAU-Index 17F16

Ich habe einmal bei Wikipedia nachgesehen und hoffentlich alle erwischt:

NAME	ID	Verglüht	APO	PERI
COSMOS 102	1867	1966-01-13
COSMOS 125	2351	1966-08-02
COSMOS 198	3081		945	889
COSMOS 209	3158		939	866
COSMOS 367	4564		1022	918
COSMOS 402	5105		1013	965
COSMOS 469	5721		1024	933
COSMOS 516	6154		1013	932
COSMOS 626	7005		986	905
COSMOS 651	7291		955	883
COSMOS 654	7297		1012	920
COSMOS 723	7718		978	884
COSMOS 724 (fragmentiert)	7727		935	861
COSMOS 785	8473		1024	889
COSMOS 838 (stark fragmentiert)	8932		443	414
COSMOS 860 (fragmentiert)	9486		990	930
COSMOS 861	9494		1007	910
COSMOS 868	9561	1978-07-08
COSMOS 952	10358		995	908
COSMOS 954	10361	1978-01-24
COSMOS 1176 (fragmentiert)	11788		952	885
COSMOS 1249 (stark fragmentiert)	12319		974	908
COSMOS 1266 (fragmentiert)	12409		965	890
COSMOS 1299 (fragmentiert)	12783		983	907
COSMOS 1365 (fragmentiert)	13175		962	899
COSMOS 1372 (fragmentiert)	13243		956	930
COSMOS 1402 (fragmentiert)	13441	1983-01-23
COSMOS 1412 (fragmentiert)	13600		972	913
COSMOS 1579 (stark fragmentiert)	15085		975	910
COSMOS 1607 (fragmentiert)	15378		995	908
COSMOS 1670	15930		1010	892
COSMOS 1677	15986		1002	880
COSMOS 1736 (stark fragmentiert)	16647		987	946
COSMOS 1771 (fragmentiert)	16917		996	914
COSMOS 1818 Testsatellit mit Topas-Reaktor (fragmentiert)	17369		797	779
COSMOS 1860 (fragmentiert)	18122		975	920
COSMOS 1867 Testsatellit mit Topas-Reaktor	18187		799	779
COSMOS 1900 (fragmentiert)	18665		739	688
COSMOS 1932 (fragmentiert)	18957		1003	928

Einträge mit "fragmentiert" bedutet, dass es zur Nutzlast weitere Einträge gibt. Häufig findet man "Fuel Core" oder "COOLANT" als Ergänzung. Zum Teil gibt es Satelliten die auseinander gebröselt zu sein scheinen. Diese habe ich mit stark fragmentiert markiert.

Also da gehört noch etwas mehr an Objekten hinzu....

Ist es nicht so, dass die Ariane Oberstufen immernoch etwas Resttreibstoff haben um damit den erdnächsten Punkt(Perigäum) soweit abzusenken, das er in der Athmospäre liegt, die dann den Rest erledigt? Die Oberstufe, befindet sich ja auf einem GTO und deren Perigäum ist ziemlich nah an der Erde, vielleicht 200 bis 300 km. Ich hoffe doch, dass wird bei den US Oberstufen auch so gemacht, bei den chinesischen geh ich nicht unbedingt davon aus.

Problematischer wäre es bei den russischen Oberstufen, die die Satelliten bis in den GSO bringen, dort kommt man nicht so einfach wieder weg, wenn man da einmal ist, aber es gibt ja den etwas höher gelegenen Friedhofsorbit. Für Transporte in den LEO sollte das absenken sowieso funktionieren.

Gruß

Radi

Ist es nicht so, dass die Ariane Oberstufen immernoch etwas Resttreibstoff haben?

Jupp, das ist so!

Ich habe einmal bei Wikipedia nachgesehen und hoffentlich alle erwischt:

wow, Danke dir! Wie ich befürchtet habe treiben die sich in einer Höhe rum in der deiner Grafik zu folge eine ganze menge Schrott rumfliegt. Ist der Umstand das viele der Satelliten fragmentiert sind ein Hinweis darauf das die Satelliten durch Kollisionen zerlegt werden?

Ist es nicht so, dass die Ariane Oberstufen immernoch etwas Resttreibstoff haben um damit den erdnächsten Punkt(Perigäum) soweit abzusenken, das er in der Athmospäre liegt, die dann den Rest erledigt?

Hm wie kommt es dann das denoch soviele Stufenteile als Schrott gelistet sind?

Hallo knt,

die alte RORSATs erzeugen wahrscheinlich nicht durch "Zerlegen" Schrott, sondern durch den gewollten Ausstoß ihrer "Reaktoren". Dabei entstehen ja Wolken aus metallischen Kugeln aus ihren Kühlmitteln.

Zur Stufenproblematik: Die Anzahl heutiger Arianestarts mit anschließender Oberstufenentsorgung ist ja nichts im Vergleich zu den xxx Soyuz- ... Proton- ... Atlas- ... Delta- ... Thor- ... Titan- ... usw. Starts der letzten 40 Jahre.

Zur Stufenproblematik: Die Anzahl heutiger Arianestarts mit anschließender Oberstufenentsorgung ist ja nichts im Vergleich zu den xxx Soyuz- ... Proton- ... Atlas- ... Delta- ... Thor- ... Titan- ... usw. Starts der letzten 40 Jahre.

Sicher hast du da recht, das ist aber denoch kein Argument. Wenn es die Möglichkeit gibt die Oberstufen kontroliert abzustürzen sollte man das machen. Nur wenn jeder vor der eigenen Tür kehrt, wohnt man in einer sauberen Straße. Ich hoffe die neue Raketengeneration aller Staaten beachtet die Problematik.

Hallo knt,

die alte RORSATs erzeugen wahrscheinlich nicht durch "Zerlegen" Schrott, sondern durch den gewollten Ausstoß ihrer "Reaktoren". Dabei entstehen ja Wolken aus metallischen Kugeln aus ihren Kühlmitteln.

....

Danke, Daniel, jetzt denke ich, dass ich die Begriffe "Fuel Core" und "Coolant" richtig verstanden habe und es sich dabei um Reaktor und Kühlmittel handelt. Dass es gewollte Ausstösse gibt war mir nicht bewusst. Allerdings gibt es auch einige (siehe die mit starker Fragmentierung), bei denen mehr passiert sein muss.

@KNT ich vermute mehr, dass sich die "Jungs" auflösen - soviele "Hypervelocity Impacts" hatten wir ja noch nicht.
COSMOS 838 ist so ein Kandidat. Das Objekt selbst ist "nur" noch rund 400km hoch - viele seiner Teile sind bereits verglüht.

Ich denke - und jetzt weichen wir immer mehr vom Ursprungsthema ab und kommen zu "Konzepten zur Vermeidung" - dass es mehrere Kernaspekte gibt.
1.) Vermeidung von Trennungsmüll - hier ist sehr viel passiert
2.) Oberstufenproblematik - hieße evtl. die Nutzlast mit sehr starkem Triebwerk auszustatten - die Oberstufe würde keinen Orbit fliegen (geht wohl nict immer)
3.) Stabilität der Nutzlast und Entsorgungstreibstoff zum gezielten Wiedereintritt
......
aber da gibt es sicherlich Menschen, die das besser durchdacht haben....

Zitat von: Schillrich am 17. April 2009, 22:29:52

Zur Stufenproblematik: Die Anzahl heutiger Arianestarts mit anschließender Oberstufenentsorgung ist ja nichts im Vergleich zu den xxx Soyuz- ... Proton- ... Atlas- ... Delta- ... Thor- ... Titan- ... usw. Starts der letzten 40 Jahre.

Sicher hast du da recht, das ist aber denoch kein Argument. Wenn es die Möglichkeit gibt die Oberstufen kontroliert abzustürzen sollte man das machen.

Natürlich ist das kein Argument. Ich hatte mich aber auf deinen Satz eine Post vorher bezogen, in dem es um die Technik der Ariane ging.

Zitat von: radi am 17. April 2009, 21:44:25

Ist es nicht so, dass die Ariane Oberstufen immernoch etwas Resttreibstoff haben um damit den erdnächsten Punkt(Perigäum) soweit abzusenken, das er in der Athmospäre liegt, die dann den Rest erledigt?

Hm wie kommt es dann das denoch soviele Stufenteile als Schrott gelistet sind?

Seit wann macht man das denn, dass man die Oberstufen entsorgt? Die Ariane hat den Vorteil, dass man meistens versucht 2 Satelliten zu starten, so fällt zumindest nur eine Oberstufe an, vielleicht wär es unter diesem Aspekt sinnvoll so viele Satelliten wie möglich mit einer Rakete zu starten.

Gruß

Radi

Mal wieder etwas Statistik.
Die Menge der Trümmerteile hat sich erhöht. Da einige COSMOS-Teile nur noch 186km hoch sind, sollte es auch bald (Monate) zu weiteren Wiedereintritten kommen

COSMOS 2251
Registriert: 810
Im Orbit   : 787
Verglüht   :  23

	Inklination	Exentrizität	Apogäum	Perigäum	Umlaufzeit
MIN	73,69	0,0006	370,4	238,9	90,61
MAX	74,26	0,0613	1690,5	775,4	109,96

IRIDIUM 33
Registriert: 378
Im Orbit   : 336
Verglüht   :  42

	Inklination	Exentrizität	Apogäum	Perigäum	Umlaufzeit
MIN	85,52	0,0001	661,5	359,1	97,99
MAX	86,56	0,0490	1363,3	776,2	105,39

Viel Spass bei der LIVE-Simulation

Dr. Kelso hat einige Updates zu diesem Thema aufbereitet. Am 29. Juni 2009 zählte man 351 Iridium 33 Trümmerteile und 825 Trümmerteile, welche man COSMOS 2251 zuordnen kann.

Gern gesehen ist der Ort des Zusammenstoßes:

^{Quelle: http://www.celestrak.com}

HIER das Szenario zum Download