Weltraummüll

[...]

Es gab hier schon mal die Idee den eingefangenen Müll mit einem Seil herab zu lassen. Mit einem vorsichtigen entkuppel wäre hierbei keine großer Stoß auf die Struktur zu erwarten.

Wie will man aus einem Orbit mit einem Seil etwas "herablassen"? Es gibt da bekanntlich kein "oben" oder "unten" wohin man etwas mit Hilfe der Schwerkraft herablassen könnte?

Man muss es nicht unnötig kompliziert machen, Abschussvorrichtung, Seil etc.. Man braucht nur einen Andock/Einfang-Mechanismuss an dem Müllentsorgungssatelliten und genug Treibstoff. Der Satellit fängt den Schrott ein, dann reduziert er mit seinen Triebwerken die Persiapsis  auf unter 250km oder tiefer, lässt den Schrott los und macht sich auf zum nächsten Objekt. Der Schrott wird dann in wenigen Monaten durch den Widerstand in der Hochatmosphäre deorbitiert, der Müllsammler braucht nicht viel Delta-V für diese Manöver solange sich die zu entsorgenden Satelliten in nicht zu hohen Orbits wo sie nicht mehr von alleine runter kommen befinden (~1000km). Genau getimte Deorbitierungen sind doch nicht notwendig außer man hat so Riesenteile wie Skylap oder Satelliten mit sehr massiven Bestandteilen wo Gefahr besteht dass da jemanden was auf den Kopf fallen könnte. Auf diese Weise könnte man auch Debris im GTO deorbitieren, wenn auch nicht so effektiv auf die jeweilige Bahn zu kommen, aber der Deorbit-Burn selber aus einem GTO braucht dann echt nicht mehr viel um die Periapsis weit genug abzusenken wenn in der Region der Apoapsis durchgeführt.

Zumindest im LEO Bereich wird es vlt auch noch Reste des Magnetfeldes geben, oder ist da nix mehr? Wenn aber doch - wie wäre es dann mit der Befestigung eines Alu-Doppelseiles, vorn und hinten als Kurzschlußschleife verbunden, 2...3 km Länge beim Auswickeln, was durch simple Federkraft ausgelöst werden könnte, verbunden mit einer Spreizung zwecks Vergrößerung der Schleifenfläche. Befestigung am Zielsat durch einen Neodym "Fingerquetscher" kombiniert mit einer Haken/Harpunenkombination, falls keine Eisenteile am Sat zugänglich sind. Das Gerät erfordert keine allzugroße Annäherung der beiden Körper, es könnte aus einigen Metern entfernung genau genug in Richtung Müll abgeschossen werden.
Inwieweit der Bremseffekt pro Schleifenfläche und Magnetfeldreste effektiv ist, kann ich allerdings nicht berechnen...

Zitat von: holleser am 23. November 2016, 08:13:26

[...]

Es gab hier schon mal die Idee den eingefangenen Müll mit einem Seil herab zu lassen. Mit einem vorsichtigen entkuppel wäre hierbei keine großer Stoß auf die Struktur zu erwarten.

Wie will man aus einem Orbit mit einem Seil etwas "herablassen"? Es gibt da bekanntlich kein "oben" oder "unten" wohin man etwas mit Hilfe der Schwerkraft herablassen könnte?

Man muss es nicht unnötig kompliziert machen, Abschussvorrichtung, Seil etc.. Man braucht nur einen Andock/Einfang-Mechanismuss an dem Müllentsorgungssatelliten und genug Treibstoff. Der Satellit fängt den Schrott ein, dann reduziert er mit seinen Triebwerken die Persiapsis  auf unter 250km oder tiefer, lässt den Schrott los und macht sich auf zum nächsten Objekt. Der Schrott wird dann in wenigen Monaten durch den Widerstand in der Hochatmosphäre deorbitiert, der Müllsammler braucht nicht viel Delta-V für diese Manöver solange sich die zu entsorgenden Satelliten in nicht zu hohen Orbits wo sie nicht mehr von alleine runter kommen befinden (~1000km). Genau getimte Deorbitierungen sind doch nicht notwendig außer man hat so Riesenteile wie Skylap oder Satelliten mit sehr massiven Bestandteilen wo Gefahr besteht dass da jemanden was auf den Kopf fallen könnte. Auf diese Weise könnte man auch Debris im GTO deorbitieren, wenn auch nicht so effektiv auf die jeweilige Bahn zu kommen, aber der Deorbit-Burn selber aus einem GTO braucht dann echt nicht mehr viel um die Periapsis weit genug abzusenken wenn in der Region der Apoapsis durchgeführt.

Das ist so nicht richtig.

Wenn ein Müllbrocken an einem 100 km langen sehr dünnen Seil abgewickelt wird, so richten sich die beiden Körper immer senkrecht zur Erde aus. Im Resultat befindet sich der Müllbrocken bei Abtrennung auf einer Umlaufbahn für die er dann zu wenig Geschwindigkeit hat der Sat auf einer Umlaufbahn für die er zu viel hat. Der Müll haut also nach Abtrennung nach unten ab un der Sat nach oben. Wenn man das Abtrennen über eine Kupplung sanft erfolgen lässt, dürfte sich das Drehmoment auf die Solarzellenausleger in Grenzen halten.

Seitens der USA bemüht man sich wohl jetzt mit Russland und China Vereinbarungen zu treffen, die Standards für das Verhalten im Weltraum beinhalten (nach dem Vorbild der Regeln für das Verhalten auf offener See). Das dazu gehörige Video über das Einfangen und Entsorgen von Raummüll ist auch ganz interessant.

http://www.space.com/34787-space-standards-needed-pentagon-experts-say.html

Heute abend um 21.53 Uhr könnte es zu einem Zusammenprall von 2 größeren nicht mehr manövrierfähigen Satelliten in einer 800 km Umlaufbahn kommen. Sollte dieser Crash passieren, könnte ein größeres Trümmerfeld entstehen.

http://spaceflight101.com/close-orbital-encounter-january-7-2017/

Heute abend um 21.53 Uhr könnte es zu einem Zusammenprall von 2 größeren nicht mehr manövrierfähigen Satelliten in einer 800 km Umlaufbahn kommen. Sollte dieser Crash passieren, könnte ein größeres Trümmerfeld entstehen.

http://spaceflight101.com/close-orbital-encounter-january-7-2017/

Hm also vor 3 min. Und wann, wie und wo erfahren wir es? 44% ist ja nicht gerade wenig.

Zitat von: RonB am 07. Januar 2017, 19:07:04

Heute abend um 21.53 Uhr könnte es zu einem Zusammenprall von 2 größeren nicht mehr manövrierfähigen Satelliten in einer 800 km Umlaufbahn kommen.

Hm also vor 3 min. Und wann, wie und wo erfahren wir es? 44% ist ja nicht gerade wenig.

Schätze, morgen an dieser Stelle zum Frühstücksei. 

21:53UTC soll das Ereignis sein. Also erst in 6min. Ich hoffe sie treffen sich nicht. Ein Kessler-Syndrom möchte ich im Sonnensynchronen Orbit nicht haben  :'(

Nun, bestätigt sich Axels Syndrom-Wunsch?

Ich hoffe, der Lockheed Martin hat den Meteor wenigsten gegrüßt. Gehört sich so. Auch im sonnensynchronen Orbit über der Antarctica

Dann schönes und partikelfreies WE
Allerdings hat sich im dortigen Schelfeisfeld ein riesig langer und 500m breiter Riß gebildet. Könnte den größten Eisberg ergeben, den die Menschheit bisher gesehen hat.
Rainer
(Danke an RonB für den Link  )

Sie sind aneinander vorbei geflogen

JSpOC: "The close approach predicted at 21:53:00 UTC on 7 Jan 2017 has passed without incident." Both satellites are in one piece.

https://twitter.com/Spaceflight101/status/817871225259249664

Ich habe mal wieder eine Analyse (2012) zum Weltraummüll gefunden:
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120012893.pdf

Interessante Zahl darin: derzeit ca. 6300t "Schrott/Kleinteile" zwischen LEO und GEO, davon 2700t im LEO. Vorhersagen für MEO und GEO sagen nur ein moderates ("überschaubares") Wachstum voraus, im LEO eher unkontrolliert.

Und hier die interessante Grafik:



Im Bereich 0,5cm - 1cm liegen die Teilchen, die die Hauptgefahr für Raumfahrtzeuge darstellen, wahrscheinlich durch ihre schlechte Beobachtbarkeit ... man kann ihnen nicht ausweichen.
Die größte Quelle für neuen Schrott, in Zukunft primär durch Zusammenstöße verursacht, sind die Teile über 1,3m.

Interessante Ergebnis "zwischen den  Balken": Cubesats mit 10cm - 30cm wären demnach in Zukunft nicht der Treiber für neuen Schrott ... um die großen sollte man sich kümmern.


Bei dem Ergebnis stellt sich natürlich die Frage, welches Wachstumsmodell (wieviel Satelliten der Klasse x werden starten?) zugrunde liegt. Hier könnte die Cubesat-Revolution das Ergebnis schon wieder überrollen/überrollt haben ...


Umgekehrt sind CubeSats für manche Autoren gerade ein Problem, denn während man Kleinstteile nicht sieht, kann man sich gegen sie panzern und bei Großteilen kann man sich nicht panzern, weiß aber wo sie sind und kann ausweichen. CubeSats vereinen dann das Schlechte aus beiden Welten: schwer zu beobachten und man kann sich nicht gegen sie panzern ...

Ich würde mal ein Gedankenexperiment wagen ---

Nehmen wir an, nächstes Jahr nachmittags um halb drei ist ein wirklich brauchbarer Weltraummüllvernichter (egal ob runterlenken oder sonstwie ablenken) gestartet und hat der Welt erste brauchbare Ergebnisse gezeigt.
Was würde passieren?

Egal wer der Erste wäre....

Alle Anderen würden laut aufschreien (warum wohl) und würden dann verstärkt an einem eigenen, möglichst effektiveren System arbeiten. Alle natürlich nur um nicht mehr steuerbare Satelliten aus der Umlaufbahn zu holen. Keiner würde auch nur mit dem Gedanken spielen fuktionierende Satelliten anderer Staaten damit auszuschalten. Da bin ich ganz sicher!

Ja ok , der Aspekt könnte auch eine Rolle spielen.
Aber mich würde eher die psychologische Seite interessieren - kommt dann der Ausruf "Na wenn das so ist, bauen wir halt auch sowas und dann können wir aber hochballern was das Zeug hält. Deorbit etc. brauchen wir nicht mehr.
Und dann ist da noch die kaufmännische Frage - was ist billiger, einen Schrottvernichter" bauen plus Logistik und Boden dazu - oder doch lieber in alle neuen Sachen, auch Cubis, was zwecks Deorbit einzu bauen?
Klar , das kann noch 10 Jahre dauern bis zum Space Wall E.
Oder länger, weil es "Wichtigeres" gibt.
Aber wenn da plötzlich die Möglichkeit wäre....

Würde wohl der Streit ausbrechen, wer zahlen soll.

Die die Jetzt Satelliten hochschicken sage: "Wir sollen jetzt für alles blechen? Die die früher rumgemült haben sollen erstmal zahlen, die sind großteils sogar noch größere Dreckschleudern als wir."
Die von Früher sagen: "Das geht nicht, davon war früher nicht die Rede, das wir jetzt zahlen sollen, vergesst es"
Oder: "Viel spaß unser Unternehmen gibt es nicht mehr"
Staten sollen Zahlen?: "wir haben nur gestartet, der Auftrag kam von dennen, die sollen zahlen."
weiter: "Ja, wir haben den Auftrag erteilt, aber die haben so eine Rakete gebaut, die nicht wieder runter kam und gar sich dann noch zerlegt hat"
weiter: "wir zahlen nicht, können doch die anderen Staaten machen"

Und wer welchen Anteil zahlt gehts nur so weiter. Keiner will den Müll da oben, groß Zahlen wollen sie aber auch nicht. Einrichtungen zum Überwachen und warnen müssten eh weiter betrieben werden, also auch von dort keine großen Einsparungen zu erwarten.

Grüße aus dem Schnee

Ja, diese Diskussionen sind wohl zu befürchten.
Eigentlich sehe ich da Arbeit für ein Privatunternehmen, was einigermaßen (!) unabhängig bleibt, vernünftige Preise macht und darauf wartet, daß sich die "Geschäftspartner" einigen uber die ZahlungsAnteile. Inzwischen (so meine Vorstellung) sollten aber genug Fälle ohne Problempotential zur Bearbeitung bereit bzw. bearbeitet sein. Und wenn das erstmal klappt, werden sich Betreiber teurer Satelliten vlt zusammenraufen, Bahnberechnungen anstellen, Gefährdungen abschätzen und - zahlen.
Ist ein bissel Science Fiction. Ok, hat jemand 'nen besseres Procedere ?
 

Ist ein bissel Science Fiction.

Dann ist Zeit für die DS-12 "Toy Box" der Space Debris Section

https://www.youtube.com/watch?v=DakRYsUIiIE

Im Ernst: Ich glaube, dass bei einer Vergrößerung des Problems sich ein internationales Konsortium (unter den größten Raumfahrtnationen) bildet. Diese stellen die notwendigen Gelder zur Verfügung das Problem anzugehen. Die Umsetzung erfolgt dann durch Privatunternehmen.

Vielleicht ein aktuelles Beispiel: Beim Bau des neuen Tschernobyl-Sarkopharg wurde der "Chernobyl Shelter Fund" gegründet, um die Ukraine bei der Umsetzung zu unterstützen. Beitragszahler waren neben der EU noch 25 weitere Länder wie Japan. Umgesetzt haben das neue "New Safe Cofinement" dann Privatfirmen wie Cimolai, Salzgitter, Mammoth, ...

Ein Worst-Case wäre das man keine Gelder zur Verfügung stellt und die Raumfahrt wegen zu großer Gefahr einstellt...

Oben gab es ja schon mal den Verweis auf Bestrebungen eine internationale Vereinbarung zu treffen. Meiner Meinung nach muss die Regel lauten: Wer einen Satelliten startet muss diesen nach Beendigung seiner Nutzungsdauer auch für die Entsorgung zuständig sein. Standard sollte sein dass die Rückholung durch das Unternehmen erfolgt, die den Satelliten genutzt / gestartet hat. Sollte dies nicht mehr möglich sein muss finanziell für  die Entsorgung eingestanden werden.

Ja, das wird noch spannend. Um so mehr, da es eigentlich [s. RonB, Axel_F &a] recht vernünftig zu lösen wäre.

Gut daß man die Manga-Zeichner hat. Die zeigen - mit ein paar Schlägereien und Angebrülle geht jedes Priblem zu lösen 

Gut daß man die Manga-Zeichner hat. Die zeigen - mit ein paar Schlägereien und Angebrülle geht jedes Priblem zu lösen 

Etwas OT: Der Trailer der Anime-Serie "Planetes" zeigt ein wenig ein Zerrbild. Ich finde die Serie in Sachen Darstellung der Schwerelosigkeit, Probleme und Herausforderungen in naher Zukunft auf der Erde und im All hervorragend umgesetzt. Sie hat auch die höchste japanische Science-Fiction-Auszeichnung erhalten (den Seiun-Preis, ähnlich den Hugo-Award in den USA).

Rein zufällig auf spaceflight101 gefunden: http://spaceflight101.com/re-entry-sylda-32020/

Eine Sylda vom Ariane 5 Start aus dem Jahre 2007 wird jetzt erst wieder eintreten und verglühen. Muss man sich mal überlegen, dass Teil flog fast zehn Jahre auf einem hochelliptischen Orbit der auch den GEO betrifft herum. Gut, bei diesem Teil besteht die Gefahr nicht, dass es sich zerlegt (wie bei Sats oder Oberstufen) und lässt sich auch gut erfassen, aber eine potentielle Gefahr ist es doch.

Beim Thema Weltraummüll wäre es meiner Meinung auch wichtig, dass alle Teile der Rakete wieder schnell herunter kommen. Sprich verglüht eine Oberstufe nicht nach ein paar Umdrehung von selbst, muss sie aktiv herab gesenkt werden. Ein Zwischenschritt wäre es ja auch schon mal, dass alle Oberstufen und Satelliten nach Einsatz wenigstens die Batterien entleeren und allen Treibstoff ablassen. Aber selbst das klappt ja nicht bei allen.

Bei ISO gibt es einen neuen Normentwurf, um Space-Debris-Mitigation für Trägeroberstufen zu regeln.

Der Entwurf ist jetzt nicht hochspannend und enthält keine unerwarteten Neuigkeiten. Es geht darum, wie Startanbieter und Kunde sich auf eine gemeinsame Mission verständigen müssen, die auch die Regeln aus ISO24113 beachtet und einhält. Das Dokument definiert den Ablauf der Entscheidung und des Abwägens zwischen allen Missionsanforderungen, die Dokumentation der Ergebnisse und die Anwendung einheitlicher Methoden und Kriterien aus anderen Standards (u.a. um Lebenszeit, Opferzahlen und Wahrscheinlichkeiten zu bestimmen). Besonderes Augenmerk wird noch auf "break-ups" gelegt. Da wird der Text sogar teilweise richtig design- und betriebtechnisch: was und wie Dinge an Bord zu tun sind.

Beim Lesen erkennt man aber, dass allerhand andere Missionsanforderungen (mit dem Ziel eines erfolgreichen Starts des Nutzlast) praktisch Vorrang haben. Diese werden zuerst betrachtet. Das ist zumindest mein Eindruck. Das ist aber auch natürlich, in wenn man mehrere Ziele erfüllen und Randbedingungen einhalten muss.

Das Tolle an den ISO-Normen ist, dass sie kein Zwang sind etwas auf eine bestimmte Weise zu machen, sondern nur ein Vorschlag.
Vorteil ist halt, das wenn man sagt "Es ist nach ISO XYZ" dass alle nachschlagen können, wie dies genau aussieht.
Wer es aber anders machen will, den hällt auch keiner auf, außer durch einen Vertrag vielleicht.

Schöne Norm, aber ob es übernommen wird von den betreffenden Unternehmen?

Grüße aus dem Schnee

Hallo Schneefüchsin,

ja klar ist das so. Aber es zeigt, dass sich die Gemeinschaft mit dem Thema beschäftigt und man nicht blind und taub ist. Ich würde den ISO-Standard auch nicht kleinreden. Das ist noch nicht die vollständige Lösung, aber ein Baustein für eine Lösung. Er ist die Basis, um konsistente Technik-Regeln weltweit in Gesetze zu gießen. Es sind die einzelnen Länder mit ihren Akteuren, die Regeln erlassen müssen, sprich Welrtaumgesetze. Die gelten dann für alle "Raumfahrt aus diesem Land". Um hier konsistente, nationale Regeln zu schaffen, ist ein ISO-Standard die technische Basis, da er ja schon global gilt und anerkannt ist.

Es gibt ja keine globale Behörde, samt gesetzlicher Grundlage, die den Weltraum reguliert. Quasi nur mittelbar wirkt die Frequenzkoordination global regulierend auf das, was im Orbit passieren darf. Damit steuert man aber erstmal nur die Frequenznutzung direkt. Space-Debris ist damit nicht wirklich handhabbar.

Der japanische HTV-6 Satellit hat nach seiner Erfüllung der Aufgaben an der ISS abgelegt und soll ein System zum Einsammeln von Weltraummüll testen. Leider ist dieser Test beim ersten Versuch fehlgeschlagen. Nach japanischen Quellen ist nicht feststellbar, ob sich das etwa 700 m lange Seil abgewickelt hat. Am 4.2. soll ein weiterer Versuch unternommen werden.

https://phys.org/news/2017-01-japan-space-junk-collector.html

Nachtrag: Auf der folgenden Seite ist der Ablauf des Experiments sehr gut erläutert.

http://www.space.com/35543-space-junk-japan-tether-experiment-space-station-htv.html