Weltraummüll

Seit den Anfängen der Raumfahrt wächst die Zahl an Trümmerteilen,
ausgedienten Satelliten und allem möglichen Weltraumschrott.
Was denkt ihr, wie sich das auf die Raumfahrt in Zukunft auswirken wird
und welche Konzepte gibt es, um dieses Problem in den Griff zu bekommen?

Willkommen im Forum.

Weltraummüll:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4124.0

Konzepte:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3107.0

Viel Spaß beim Informieren

Ich bin gerade über einen Artikel bei SN gestolpert. 2017 gab es im GSO offenbar mindestens 4 Vorfälle:

• SES verliert Kontakt zu AMC-9, man beobachtet offenbar abgebrochene Teile
• SES NSS-806 verliert zwölf Transponder an Bord
• Telkom-1 zerlegt sich unt generiert eine Trümmerwolke
• EchoStar-3 soll manövriert werden, man verliert den Kontakt, später schafft man ihn noch in den Friedhof hinauf

Hatten wir die alle auf dem Schirm?

Zumindest gab es bei NSS-806 keine Trümmer. Außerdem ist der Satellit eh schon 7 Jahre über seine prognostizierte Lebensdauer hinaus.

Und zum Glück sind Trümmer etc im GEO selten gefährlich (keine großen Relativgeschwindigkeiten. Dafür verweilen sie eben sehr lange dort :/ ).

Aber danke für diese übersicht.

AMC 9 war bekannt
Telkom 1 war bekannt
EchoStar 3 scheinbar keine Trümmer. Immerhin hatte er schon 20 Jahre auf dem Buckel.

Dass man die Dinger aber so lange betreibt ... weit über die erwartete Lebensdauer hinaus. Offenbar scheinen die Betreiber das Risiko nicht ordentlich zu betrachten, sonst würden sie wohl bei so alten Dingern keine umfangreichen Manöver mehr angehen. Man könnte fast vermuten, das Risiko wird kurz angeschaut und dann abgehakt ... man kann "viel gewinnen" .... aber "kaum etwas verlieren". Naja, das holt sie dann in Zukunft wieder ein.

Die Auswirkungen sind ja heute schon zu spüren, da muss man gar nicht erst in die Zukunft schauen. Schätzungsweise 750.000 Trümmerteile fliegen da oben um die Erde herum (laut http://www.luftfahrt24.de/wird-der-erdnahe-weltraum-unpassierbar/), da sind Ausweichmanöver an der Tagesordnung, wenn man da durch möchte

Solange ein Satellit noch funktioniert, kann man ihn ja durch einen gezielten Absturz zerstören. Wenn der Satellit aber nicht mehr gesteuert werden kann, muss man eben warten, bis er von alleine abstürzt und (hoffentlich) verglüht... Daneben gibt es als Konzepte noch die Friedhofsbahnen oder Satelliten, die Schrott gezielt mit abstürzen lassen.

Ansätze gibt es da viele, eine Lösung aber noch nicht

Ist hier bestimmt schon diskutiert worden: die unsinnige Sprengung von russischen Satelliten (Oko und andere) zum Ende ihrer aktiven Phase.
Glücklicherweise ist dieser Unfug beendet worden.

@ Schillrich, das ist wie bei dem Betrieb von alten Großkraftwerken. Die Dinger sind bilanzmäßig schon längst abgeschrieben, haben also den erwarteten Gewinn eingefahren und von allem was jetzt noch an Erlös reinkommt müssen nur noch die laufenden Betriebskosten abgezogen werden. Alles andere kann man, wenn es gut läuft, in die Entwicklung neuer Projekte stecken. Wenn es (aus meiner Sicht) schlecht läuft, stecken sich die Betreiber, bzw. deren Anteilseigner den Überschuss in die Tasche. Und da ist die Gier halt oftmals größer als die Vernunft.

Robert

Dass man die Dinger aber so lange betreibt ... weit über die erwartete Lebensdauer hinaus. Offenbar scheinen die Betreiber das Risiko nicht ordentlich zu betrachten, sonst würden sie wohl bei so alten Dingern keine umfangreichen Manöver mehr angehen. Man könnte fast vermuten, das Risiko wird kurz angeschaut und dann abgehakt ... man kann "viel gewinnen" .... aber "kaum etwas verlieren". Naja, das holt sie dann in Zukunft wieder ein.

Ich nehme da immer gerne die Analogie zum Mindesthaltbarkeitsdatum, denn nichts anderes ist ja diese projektierte Lebensdauer. Ist die Zeit ueber die man die Mission mindestens Betreiben muss damit sie sich lohnt. Wie es danach weiter geht ist dann natuerlich der Kompromiss zwischen Nutzen und Risiko. Ich kann hier nicht fuer kommerzielle Betreiber sprechen und ich kann mir gut vorstellen dass man dort gerne mal etwas mehr Risiko eingeht um die Lebenszeit zu verlaengern, aber ich weiss aus eigener Erfahrung dass zumindest bei einem staatlichen Betreiber ganz genau hingeguckt wird in was fuer einem derzeitigen Zustand ein Satellit ist bevor die Mission verlaengert wird. Sobald auch nur das geringste Anzeichen dafuer besteht dass man vorzeitig die Kontrolle ueber den Satelliten verlieren kann wird die Mission beendet.

Wie Envisat?  😉 ... schlechtes Beispiel

gut hingegen: GRACE ...obwohl man da auch seeehr weit verzögert hat.

Wie Envisat?  😉 ... schlechtes Beispiel

Jein, Envisat war eine "sudden death" Anomalie und noch dazu in einem der wenigen Bauteile das nicht redundant war, zumindest geht man davon aus, denn bis heute ist nicht zu 100% klar was eigentlich passiert ist. So eine Anomalie haette auch innerhalb der Lebenszeit passieren koennen und das Ergebnis waere das gleiche gewesen. Gluecklicherweise haben alle nachfolgenden Spot-Plattformen diesen Bottleneck nicht mehr im Design.

Moin Nitro,

ich finde, es gibt einen erheblichen Unterschied zum Mindesthaltbarkeitsdatum. Falls ich selbst ein überlagertes Lebensmittel verzehre, bin ich derjenige welcher  evtl. die Folgen verdauen muss. Anders wäre es wenn ich ein Restaurant betreibe und serviere den Gästen ein Essen, in dem ich Material mit einem überzogenen MHD verarbeite. Diese Analogie zu Satelliten, die ihre projektierte Lebensdauer deutlich überschritten haben scheint mir treffender zu sein, weil die Folgen einer Abwägung "zwischen Nutzen und Risiko" hauptsächlich von Unbeteiligten getragen werden müssen.

Robert

...
Jein, Envisat war eine "sudden death" Anomalie und noch dazu in einem der wenigen Bauteile das nicht redundant war, zumindest geht man davon aus, ...

Hallo,

gibt es dazu einen öffentlich verfügbaren Untersuchungsbericht?

Axel

Das ob die Betreiber jetzt unzulässige Risiken eingehen weil sie geizig sind sind aber auch nur Mutmaßungen.

Die Lebensdauerberechnung ist im space Business eher konservativ. Und wäre es nicht auch Umweltverschmutzung und recurcenverschwendung einen Satelliten einfach abzuwracken (und Ersatz hoch zu schicken) wenn er eigentlich noch etliche Jahre gut funktioniert hätte?

gibt es dazu einen öffentlich verfügbaren Untersuchungsbericht?

Wenn dann kenne ich keinen.

@rok
Ja, diese Asymmetrie wer eine Chance aufmacht und wer das Risiko trägt, das war mir wichtig.

@sensei
Ein guter Aspekt, da wir die internen Abläufe und Diskussionen nicht kennen. Aber die Ausfälle der alten Satelliten scheinen zu zeigen, dass man es überreizt.

Hallo,

auf faz.de ist ein Artikel über Weltraumschrott erschienen. Aufmacher ist der kommende Absturz von Tiangong-1, aber es gibt auch einen Einblick in die Arbeit des "Space Debris Office“ der Esa.

Eine interessante Zahl ist für mich, dass jeder Satellit 2-3 mal jährlich ein Ausweichmanöver ausführen muss. Wobei dies auch an der relativ ungenauen Positionsbestimmung der Schrottteile liegt.

http://www.faz.net/aktuell/wissen/weltraum/weltraumschrott-abstuerzende-himmelspalaeste-15420483.html

Eine interessante Zahl ist für mich, dass jeder Satellit 2-3 mal jährlich ein Ausweichmanöver ausführen muss. Wobei dies auch an der relativ ungenauen Positionsbestimmung der Schrottteile liegt.

Es gibt nicht viele Satelliten, die Ausweichmanöver fliegen können.
ISS ja, aber was ist "jeder Satellit" ?

Eher die meisten Satelliten. Es gibt sicher einige Cubesats, die das nicht können, die großen aber können es heutzutage alle.

Sie haben kleine Steuer und Lagekontrolldüsen, mit denen sie leicht manövrieren können, diese ist einerseits um Abweichungen von ihrer Sollposition im All zu halten, aber auch um auszuweichen. Der vorhandene Treibstoff definiert daher auch mit die noch verbleibende mögliche Dienstdauer eines Satelliten.
Dies ist auch der Grund, warum bei Satelliten, die in einem etwas falschen Orbit landen davon gesprochen wird, dass sie zur Fehlerkorrektur Dienstzeit opfern müssen. Anders gesagt, der zusätzliche Treibstoff, den sie für solche Fehlerkorrekturen aufbrauchen steht ihnen später für Korrekturmanöver über die Jahre nicht mehr zur Verfügung und sie müssen dann früher als vorher geplant ausgemustert werden.
Im GEO ist es sogar so, das Satelliten, die an die Grenze ihres Treibstoffs kommen oder aus anderen Gründen ausgemustert werden noch ein paar letzte Manöver machen und sich auf einen Friedhofsorbit hieven, etwas höher oder tiefer, als der GEO (glaube höher).

Grüße aus dem Schnee

Eher die meisten Satelliten. Es gibt sicher einige Cubesats, die das nicht können, die großen aber können es heutzutage alle.....

Zum Beispiel große Erdbeobachtungssatelliten. Hier https://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/01082010121941.shtml hat Envisat das gemacht. Heute müssen andere ihm aus dem Weg gehen.

Gruß   Pirx

Es gibt nicht viele Satelliten, die Ausweichmanöver fliegen können.
ISS ja, aber was ist "jeder Satellit" ?

Gut aufgepasst. So verallgemeinern kann man es wohl tatsächlich nicht. In dem Artikel wurde die Aussage über die ESA Satelliten getroffen. Trotzdem wird es vermutlich auch viele andere Satelliten betreffen. Nur weil sie nicht ausweichen können, heißt es ja nicht, dass sie nicht dem gleichen oder ähnlichem Risiko ausgesetzt sind.

@ Schillrich, das ist wie bei dem Betrieb von alten Großkraftwerken. Die Dinger sind bilanzmäßig schon längst abgeschrieben, haben also den erwarteten Gewinn eingefahren und von allem was jetzt noch an Erlös reinkommt müssen nur noch die laufenden Betriebskosten abgezogen werden. Alles andere kann man, wenn es gut läuft, in die Entwicklung neuer Projekte stecken. Wenn es (aus meiner Sicht) schlecht läuft, stecken sich die Betreiber, bzw. deren Anteilseigner den Überschuss in die Tasche. Und da ist die Gier halt oftmals größer als die Vernunft.

Robert

Der Vergleich hinkt gewaltig. Großkraftwerke unterliegen, zumindest in Teilen, einer gesetzlichen Prüfung und Instandsetzung. Satelliten tun das nicht.

Aus logischen Gründen werden Informationen weitergeleitet, wenn sich ein Bruchstück der ISS
nähern könnte.
Aber gibt es ein generelles Warnsystem für sämtliche aktiven und manövrierfähigen Satelliten ?

Aber gibt es ein generelles Warnsystem für sämtliche aktiven und manövrierfähigen Satelliten ?

Ja gibt es. Kommerzielle und staatliche Betreiber können diesen Dienst beim JSPOC bzw. CARA-NASA in Anspruch nehmen. Auch die französische Raumfahrtbehörde bietet seit kurzem einen Frühwarnservice für Weltraumschrott an.