Robert Klatt
Ein spezielles Bremssegel kann Satelliten stark abbremsen und so zu einem schnelleren Verglühen in der Erdatmosphäre führen, um Weltraumschrott zu verhindern. Das Bremssystem hat kürzlich seinen ersten orbitalen Test erfolgreich absolviert.
Bremen (Deutschland). In den letzten Jahrzehnten hat die Anzahl der Raketenstarts und der Satelliten deutlich zugenommen. Im Erdorbit ist deshalb immer mehr Weltraumschrott vorhanden, der das Risiko für Kollisionen im Weltraum erhöht. Inzwischen suchen deshalb unterschiedliche Organisationen nach Möglichkeiten zur Vermeidung und Beseitigung von Weltraummüll. Entstanden ist dabei etwa ein Raumfahrzeug mit vier Greifarmen, das Weltraumschrott aus dem Erdorbit entfernen soll.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit dem Raumfahrtunternehmens HPS nun eine Technik vorgestellt, die die Entsorgung von Satelliten erleichtert. Es handelt sich dabei um das autonome Bremssegels ADEO, das neue Satelliten zusammengefaltet mitführen sollen. Wenn sich ein Satellit nach etwa 20 bis 25 Jahren am Ende seiner Nutzungsdauer befindet, kann er das leichte Segel entfalten und dadurch seinen Widerstand erhöhen. Die dünne Restatmosphäre in seinem Orbit bremst den Satelliten dadurch stark ab, was dazu führt, dass dieser in dichtere Atmosphärenschichten absinkt und dann schnell verglüht.
In Kooperation mit dem italienischen Dienstleister D-Orbit wurde kürzlich ein Prototyp des Bremssegels im Weltraum erprobt. Das etwa 800 Gramm schwere Segel hat ausgefaltet eine Fläche von etwa 3,6 Quadratmetern, nimmt im Satelliten aber nur einen Raum von zehn Kubikzentimetern ein.
Vor dem ersten orbitalen Test des Bremssystems haben Wissenschaftler des DLR-Instituts für Raumfahrtsysteme in Bremen Vibrations-, Schock und Thermal-Vakuum-Tests mit dem Segel durchgeführt, um es auf seinen Einsatz vorzubereiten und zu optimieren. Dabei wurde es mehrfach in einer Thermal-Vakuum-Kammer entfaltet, um zu untersuchen, ob es die hohen Belastungen beim Start übersteht und sich unter Weltraumbedingungen tatsächlich entfaltet.
Anschließend wurde das De-Orbit-Sail mit seinem Satelliten von D-Orbit in die Erdumlaufbahn gebracht. Dort entfaltete sich das Bremssegel wie gewünscht und sorgte dafür, dass der Erprobungssatellit nach kurzer Zeit in die dichtete Atmosphäre gelangte. In den kommenden Monaten wird er laut dem DLR dort komplett verglühen.
Laut den Forscher kann das Bremssegel Weltraumschrott in Erdorbit bis zu etwa 800 Kilometer Höhe vermeiden. Der größte Vorteil des Systems ist, dass es relativ ressourcensparend und einfach ist. Außerdem kann das De-Orbit-Segel die Betriebszeit der Satelliten erhöhen, weil diese keine Treibstoffreserven für ihr De-Orbit-Manöver mehr benötigen. Die Entfaltung des Segels und der daraus resultierende Abstieg ist komplett passiv und benötigt keinen Treibstoff.
Aktuell arbeiten mehrere Institute des DLR mit HPS an Verbesserungen des Segels. Die Wissenschaftler wollen unter anderem die Lichtreflektion reduzieren, damit es nicht zur Lichtverschmutzung durch Streulicht und Blendeffekte kommt. Zudem soll das Segel eine Fläche von 25 Quadratmetern erhalten, damit auch größere Satelliten schnell gebremst werden können. Tests mit dem neuen System sollen Mitte 2023 stattfinden.
