bedeckt München 13°

Weltraumschrott:Mit diesen Geräten wollen Forscher Weltraumschrott jagen

Ob Greifarm oder Bremsfallschirm: Einfach ist die Mission nicht, den Müll im All zu fassen.

1 / 8

Todesstern

-

Quelle: SZ

Mission: Necropolis

Entwickler: Guest Associates & Hempsell Astronautics, England

Idee: Normalerweise werden Kommunikationssatelliten kurz vor ihrem Lebensende in einen etwas höheren Friedhofsorbit bugsiert, in dem sie für immer ihre Bahnen ziehen. Auch dort wird langsam der Platz knapp. Ein kleiner Aufräumsatellit, soll daher alte Satelliten packen, sie zu einer großen, ausfaltbaren Friedhofsstruktur namens Terminus schleppen und dort mit Harpunen anheften.

Herausforderung: Der 18 Meter lange Terminus soll letzte Ruhestätte für bis zu zwölf Satelliten sein. Mit der dafür nötigen Startmasse von mehr als zehn Tonnen ist die Mission allerdings sehr teuer. Zudem muss Terminus gewartet und aufgetankt werden, so dass der Satellitensammler nicht ausfällt - und künftig selbst als Zombie im Friedhofsorbit unterwegs ist.

Status: Studie / Start: offen

2 / 8

Bremsfallschirm

-

Quelle: SZ

Mission: RemoveDebris

Entwickler: Surrey Space Centre, England

Idee: Nachdem Netz und Harpune abgefeuert sind, bleibt dem RemoveDebris-Satelliten eine letzte Aufgabe: Er muss sich selbst entsorgen. Der etwa 100 Kilogramm schwere Satellit wird dazu vier Masten aus Kohlefasern im Winkel von jeweils neunzig Grad ausfahren. Eine dünne Folie soll mithilfe eines Motors zwischen ihnen aufgespannt werden. Wie ein Bremsfallschirm wird das zehn Quadratmeter große Segel den Satelliten in der dünnen Restatmosphäre nach und nach abbremsen. Er verliert an Höhe und verglüht.

Herausforderung: Segel im All sind bereits getestet worden - bislang allerdings zum Beschleunigen durch den Druck der Sonne, nicht zum Abbremsen. Probleme bereitet die Ausklappmechanik. Zudem ist unklar, wie solch ein Segel an einem ausgedienten Satelliten angebracht werden könnte.

Status: im Bau / Start: Ende 2017

3 / 8

Schleudertraum

-

Quelle: SZ

Mission: Sling-Sat

Entwickler: Texas A&M University, USA

Idee: Anstatt einen taumelnden Satelliten zu greifen und sich dabei selbst zu gefährden, wählt der Sling-Sat einen rabiaten Ansatz: Der rotierende Satellit besitzt zwei große Kellen an seinen beiden Armen. Erwischt er mit ihnen einen Trümmer, kann er den Schrott auffangen und dann in Richtung Erde schleudern. Durch das Manöver - und die damit verbundene Gegenreaktion - soll er automatisch zum nächsten Ziel katapultiert werden.

Herausforderung: Die Umsetzung ist schwierig. Die Kellen müssen den rasenden Schrott zum exakt richtigen Zeitpunkt treffen, um sowohl dem Müll als auch dem eigenen Satelliten den gewünschten Impuls zu verleihen. Außerdem darf das rotierende Raumfahrzeug den Schrott beim Einfangen oder Wegschleudern keinesfalls zerstören - und dadurch noch mehr Trümmer erzeugen.

Status: Studie / Start: offen

4 / 8

Ins Netz

-

Quelle: SZ

Mission: RemoveDebris

Entwickler: Airbus Defence and Space Bremen

Idee: Gleich drei unterschiedliche Konzepte will die europäische RemoveDebris-Mission testen. Ein fünf Meter großes Netz. Es soll auf einen kleinen Tochtersatelliten abgefeuert werden und sich mithilfe von Gewichten an seinen sechs Ecken um das Ziel wickeln. Nachdem sich das Netz selbständig festgezurrt hat, kann abgeschleppt werden.

Herausforderung: Direkt nach dem Abfeuern aus einem Container muss sich das Netz auf seine maximale Größe ausdehnen. Es darf sich nicht verheddern, darf nicht kollabieren und muss das Zielobjekt sicher umschlingen - all das in der Schwerelosigkeit. Um den anspruchsvollen Mechanismus zu testen, haben Ingenieure zuletzt eine verkleinerte Version im Bremer Fallturm abgefeuert, in dem zumindest für einige Sekunden Schwerelosigkeit herrscht.

Status: im Bau / Start: Ende 2017

5 / 8

Laserkanone

-

Quelle: SZ

Mission: Laser-Based Space Debris Removal

Entwickler: Riken-Forschungsinstitut, Japan

Idee: Ein Weltraumteleskop hält in etwa 800 Kilometern Höhe Ausschau nach Schrott. Findet es Trümmer in bis zu 100 Kilometern Entfernung, feuert das Teleskop einen Laser ab. Ein kleiner Teil der getroffenen Oberfläche verdampft. Der Rückstoß reicht, um das Trümmerteil - wie mit einem Mini-Raketentriebwerk - aus seiner Bahn zu bugsieren und gezielt zum Absturz zu bringen.

Herausforderung: Laser im Weltall sind eine Gefahr. Taumelnde Satelliten oder Trümmer können die Strahlen unkontrolliert reflektieren, und auf die Erde oder andere Raumfahrzeuge umlenken. Sie können großen Schaden anrichten - insbesondere, wenn sie (wie bei den japanischen Überlegungen) eine Leistung von 100 000 Watt erreichen sollen.

Status: Machbarkeitsstudie / Start: Prototyp für die Raumstation ISS geplant

6 / 8

Speerfischer

-

Quelle: SZ

Mission: RemoveDebris

Entwickler: Airbus Defence and Space Stevenage, England

Idee: Der zweite Teil der RemoveDebris-Mission , fährt größere Kaliber auf: Ein mehr als zwei Kilogramm schweres Projektil soll auf eine Testplatte abgefeuert werden, die zuvor an einem langen Teleskoparm ausgefahren wird.

Herausforderung: Auf dem Papier eignen sich Harpunen zum Einfangen unförmiger, schnell rotierender Satellitenleichen. Hierzu muss sich das Projektil mit seinen Widerhaken aber schnell und sicher in der Außenhaut des Zielobjekts verankern. Zudem darf die Leine, an der die Harpune abgefeuert wird, nicht plötzlich mitgerissen werden, da dies den Rettungssatelliten gefährden würde. Und keinesfalls dürfen beim Einschlag des Projektils neue Trümmerteile entstehen. Das Schrottproblem würde sich dadurch noch vergrößern.

Status: im Bau / Start: Ende 2017

7 / 8

Der Greifer

-

Quelle: SZ

Mission: e.Deorbit

Entwickler: Europäische Raumfahrtagentur Esa

Idee: Ein kleiner Rettungssatellit soll sich einem defekten Trabanten nähern, ihn mit einer Roboterarm greifen, seine Rotation stoppen und das Trümmerteil dann gezielt in eine niedrige Umlaufbahn zerren, wo es verglühen kann.

Herausforderung: Defekte, unkontrolliert rotierende Satelliten haben weder Sensoren noch Reflektoren, die bei einer automatischen Annäherung helfen können - ganz anders als zum Beispiel die Raumstation ISS. Selbst dort ist das Andocken aber alles andere als einfach. Zudem sind Satelliten nicht dafür gebaut worden, eines Tages im All gepackt zu werden. Es fehlen Griffe und Stellen zum Andocken. Ingenieure peilen daher die Triebwerksdüse als möglichen Angriffspunkt an - alternativ den Adapterring, der den Satelliten einst mit seiner Rakete verbunden hat.

Status: in Entwicklung / Start: frühestens 2023

8 / 8

Traktorstrahl

-

Quelle: SZ

Mission: Electrostatic Tractor

Entwickler: University of Colorado, Boulder, USA

Idee: Ein Rettungssatellit nimmt mit seiner Elektronenkanone einen taumelnden Trabanten ins Visier. Durch die negativ geladenen Elementarteilchen lädt sich auch die Satellitenleiche negativ auf, während auf dem Retter eine positive Ladung zurückbleibt. So ziehen sie sich an. Ein kleiner Satellit, etwa drei Meter groß und mit 20 000 Volt aufgeladen, könnten aus einer Entfernung von 20 Metern jeden Tag um fünf Kilometer in die Höhe geschleppt werden - berührungslos.

Herausforderung: Die abgefeuerten Elektronen sind nicht die einzigen geladenen Teilchen im All. Andere Partikel stören den Prozess. Zudem funktioniert der Traktorstrahl nur in den oberen Umlaufbahnen. In geringeren Höhen macht die sogenannte Ionosphäre, eine geladene Region der Erdatmosphäre, gezielte Elektronenattacken unmöglich.

Status: Studie / Start: offen

© SZ.de/fehu

Lesen Sie mehr zum Thema

Zur SZ-Startseite