Weltraummüll: Zeit für den Bau von Zero-Debris-Satelliten
Die ESA hat sich verpflichtet, das Versprechen von Zero Debris bis 2030 einzuhalten. Um sicherzustellen, dass konforme Satelliten rechtzeitig entworfen und gebaut werden können, unterstützt sie die Industrie bei diesem technologisch herausfordernden Übergang.
Am 25. Juni 2024 unterzeichneten drei wichtige Akteure der europäischen Raumfahrtindustrie einen Vertrag mit der ESA für die Entwicklung großer Plattformen für Satelliten im niedrigen Erdorbit (LEO), die den Zero Debris Standards entsprechen.
Airbus Defence and Space, OHB und Thales Alenia Space werden Zero-Debris-Plattformen für große LEO-Satelliten entwerfen und entwickeln, als ersten Schritt hin zu Zero-Debris-Produktionslinien.
„Es ist von entscheidender Bedeutung, jetzt in die Entwicklung von Zero Debris-konformen Raumfahrzeug-Plattformen zu investieren. Die Plattformen und die Maßnahmen an Bord zur Vermeidung von Weltraummüll müssen ausfallsicherer werden, um die gefährdeten niedrigen Erdumlaufbahnen für die künftige Nutzung zu erhalten“, sagt Holger Krag, Leiter des Programms für Weltraumsicherheit bei der ESA.
„Die Zusammenarbeit mit drei langjährigen Industriepartnern wird uns helfen, unser Versprechen einzulösen und weiteren Raumfahrtrückständen in Zukunft ein Ende zu setzen.“
Von Zero Debris-Bestrebungen zur Produktion
Airbus Defence and Space, OHB und Thales Alenia Space sind seit langem Partner in den Bemühungen, das Zero Debris-Ziel bis 2030 zu erreichen, und arbeiten mit der ESA an ehrgeizigen und gemeinsam definierten Zielen, um die Sicherheit und Nachhaltigkeit im Weltraum zu gewährleisten.
Die ESA hat durch die Einführung des Zero Debris-Ansatzes die Führung in Sachen Weltraumnachhaltigkeit übernommen. Es ist das erklärte Ziel der Weltraumorganisation, die Verbreitung von Weltraummüll in der Erd- und Mondumlaufbahn bis 2030 für alle künftigen Missionen, Programme und Tätigkeiten erheblich einzudämmen.
Die Anstrengungen haben bereits zu neuen Entwurfsanforderungen für alle zukünftigen ESA Missionen, Programme und Aktivitäten geführt. Der 2023 herausgegebene ESA-Standard zur Space Debris Mitigation (Eindämmung der Raumfahrtrückstände) verkörpert den ersten Schritt der ESA, das Zero Debris-Ziel bis 2030 zu erreichen.
Kürzlich haben sich zwölf Länder und mehr als einhundert Unternehmen, Institutionen und Organisationen verpflichtet, die von der ESA unterstützte Zero Debris Charta zu unterzeichnen, darunter Airbus Defence and Space, OHB und Thales Alenia Space.
„Der Raumfahrtsektor in Europa und darüber hinaus kommt zusammen, um das Engagement für die Ziele von Zero Debris bis 2030 unter Beweis zu stellen. Es ist an der Zeit, sie Realität werden zu lassen, und dieses Ziel können wir nur gemeinsam erreichen“, sagt Tiago Soares, leitender Clean Space-Ingenieur bei der ESA.
„Die Umsetzung erfordert eine gemeinsame Anstrengung der Zero Debris Community, die sich über viele Disziplinen erstreckt. Wir sehen, wie die Dynamik dieser Zero Debris-Bemühungen an Fahrt gewinnt, je konkreter sie werden.“
Die technischen Anforderungen und Lösungen, die eine Zero-Debris-Zukunft ermöglichen, werden in der technischen Dokumentation, die derzeit von der Zero-Debris-Gemeinschaft unter der Schirmherrschaft der ESA entwickelt wird, konkretisiert und umsetzbar gemacht. Denn nur wenn wir unsere Kräfte als Zero-Debris-Gemeinschaft im gesamten Raumfahrtsektor bündeln, können wir eine Zero-Debris-Zukunft garantieren.
Mit den Zielen auf technischer Ebene geklärt, ist es nun an der Zeit, Zero-Debris-Satelliten zu bauen.
Der Bau neuer LEO-Satelliten
Die ESA-Direktorate für Missionsbetrieb und Erdbeobachtung haben gemeinsam den Auftrag für die Entwicklung großer LEO-Plattformen für die Umsetzung der „Large LEO platforms evolution for Zero Debris Policy Implementation Phase 1" erteilt. Die Verträge mit Airbus Defence and Space, OHB und Thales Alenia Space sind wegweisend zur Entwicklung von Zero Debris-fähigen Satelliten in überlasteten niedrigen Erdumlaufbahnen.
Jeder Hauptauftragnehmer wird eine standardisierte Satelliten-Plattform für die niedrige Erdumlaufbahn entwickeln, die den Zero-Debris-Standards entspricht. Eine solche Plattform, auch Satelliten-Bus genannt, ist der Hauptbestandteil eines Satelliten, auf dem die Nutzlast, wie wissenschaftliche Instrumente, integriert werden kann.
Die zentrale Architektur wird die Grundlage für künftige Satelliten bilden, die dann an spezifische Missionsziele angepasst werden können.
Die jetzt ausgeschriebene Phase 1 dient der Entwicklung der Satellitenplattform bis zur Systemanforderungsprüfung (System Requirement Review, SRR) und wird ab dem Beginn im Juni 2024 etwa 18 Monate in Anspruch nehmen. In dieser Phase werden die wichtigsten technischen Optionen geprüft und ein Basisentwurf erstellt.
In Phase 2 werden die Hauptauftragnehmer mit weiteren Technologieanbietern zusammenarbeiten, um neue Lösungen zu integrieren und ihre Plattformen auf das Niveau einer Preliminary Design Review (PDR) zu bringen, welche verschiedene praktische Aspekte des Entwurfs bewertet und testet.
Satelliten in allen Größen
Die ESA blickt über Technologien hinaus, die für große Raumfahrzeuge in niedrigeren Erdumlaufbahnen geeignet sind, wie sie für die Erdbeobachtung verwendet werden.
Parallel dazu wird nach innovativen Ideen für die Konstruktion von CubeSats gesucht, die den Zero Debris-Zielen entsprechen, sowie für weitere Satelliten unterschiedlicher Größe und in unterschiedlichen Umlaufbahnen.
Ganz gleich, ob es sich um große oder kleine Satelliten handelt, die europäische Raumfahrtindustrie wird von der ESA unterstützt, während wir gemeinsam auf dem Weg zu einer nachhaltigen Nutzung des Weltraums sind.
