Sensortechnik aus Jena 19.02.2014, 15:15 Uhr

DLR-Satellit soll den Weltraumschrott wieder einfangen

Ausgediente Satelliten blockieren nicht nur immer mehr dringend benötigte Plätze auf der Erdumlaufbahn. Sie werden für Raummissionen wie die ISS auch immer gefährlicher. Jetzt wollen ESA und DLR einen Reparatur-Satelliten ins All schicken, der Schrott selbstständig einsammelt. Die Steuerungstechnik hat Jena- Optronik entwickelt.

Ende 2017 soll die Deutsche Orbitale Servicing Mission - kurz DEOS - starten und Weltraumschrott einfangen. Mit dieser Mission wollen ESA und DLR zeigen, dass das sichere Anfliegen, Warten und Montieren eines defekten, taumelnden Satelliten im Orbit ohne den Einsatz von Astronauten möglich ist. Mit dem Roboterarm soll der Reparatursatellit taumelnde Satelliten erfassen und aufnehmen.      

Ende 2017 soll die Deutsche Orbitale Servicing Mission - kurz DEOS - starten und Weltraumschrott einfangen. Mit dieser Mission wollen ESA und DLR zeigen, dass das sichere Anfliegen, Warten und Montieren eines defekten, taumelnden Satelliten im Orbit ohne den Einsatz von Astronauten möglich ist. Mit dem Roboterarm soll der Reparatursatellit taumelnde Satelliten erfassen und aufnehmen.      

Foto: Airbus Defence & Space

Fast 7000 Tonnen Schrott sollen in der Erdumlaufbahn inzwischen unterwegs sein. Der Schrott, bestehend aus Kleinstteilen bis hin zu aufgegebenen Satelliten – wird zunehmend zur Gefahr für intakte Satelliten, aber auch für Missionen zur Internationalen Raumstation ISS. Bislang gibt es keine wirklich brauchbare Lösung, um den Schrott wieder einzusammeln. Vor sechs Jahren hat die US-Marine aus der Not heraus einen defekten Spionage-Satelliten von einem Kriegsschiff aus abgeschossen – ein Akt der Verzweiflung, der kein probates Mittel gegen den ganzen Weltraummüll ist.

Reparatursatellit fliegt 2014 zum 1. Test ins All

Jetzt sind das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Airbus-Tochter Astrium und der Instrumentenspezialist Jena-Optronik einen Schritt weiter auf dem Weg, einen Satelliten zu entwickeln, der Schrott im All einsammeln kann. Das DLR hat 2012 Astrium beauftragt, einen Reparatursatelliten zu entwickeln. Das Gerät mit dem Namen Deos – Kurzform für Deutsche Orbitale Servicing Mission – , verfügt über einen Roboterarm, der auch solche Satelliten einfangen kann, die unkontrollierbar durchs All taumeln.

Der europäische Raumfrachter ATV-5 wird bei der Airbus-Tochter Astrium in Bremen ausgestattet, bevor er zum europäischen Weltraumbahnhof in Kourou gebracht wird. Von dort aus wird er im Sommer 2014 an Bord einer Ariane-5ES-Rakete zur Internationalen Raumstation ISS aufbrechen.       

Der europäische Raumfrachter ATV-5 wird bei der Airbus-Tochter Astrium in Bremen ausgestattet, bevor er zum europäischen Weltraumbahnhof in Kourou gebracht wird. Von dort aus wird er im Sommer 2014 an Bord einer Ariane-5ES-Rakete zur Internationalen Raumstation ISS aufbrechen.       

Foto: ESA/Airbus Defence & Space/Ingo Wagner

Erster Einsatz auf Versorgungsflug zur ISS

Das Problem dabei ist allerdings, dass Deos eine besonders feine Steuerung braucht. Die Thüringer Firma Jena-Optronik, spezialisiert auf multispektrale Weltraumerforschung, hat nun im Auftrag des DLR einen Sensor entwickeln, der genau das ermöglicht.

Der so genannte LIDAR-Sensor (3D-LIDAR Pre-Qualifikation für Rendezvous und Docking) habe das Potenzial, „anspruchsvolle Rendezvous- und sogar bildgebende Aufgaben im Orbit zu übernehmen“, heißt es beim DLR. Der Sensor wird erstmals bei dem ISS-Versorgungsflug des europäischen Raumfrachters „ATV-5 – George Lemaître“ als Experiment zum Einsatz kommen und beim Andocken an die ISS seine Fähigkeiten beweisen. „Damit ist er für zukünftige Missionen qualifiziert und wir gehen den nächsten Schritt. Dieser wird der Einsatz auf der großen deutschen Robotik-Mission DEOS sein“, sagt Dr. Gerd Gruppe, im DLR-Vorstand zuständig für das Raumfahrtmanagement.

Sensor misst Lichtlaufzeit

Der Sensor kann einen Zielsatelliten auf einer Entfernung von über 1000 Metern erfassen und 3D-Daten für einen automatischen Annäherungsvorgang zur Verfügung stellen. Er bestimmt die Entfernung zu einem Ziel, indem er die Lichtlaufzeit misst und dreidimensional erfasst. Durch eine adaptive Gesichtsfeldanpassung kann der Sensor besonders flexibel eingesetzt werden.

Der Härtetest soll beim letzten Flug eines europäischen Raumtransporters stattfinden, der für April geplant ist. Das DLR hofft , dass der Sensor sich dann auch für kommerzielle Raumflüge bewährt.

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