Projekt Gestra 13.04.2015, 09:52 Uhr

DLR schützt Satelliten mit Überwachungsradar vor Weltraumschrott

Das Überwachungsradar Gestra des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) soll den Weltraum sicherer machen. Ab 2017 beobachtet es die Flugbahn von Trümmerteilen, die für Satelliten zur Gefahr werden können. Mit dem Bau sind Fraunhofer-Ingenieure beauftragt.

Satellit im Weltraum: Bereits winzige Trümmerteile können zur Gefahr werden, wenn sie mit einer Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro Sekunde kollidieren.

Satellit im Weltraum: Bereits winzige Trümmerteile können zur Gefahr werden, wenn sie mit einer Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro Sekunde kollidieren.

Foto: ESA

Chaotisch umherfliegende Trümmerteile von einem zerstörten russischen Satelliten bilden die dramaturgische Grundlage des mit sieben Oskars dekorierten Spielfilms Gravity aus dem Jahre 2013, gedreht vom mexikanischen Regisseur Alfonso Cuarón. Diese Trümmerteile treffen auf drei Astronauten, die mit Reparaturarbeiten am Hubble-Teleskop beschäftigt sind. Damit so ein Ereignis nur der visuellen Kraft Hollywoods vorbehalten bleibt und in der Realität nie geschieht, hat das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) nun das Projekt Gestra gestartet. Gestra steht für German Experimental Space Surveillance and Tracking Radar, es ist also ein experimentelles Weltraumüberwachungsradar.

2017 sollen erste Messdaten vorliegen

Entwickeln und bauen soll dieses leistungsfähiges Radar zur Überwachung und Verfolgung von Objekten im erdnahen Weltraum das Fraunhofer Forschungsinstitut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) mit Sitz in Wachtberg im Rhein-Sieg-Kreis in Nordrhein-Westfalen. Die Radaranlage wird rund 25 Millionen Euro kosten, ist derzeit für eine Laufzeit von vier Jahren ausgelegt und soll 2017 die ersten Messungen vornehmen. Es geht bei Gestra um die Erfassung der Bahndaten von Satelliten und auch von Trümmern im niedrigen Erdorbit in einer Höhe zwischen 500 und 3000 Kilometern.

Simulierter Einschlag einer 12 Millimeter großen Kugel in eine acht Zenitmeter dicke Aluminiumplatte. Die Geschwindigkeit betrug sieben Kilometer pro Sekunde. Selbst kleinste Teile können an Satelliten also erheblichen Schaden anrichten.

Simulierter Einschlag einer 12 Millimeter großen Kugel in eine acht Zenitmeter dicke Aluminiumplatte. Die Geschwindigkeit betrug sieben Kilometer pro Sekunde. Selbst kleinste Teile können an Satelliten also erheblichen Schaden anrichten.

Foto: ESA

„Deutschland ist eine weltweit führende Raumfahrtnation. Gesellschaft, Wirtschaft und Politik nutzen täglich und ganz selbstverständlich weltraumgestützte Dienste und Produkte von Navigationssystemen bis zu Erdbeobachtungs- und Kommunikationssatelliten“, sagt Dr. Gerd Gruppe, Vorstand des DLR Raumfahrtmanagements. „Um diese Dienste nachhaltig zu sichern, ist es auch erforderlich, die Sicherheit des Betriebs der Satelliten zu gewährleisten. Dafür müssen wir einerseits wissen, was im Weltraum passiert, und andererseits Strategien entwickeln, mit der wachsenden Anzahl von Weltraumrückständen, kurz auch Weltraummüll, umzugehen.“

Auch Werkzeug eines Astronauten wird zu Weltraummüll

Als Weltraummüll bezeichnet man vom Menschen hergestellte Objekte, die sich im Weltraum befinden und keine Funktion mehr erfüllen. Typische Beispiele sind ausgediente Raketenoberstufen oder abgeschaltete Satelliten, aber auch das verlorene Werkzeug eines Astronauten. Zahlenmäßig den größten Teil machen Trümmerteile aus, die entstehen, wenn Raumfahrzeuge auseinanderbrechen, weil beispielsweise Treibstoffreste explodieren, oder die durch Kollision verschiedener Weltraummüllteile im Orbit entstehen.

Ausgediente Raketenstufen, abgeschaltete Satelliten, Trümmerteile: Um die Erde kreist mittlerweile viel Weltraumschrott.

Ausgediente Raketenstufen, abgeschaltete Satelliten, Trümmerteile: Um die Erde kreist mittlerweile viel Weltraumschrott.

Foto: DLR

Wenn Gestra 2017 erste Messdaten liefert, dann sollen die gesammelten Daten Forschungseinrichtungen in Deutschland für die Auswertung und für die Statistik zur Verfügung gestellt werden. Gestra wird mit anderen deutschen Großanlagen, wie dem Weltraumbeobachtungs-Radar Tira vom FHR oder dem Radioteleskop Effelsberg im Kreis Euskirchen kommunizieren und ein Netzwerk spannen. „Weil es sich um sicherheitsrelevante Daten handelt, soll das Radar vom gemeinsamen Weltraumlagezentrum vom DLR und Luftwaffe in Uedom aus betrieben werden“, erläutert Dr. Gerald Braun, Leiter der Abteilung Weltraumlage im DLR Raumfahrtmanagement.

Die Vergabe des lukrativen Auftrags an das FHR erscheint folgerichtig. Die Forschungseinrichtung genießt auf dem Gebiet der Radarforschung einen einzigartigen Ruf in Deutschland und in Europa. „Zudem besitzen die Wissenschaftler des Fraunhofer FHR jahrzehntelange Expertise im Bereich der Weltraumbeobachtung durch die Entwicklung und Betrieb des Großradars Tira“, so Fraunhofer-Vorstand Prof. Dr. Alexander Verl, „und das Projekt gehört zu den aktuell größten in der Fraunhofer-Gesellschaft akquirierten Projekte.“

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