Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Europäischer Weltraumspäher

01.04.2011
Das Bedrohungspotenzial im All durch Weltraummüll ist groß. Aktive Satelliten und Raumfahrzeuge können beschädigt oder zerstört werden. Ein neues, europäisches Weltraumüberwachungssystem soll künftig vor Gefahren im Orbit schützen. Fraunhofer-Forscher entwickeln das Empfangsradar des Demonstrators.

Im All herrscht dichter Verkehr: Unzählige Satelliten umschwirren die Erde und ab und an schauen auch noch vagabundierende Asteroiden, Kometen und Meteoriten vorbei. Hinzu kommen Weltraumtrümmer wie ausgebrannte Raketenstufen und Bruchstücke von explodierten Raumfahrtobjekten, die den Orbit in einen Schrottplatz verwandeln.


Explodierte Raumfahrtobjekte können aktive Satelliten beschädigen und sogar völlig zerstören. (© ESA)´

Man schätzt, dass sich derzeit etwa 20 000 Objekte mit einer Mindestgröße von zehn Zentimetern in der Erdumlaufbahn befinden, davon 15 000 im erdnahen Orbit in einer Höhe von 200 bis 2000 Kilometern. Mit bis zu rund 28 000 Kilometern pro Stunde rast der Müll um die Erde, selbst nur zentimetergroße Teilchen können durch ihre enorme Geschwindigkeit aktive Satelliten beschädigen oder sogar völlig zerstören. Erst vor knapp zwei Jahren – im Februar 2009 – kollidierte ein ausgedienter Satellit mit einem Iridium-Kommunikationssatelliten. Die internationale Raumstation ISS muss jährlich vier bis fünf Ausweichmanöver starten.

Neues Weltraumlagesystem

Angesichts dieser Bedrohung sieht die Europäische Weltraumbehörde ESA dringenden Handlungsbedarf: Im Programm »Space Situational Awareness« (SSA) sollen von 2009 bis Ende 2011 die Grundlagen für ein neues, europäisches Weltraumlagesystem geschaffen werden. Die hierfür erforderlichen leistungsfähigen Radaranlagen zum vollständigen und regelmäßigen Erfassen der kleinen Schrottobjekte besitzt Europa derzeit nicht, die Experten müssen auf die Daten des amerikanischen Space Surveillance Network zurückgreifen. Von 2012 bis 2019 soll das neue System, dessen Standort noch nicht festgelegt ist, aufgebaut werden.

Radar spürt zentimetergroße Teilchen auf

Die ESA hat die spanische Firma Indra Espacio beauftragt, einen Radar-Demonstrator zu designen und zu entwickeln. Das Unternehmen baut den Demonstrator allerdings nicht im Alleingang: Für ein Auftragsvolumen von 1,4 Millionen Euro hat Indra das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR in Wachtberg ins Boot geholt. Die Spanier entwickeln das Sendearray, die Wissenschaftler am FHR das Empfangssystem. Die FHR-Forscher sind erfahren im Aufbau von Radaranlagen: Mit TIRA (Tracking and Imaging Radar) betreiben sie bereits ein System, um Objekte im All aufzuklären. »TIRA ist ein mechanisch schwenkbares System, mit dem man einzelne Objekte hochaufgelöst darstellen kann. Bei dem neuen Überwachungssystem hingegen handelt es sich um eine elektronisch schwenkbare Antenne, die sich trägheitslos und schnell schwenken lässt. Anders als TIRA kann sie sehr viele Objekte gleichzeitig beobachten. Sie spürt diese mit höchster Genauigkeit und Empfindlichkeit auf«, sagt Dr. Andreas Brenner, Abteilungsleiter am FHR. Dies ist auch unabdingbar, Zielvorgabe ist schließlich, 15 000 bis 20 000 Objekte einmal pro Tag für mindestens zehn Sekunden auf dem Radar zu haben. »Unser Empfangssystem – mit einer Phased-Array-Antenne als Sensor – kann die von Satelliten und Weltraumtrümmern reflektierten Radarstrahlen aus bis zu acht Himmelsrichtungen zeitgleich empfangen«, erläutert Brenner. Das endgültige Überwachungsradar kann auch den geostationären Orbit in einer Höhe von rund 36 000 Kilometern über der Erde erreichen, seine Stärke wird es jedoch im Low Earth Orbit zwischen 200 und 2000 Kilometern ausspielen. Hier lassen sich damit selbst zentimetergroße Teilchen aufspüren. Das Interesse an den empfangenen Daten dürfte groß sein: Neben europäischen Regierungen und Weltraumorganisationen profitieren auch Satellitenbetreiber, Versicherungsgesellschaften, Energieversorger und Telekommunikationsunternehmen davon.

Ende dieses Jahres soll der Demonstrator an die ESA übergeben werden. Im Anschluss folgt ein einjähriger Testbetrieb. Wer den Zuschlag für den Bau des finalen Systems erhält, bleibt abzuwarten. »Ich hoffe, dass die ESA auf die Expertise meiner Abteilung zurückgreift und unser Know-how auch in die endgültige Anlage einfließen wird«, sagt Brenner. Vielseitig sei ihr Empfangssystem allemal. Kernkomponenten ließen sich auch in anderen Bereichen einsetzen, etwa zur Luftraumüberwachung an Flughäfen.

Dr. Andreas Brenner | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/16/europaeischer-weltraumspaeher.jsp

Weitere Berichte zu: Demonstrator ESA Empfangssystem Indra Orbit Radar Radaranlagen Raumstation ISS TIRA Teilchen satellites

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Eine Extra-Sekunde zum neuen Jahr
08.12.2016 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Heimcomputer entdecken rekordverdächtiges Pulsar-Neutronenstern-System
08.12.2016 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops