Start-up soll für ESA erstmals Weltraummüll beseitigen

ClearSpace-1 wird die erste Weltraummission sein, die Trümmer aus der Erdumlaufbahn entfernt. Die Mission soll 2025 starten und wurde bei einem von einem Start-up geführten kommerziellen Konsortium in Auftrag gegeben, um einen neuen Markt für In-Orbit-Service und Trümmerbeseitigung zu erschließen. Nach einem Wettbewerbsverfahren wird das Konsortium unter Leitung des Schweizer Startups ClearSpace eingeladen, einen endgültigen Vorschlag einzureichen, bevor das Projekt im März nächsten Jahres beginnt.

Es wird Zeit aufzuräumen

"Jetzt ist der richtige Zeitpunkt für solch eine Mission", sagt Luc Piguet, Gründer und CEO von ClearSpace. "Das Thema Weltraummüll ist dringender denn je. Derzeit befinden sich fast 2.000 aktive und 3.000 inaktive Satelliten im Weltraum. "In den kommenden Jahren wird die Zahl der Satelliten erheblich steigen, wobei mehrere Mega-Konstellationen von Hunderten oder sogar Tausenden von Satelliten in der Erdumlaufbahn geplant sind, um Telekommunikations- und Überwachungsdienste mit großer Reichweite und geringer Latenz zu liefern. Es ist klar, dass ein "Abschleppwagen" benötigt wird, um defekte Satelliten aus dieser stark frequentierten Region zu entfernen."

Auf der ESA-Ministerratskonferenz Space19+, die vom 27. Bis 28. November 2019 in Sevilla stattfand, vereinbarten die Minister, einen Dienstleistungsvertrag mit einem kommerziellen Anbieter abzuschließen, um ein inaktives ESA-Objekt sicher aus der niedrigen Erdumlaufbahn zu entfernen. Der Weltraummüll stellt eine ernste Gefahr nicht nur für Satelliten, sondern auch für Astronauten künftiger Missionen dar. Auch kleinste Teile können bei der Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro Sekunde schlimmste Schäden anrichten. Die Raumfahrtagenturen versuchen, durch Erfassung per Radar von der Erde aus, soweit möglich, alle Teile zu erfassen und deren Bahn vorauszuberechnen. Raumfahrzeuge und die ISS haben bereits Ausweichmanöver zur Sicherheit ausgeführt.

Im Rahmen des neuen ESA-Raumfahrtprogramms soll künftig auch ein aktiver Beitrag zur Beseitigung von Raumfahrtrückständen geleistet und die Technologien zur Trümmerbeseitigung erprobt werden. "Stellen Sie sich vor, wie gefährlich das Segeln auf hoher See wäre, wenn alle Schiffe, die in der Geschichte jemals verloren gegangen sind, immer noch auf dem Wasser treiben würden", sagt ESA-Generaldirektor Jan Wörner.

Kettenreaktion der Weltraumtrümmer läuft schon

"Das ist die aktuelle Situation im Orbit, und es darf so nicht weitergehen. Die Mitgliedstaaten der ESA haben diese neue Mission, die auch den Weg zu wesentlichen neuen kommerziellen Dienstleistungen in der Zukunft weist, nachdrücklich unterstützt." "Selbst wenn morgen alle Raketenstarts gestoppt würden, zeigen Prognosen, dass die Gesamtpopulation der orbitalen Trümmer weiter wachsen wird, da Kollisionen zwischen den Elementen neuer Trümmer in einem Kaskadeneffekt erzeugen. Wir müssen Technologien entwickeln, um die Entstehung neuer Trümmer zu vermeiden und die bereits vorhandenen Rückstände zu entfernen", sagt Luisa Innocenti, Leiterin der Initiative Clean Space der ESA.

"NASA- und ESA-Studien zeigen, dass der einzige Weg zur Stabilisierung der Orbitalumgebung darin besteht, große Trümmer aktiv zu entfernen. Dementsprechend werden wir unsere Entwicklung der wesentlichen Leit-, Navigations- und Steuerungstechnologien sowie der Rendez-vous und Greifmethoden durch ein neues Projekt namens Active Debris Removal/ In-Orbit Servicing – ADRIOS fortsetzen. Die Ergebnisse werden auf ClearSpace-1 übertragen. Diese neue Mission, durchgeführt von einem ESA-Projektteam, wird es uns ermöglichen, diese Technologien zu demonstrieren und dabei eine Weltneuheit zu erreichen."

Passendes Ziel: Oberstufe der Vega

Zielobjekt der ClearSpace-1-Mission ist die Vespa (VEga Secondary Payload Adapter) Oberstufe, die nach dem Flug der ESA-Trägerrakete Vega im Jahr 2013 auf einer Umlaufbahn von ca. 800 mal 660 km Höhe liegt. Mit einer Masse von 100 kg ist Vespa fast so groß wie ein Kleinsatellit, während ihre relativ schlichte Form und ihre robuste Konstruktion sie zu einem geeigneten ersten Ziel machen. Folgemissionen werden dann zu größeren, anspruchsvolleren Aufgaben übergehen – einschließlich der Erfassung mehrerer Objekte im Rahmen einer Mission.

Der ClearSpace-1 "Chaser" wird für die Inbetriebnahme und kritische Tests in eine niedrigere 500-km-Umlaufbahn gebracht, bevor er zum Rendez-vous und zur Erfassung mit einem Quartett von Roboterarmen unter Aufsicht der ESA seine höhere Zielumlaufbahn ansteuert. Der Chaser und Vespa werden dann zusammen aus dem Orbit gebracht, um schließlich in der Erdatmosphäre zu verbrennen.

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