“Angel Wings” für Satelliten könnten helfen, Weltraumschrott zu entschärfen


So futuristisch das klingt, Immobilien im Weltraum boomen. Große Unternehmen und wissenschaftliche Forschungsorganisationen wetteifern aus außergewöhnlichen Gründen aktiv darum, Satelliten in den Orbit zu schicken – die Entwicklung einer kostenlosen Internetverbindung; verbessern GPS-Systeme; Überwachung des Klimawandels; sogar die Analyse von Albert Einsteins schrägen allgemeinen Relativitätsgleichungen.

Aber während die Menschheit technologisch weiter voranschreitet, machen sich Experten zunehmend Sorgen über ein großes Problem: Wir haben einen neuen Bereich des Universums gefunden, den wir verschmutzen können. Ab 2021, Sagte die Nasamehr als 27.000 Teile orbitaler Trümmer oder “Weltraumschrott,“ befand sich in den Gravitationswellen unseres Planeten – und seitdem hat SpaceX allein gesendet Hunderte weitere Satelliten dort oben.

Typischerweise warten Wissenschaftler, wenn sie mit ihrer Ausrüstung fertig sind, einfach, bis Dinge in der Erdumlaufbahn beginnen, sich zu desorbieren und schließlich in unserer Atmosphäre verglühen. Dieser natürliche Prozess kann jedoch ein wenig dauern sehr, sehr) lange Zeit.

In der Hoffnung, unseren Weltraumträumen eine sauberere Zukunft zu ebnen, die Das gab die Europäische Weltraumorganisation bekannt das stärkende Versprechen seines innovativen, aluminiumbeschichteten Segelprototyps. Dieses Gerät kann mit einem Satelliten in die Umlaufbahn fliegen und ihm jederzeit dabei helfen, die Umlaufbahn zu verlassen.

Das Konzept heißt Drag Augmentation Deorbiting System oder ADEO, Bremssegel – und Ende Dezember schloss das kleinste seiner Art seine letzte erfolgreiche Demo-Mission seit der bahnbrechenden Mission des Programms im Jahr 2018 ab.

Ein silbernes Raumsegel ist mit einem glänzenden Stern im Hintergrund zu sehen.

Eine künstlerische Darstellung des Prototyp-Bremssegelkonzepts der ESA.

ESA

Wie funktioniert es?

Im Grunde hat die ESA das 3,5 Quadratmeter (38 Fuß) große Segel zusammengefaltet, bis es in etwas passt, das im Wesentlichen wie ein 10 Zentimeter (4 Zoll) Jack-in-the-Box-Paket aussieht. Die Wissenschaftler befestigten die Komponente dann an a privat gebautes Raumschiff genannt ION-Satellitenträger. ION wurde über a gestartet Falcon 9-Rakete am 30. Juni 2021.

Dann, im Dezember 2022, wurde das Segel eingesetzt, um eine silbrige Polyamidmembran zu präsentieren, die an vier kohlenstoffverstärkten Armen befestigt war, die in X-Form positioniert waren. Dies erhöhte den sogenannten atmosphärischen Oberflächenwiderstand des Satellitenträgers, der sich auf eine Kraft bezieht, die von Atomen nahe der Oberseite der Atmosphäre erzeugt wird, die sich entgegengesetzt zur relativen Bewegung von etwas in der niedrigen Erdumlaufbahn bewegen. Sie können sich Luftwiderstand als Reibung vorstellen, aber mit Luft.

Mit einem so verstärkten Widerstandseffekt begann das Raumschiff, seine Umlaufbahnhöhe in einem beschleunigten Tempo zu verringern, was den endgültigen Untergang des Satelliten beschleunigte: das Verbrennen in der Erdatmosphäre.

„Das ADEO-N-Segel wird sicherstellen, dass der Satellit in etwa einem Jahr und drei Monaten wieder eintreten wird, während er sonst in vier bis fünf Jahren wieder eingetreten wäre“, sagte Tiziana Cardone, eine ESA-Strukturingenieurin, die das Projekt beaufsichtigte. sagte in einer Erklärung.

Die Erde ist in der Ferne aus der Perspektive des ION-Satelliten zu sehen.  Der größte Teil des Bildschirms ist Teil des brechenden Raumsegels.

Eine Kameraansicht des ION-Satelliten nach dem Ausrollen des Segels.

HTS

Für ein wunderbares mentales Bild von all dem stellt sich die ESA das silberne Segel als die „Engelsflügel“ des Satelliten vor, die ihm sanft helfen, seinem Tod entgegenzuschweben. Der offizielle Name der neuesten Mission von ADEO lautete treffend „Zeig mir deine Flügel“.

In Zukunft sagt die Agentur, dass dieses Segel auch vergrößert oder verkleinert werden kann, je nachdem, mit welcher Art von Satelliten es verbunden ist.

„Die größte Variante kann bis zu 100 Quadratmeter groß sein und bis zu 45 Quadratmeter aufnehmen [minutes] zu entfalten“, sagte die Agentur in einer Pressemitteilung. „Das kleinste Segel ist nur 3,5 Quadratmeter groß und lässt sich in nur 0,8 Sekunden entfalten!“

Passive Bremssysteme wie dieses sind nicht gerade ein neues Konzept. Laut NASAstellen solche Geräte die am weitesten verbreitete Deorbit-Vorrichtung für Satelliten dar, die im erdnahen Orbit kreisen, und stellen einen Vorteil dar, weil sie recht einfach zu handhaben sind und super kompakt gelagert werden können.

Aber was an der jüngsten Errungenschaft der ESA mit ADEO auffällt, ist, dass es anscheinend sehr gut funktioniert und mit den weit verbreiteten Bemühungen zur Eindämmung des riesigen Problems des Weltraumschrotts Schritt hält. So verabschiedete die Federal Communications Commission im vergangenen Jahr eine neue „Fünfjahresregel“ zum Deorbitieren von Satellitenweniger als in den letzten 25 Jahren, und die ESA selbst hat eine große Initiative dazu Weltraumverschmutzung ansprechen.

“Wir wollen eine Null-Abfall-Politik etablieren, das heißt, wenn Sie ein Raumschiff in die Umlaufbahn bringen, müssen Sie es entfernen”, sagte Josef Aschbacher, Generaldirektor der ESA, in einer Erklärung im vergangenen Jahr.

source-110

Leave a Reply