Osam-1: Weltraum-Doktor soll Lebensspanne von Satelliten verlängern

Die Lebensdauer von Satelliten ist beschränkt. Das will die Nasa ändern. Sie plant mit Osam-1 eine mobile Tankstelle fürs Weltall.

Artikel veröffentlicht am 7. März 2022, 13:28 Uhr, Patrick Klapetz

Eine künstlerische Darstellung des Osam-1-Roboters (Bild: Nasa)

10 bis 15 Jahre, so lange kann die Lebensdauer eines Satelliten sein. Meistens geht ihnen danach der Sprit aus und sie müssen in einen sicheren Orbit befördert werden, einen Weltraumfriedhof. Die Technik ist dabei oftmals noch intakt.

Die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa will dies ändern und plant deswegen eine mobile robotische Tankstelle im Weltraum. Mit der Mission Osam-1 (On-orbit Servicing, Assembly, and Manufacturing 1; engl. Wartung, Montage und Fertigung in der Umlaufbahn) soll die Betankung eines bestehenden Satelliten im Weltraum getestet werden.

Erstes Testobjekt bereits bekannt

Für Umweltsatelliten wie Landsat 7 kann der Osam-1-Roboter besonders vielversprechend sein. Immerhin liefert er Landsat 7 seit mehr als 20 Jahren Bilder von der gesamten Erdoberfläche. Die schmelzenden Gletscher in Grönland, die Abholzung in Papua-Neuguinea oder auch das Wachstum von Shrimpsfarmen in Mexiko konnte das Landsat-Programm festhalten.

Damit ist das amerikanische Weltraumprogramm ein Dokumentationsprojekt der Erde. "Ohne Landsat hätten wir nicht die Aufzeichnungen, die wir heute über die Entwaldung und die sich verändernde Landwirtschaft in einem riesigen und wichtigen Biotop haben", erklärt beispielsweise Doug Morton, der Leiter des Biospheric Sciences Lab am Goddard Space Flight Center.

Landsat 7 wird auch das erste Ziel von Osam-1 sein. Der Roboter soll den Satelliten mit einem mechanischen Arm einfangen und anschließend betanken. "Vor etwa zwanzig Jahren betankten die Techniker den Satelliten in Vorbereitung auf seinen Start, und sie dachten nicht daran, dass jemals wieder jemand diese Schnittstelle berühren würde", erzählt Brent Robertson. Er ist der Projektleiter von Osam-1 bei der Nasa.

Betankung im Weltraum

Damit Osam-1 den Landsat-Satelliten betanken kann, wird er mit seinem Roboterarm zunächst eine Isolierschicht durchschneiden. Anschließend sollen zwei Drähte durchtrennt werden, bevor er eine Schraube lösen und seinen Schlauch anschließen kann. Erst dann kann die Betankung von 115 Kilogramm Hydrazin-Treibstoff erfolgen, so Robertson. Den komplexen Ablauf zeigt das nachfolgende Rendering-Video.

Neben der Betankung soll auch eine weitere Technik getestet werden. Mit der Mission soll auch ein kleiner Roboter namens Spider mitfliegen (Space Infrastructure Dexterous Robot; engl. Raumfahrt-Infrastruktur-Geschicklichkeitsroboter). Mit ihm will man den robotischen Zusammenbau von beispielsweise Maschinen im All erproben. Dafür soll Spider eine siebenteilige 3-Meter-Antenne zusammenzubauen, die er in die Umlaufbahn befördert. Das Projektteam will mit der Mission zeigen, dass es strukturelle Komponenten auch im Weltraum neu bauen kann.

Eine neue Ära der Raumfahrt?

"Wenn man die Fähigkeit hat, Dinge im Weltraum zu bauen, kann man sein eigenes Material mitbringen oder sich Material schicken lassen. Und man kann viel größere Dinge bauen", beschreibt Robertson und prophezeit damit eine neue Ära der Nutzung des Weltraums. Zunächst muss die Mission dafür jedoch starten und das soll voraussichtlich nicht vor 2025 erfolgen. Zudem gibt es auch andere Arten der Verlängerung der Lebensspanne von Satelliten.

Das Luft- und Raumfahrtunternehmen Northrop Grumman hatte 2020 erfolgreich zwei mit eigenen Triebwerken und Treibstoff ausgestattete Missionserweiterungsfahrzeuge (Mission Extension Vehicle, kurz: Mev) getestet. Diese Weltraum-Doktoren haben sich an zwei kommerzielle Satelliten angedockt und sie in neue Umlaufbahnen befördert. Mit dieser Technik soll die Lebensdauer von Satelliten auf ungefähr fünf Jahre verlängert werden, bevor die Mev-Fahrzeuge einen neuen Satelliten ansteuern.