Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/1110/87306.html    Veröffentlicht: 26.10.2011 16:14    Kurz-URL: https://glm.io/87306

Phoenix

Darpa will Satelliten wiederverwerten

Aus alt mach neu: Die Darpa widmet sich dem Recycling, und zwar dem von Satelliten. Sie lässt einen Weltraumroboter entwickeln, der die Antennen ausgedienter Satelliten an neue Kleinsatelliten montiert.

Geht ein Satellit kaputt, muss er durch einen neuen ersetzt werden - ein teures Unterfangen. Dabei kreisen jede Menge Satelliten um die Erde, die nicht mehr in Betrieb sind, aber durchaus noch brauchbare Teile haben. Wenn sich diese wiederverwerten ließen, könnte sich unter Umständen der teure Neustart eines Satelliten vermeiden lassen, hat sich die Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) überlegt und das Projekt Phoenix ins Leben gerufen.

Ziel des Projekts ist, ein Weltraumreparaturfahrzeug zu entwickeln, das in den sogenannten Friedhofsorbit des geosynchronen Orbits (GEO) geschossen wird. In einen Friedhofsorbit werden ausgediente Satelliten transferiert. Dieser liegt höher als der normale Orbit, um Kollisionen mit aktiven Satelliten zu vermeiden. Der GEO befindet sich etwa 36.000 Kilometer über der Erde, der dazugehörende Friedhofsorbit etwa 300 Kilometer darüber.

Suche nach der richtigen Antenne

Statt einen teuren neuen großen Satelliten ins All zu schießen, sieht das Szenario vor, Nanosatelliten als Zuladung mit einem anderen Raumtransport in den Orbit zu befördern. Der Reparatursatellit nimmt einen oder mehrere dieser Kleinsatelliten an Bord und sucht einen passenden ausgedienten Satelliten, dessen Antenne noch einsatzfähig ist. Die Nanosatelliten werden daran befestigt, schließlich die Antenne vom ursprünglichen Satelliten entfernt - fertig ist der neue Satellit. Nanosatelliten oder Satlets werden Kleinsatelliten mit einem Gewicht zwischen 1 und 10 Kilogramm genannt.

Es gebe heute schon robotische Systeme, die es ermöglichten, einen medizinischen Eingriff aus vielen tausend Kilometern Entfernung vorzunehmen oder Bohrungen auf dem Tiefseeboden zu überwachen. Solche Systeme sollen, so die Vorstellung der Darpa, auf die Bedingungen des Weltraums angepasst werden. Der Montagesatellit soll dabei nicht autonom agieren, sondern von der Erde aus ferngesteuert werden.

Nicht mal eben Schrauben lösen

Schwierigkeiten gibt es genug: Nicht nur, dass der Weltraumroboter Schwerelosigkeit, Vakuum und starker Strahlung widerstehen muss. "Satelliten im GEO sind nicht so konstruiert worden, um auseinandergebaut oder repariert zu werden. Da ist es nicht damit getan, einfach ein paar Schrauben und Muttern zu entfernen", erklärt Phoenix-Projektleiter David Barnhart.

Um Teile von einem Satelliten abzubauen, müssten bildgebende Verfahren und Robotik weiterentwickelt werden. Vor allem bedürfe es neuartiger Aktoren, um die gegossenen oder geschweißten Verbindungen zu lösen. Außerdem müsse eine Möglichkeit gefunden werden, wie der Reparaturroboter bei der Montage zwei Teile festhalten und sie dann zusammenfügen kann. Das Ganze soll dann von einem Menschen im Kontrollzentrum auf der Erde ferngesteuert werden. Das sei, vergleicht Barnhart, als versuche man, "eine Vielzahl von Legosteinen ferngesteuert zusammensetzen, die man nur durch ein Teleskop sieht."

Problem Weltraumschrott

Weltraumschrott stellt eine Bedrohung für Satelliten und andere Raumfahrzeuge in der Erdumlaufbahn dar. Verschiedene Projekte beschäftigen sich damit, das Problem in den Griff zu bekommen. Im Rahmen des vom Deutschen Forschungsinstitut für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen initiierten Projekts Inveritas etwa soll ein Satellit entwickelt werden, der Weltraumschrott einfängt und unschädlich macht.

Durch Phoenix könnte zumindest ein Teil davon unschädlich gemacht werden, indem er wiederverwendet wird. Außerdem ließen sich dadurch die Kosten für den Bau und den Transport neuer Satelliten senken. "Wenn dieses Programm erfolgreich ist, wird aus dem Weltraumschrott ein Weltraumwertstoff", resümiert Darpa-Chefin Regina Dugan.  (wp)


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