Die Zunahme von Satelliten im Orbit und die Probleme mit Weltraummüll erfordern ein umweltbewusstes Handeln. In Cannes, bei Thales Alenia Space, wird das Programm EROSS ins Leben gerufen, das eine robotisierte „Tankstelle“ im Weltraum entwickelt.
Die Raumfahrt bleibt nicht von den derzeitigen Anforderungen an nachhaltige Entwicklung unberührt. Auch in den Höhen der Stratosphäre wird die Abfallbewirtschaftung zu einem dringenden Thema.
Die exponentielle Zunahme von Satellitenstarts führt zu einer Überlastung unserer Atmosphäre. Allein SpaceX’s Starlink betreibt bereits 8.500 Satelliten!
Die allgemeine Situation ist beeindruckend und zugleich überwältigend: „Derzeit gibt es 16.000 Satelliten im Orbit, von denen 13.000 aktiv sind“, erklärt Bertrand Denis, Vizepräsident für Beobachtung, Wissenschaft und Exploration bei Thales Alenia Space (TAS). Zudem existieren 140 Millionen Stück Weltraummüll, von denen 54.000 einen Durchmesser von mehr als 10 Zentimetern aufweisen und Geschwindigkeiten von bis zu 8 Kilometern pro Sekunde erreichen können. Dies stellt ein offensichtliches Kollisionsrisiko für aktive Satelliten dar.
Vor diesem Hintergrund ist es notwendig, die Lebensdauer der Satelliten zu verlängern und gleichzeitig die Menge an potenziellen Weltraummüll zu reduzieren. Eine Herausforderung!
Roboter für Betankung, Deorbitierung und Reparatur
In jüngster Zeit haben Konzepte zur Regulierung und Nachhaltigkeit an Bedeutung gewonnen, sowohl in Europa als auch international. Im Jahr 2024 haben etwa vierzig Akteure der Raumfahrt eine Charta für „null Abfälle“ unterzeichnet.
„Es ist dringend, die Industrie anzuspornen“, so Bertrand Denis. Das Ziel? „Jede Mission, die vor 2030 gestartet wird, soll keine neuen Abfälle erzeugen.“
Doch wie kann dies erreicht werden? Innovative Lösungen sind in den Anfängen. Am Produktionsstandort von TAS in Cannes arbeiten Ingenieure am Programm EROSS IOD, das darauf abzielt, „einen Service im Orbit“ zu entwickeln. Dies wird als eine Art robotisierte Werkzeugkiste im Weltraum beschrieben.
„An dieser Tankstelle (Servicer) mit Treibstoff und Material wird eine Flotte von robotisierten Logistikfahrzeugen angeschlossen. Diese Roboter werden in der Lage sein, sich an einen Satelliten anzudocken, um ihn zu betanken, ihn bei Lebensende zu deorbitieren, Teile auszutauschen, Software-Updates durchzuführen oder sogar neue Funktionen für zukünftige Missionen hinzuzufügen.“
Die Kosten? Die Europäische Kommission schätzt diese auf etwa 400 bis 500 Millionen Euro, die jedoch noch im Rahmen des Mehrjährigen Finanzrahmens (MFF) von 2028 genehmigt werden müssen.
Von einer Demonstrationsmission hat sich das EROSS-Programm, das europäischen Akteuren in zivilen wie auch militärischen Sektoren zugutekommt, in den operativen Modus verändert. Dies wirft jedoch zahlreiche technische Herausforderungen auf.
Die Schwierigkeit des „Treffens“
Für Stéphanie Behar Lafenetre, Programmleitung von EROSS bei TAS, „ist die Herausforderung das ‚Treffen‘ zwischen dem Roboter und dem Satelliten. Die aktuell im Orbit befindlichen Satelliten sind nicht darauf vorbereitet, angedockt zu werden, weshalb vorgesehen ist, sich am Raketenring festzuhalten und eine Zange zu verwenden. Neuere Satelliten werden hingegen dafür ausgerüstet sein.“
Die Mission wird für 2028 erwartet, mit dem Ziel, den Servicer 2030 in den Orbit zu bringen. „Ja, es ist eine Herausforderung“, lächelt die Ingenieurin. „Aber wir müssen unseren Rückstand im Vergleich zu den Amerikanern aufholen.“
Die europäischen Bemühungen um nachhaltige Entwicklung im Weltraum stehen erst am Anfang…
Ein USB-Anschluss aus dem Weltraum
Ein Arm hebt sich langsam und verbindet sich nacheinander mit drei verschiedenen Verankerungspunkten auf der robotischen Testbank Roby.
Diese Demonstration veranschaulicht das zukünftige Szenario der Wartung im Weltraum ohne direkte menschliche Interaktion.
Mit der Herausforderung: „Eine einheitliche, standardisierte Schnittstelle zu schaffen, die sich mit den verschiedenen Systemen auf den Satelliten verbinden kann, ähnlich wie Wandsteckdosen einen Adapter benötigen. Es ist eine Art USB-Anschluss aus dem Weltraum“, erläutert Raphaël Boissonnade, Leiter Forschung und Entwicklung und verantwortlich für die robotische Testbank bei TAS.
Die ökologische Raumfahrt ist also im Gange, zwischen 400 km und 1.000 km Höhe…
