Low-Budget-Satellit räumt im Weltall auf

Schleppsegel aus Kapton-Polyimidfolie beschleunigt Satelliten-Rückkehr (Foto: brown.edu)

Providence (pte003/20.03.2023/06:10) - Ingenieurstudenten der Brown University ( https://brown.edu/ ) haben mit "SBUDNIC" einen neuen Satelliten gebaut, der Weltraummüll reduziert und dabei mit 48 Energizer-AA-Batterien und einem 20-Dollar-Mikroprozessor auskommt. Vor etwa zehn Monaten schickten sie ihn an Bord der SpaceX-Rakete von Elon Musk ins Weltall. Der Satellit besteht nur aus Materialien, die in den meisten Baumarkten erhältlich sind.

Wegweisender Problemlöser

Die Neuentwicklung zeigt: Nicht jede Expedition ins All muss teure Budgets verschlingen und ist auch nicht auf Materialien angewiesen, die den Bedingungen außerhalb der Erdatmosphäre standhalten. Laut einer Daten-Analyse des Air Force Space Command ( https://www.afspc.af.mil/About-Us/ ) hat der Satellit nicht bloß seine Mission erfüllt. Zudem sei der erfolgreiche Einsatz wegweisend, künftig das wachsende Problem des Weltraummülls einzudämmen, der eine potenzielle Gefahr für Raumfahrzeuge bedeutet.

Der NASA zufolge gibt es über 27.000 Teile sogenannten Weltraummülls, die vom globalen Weltraumüberwachungsnetz des Pentagons verfolgt werden. Dazu gehören alle von Menschenhand geschaffenen Objekte in der Erdumlaufbahn, die keine nützliche Funktion mehr erfüllen, wie etwa nicht funktionsfähige Raumfahrzeuge, verlassene Trägerraketen, missionsbezogene Trümmer. Dazu zählen auch ausgediente Satelliten, die nach Ende ihrer Mission in der Umlaufbahn bleiben - im Schnitt 25 Jahre.

Segel wirkt wie ein Schirm

Die Studenten haben ihrem selbstgebauten brotlaibgroßen Würfelsatelliten ein 3D-gedrucktes Schleppsegel aus Kapton-Polyimidfolie spendiert. Nach der Entfaltung in etwa 520 Kilometern Höhe - weit über der Umlaufbahn der Internationalen Raumstation - öffnet sich das Segel wie ein Regenschirm. Es trägt dazu bei, dass der Satellit schneller zur Erde zurückkehren wird. Er liegt damit deutlich unter anderen kleinen Geräten, die mit ihm ausgesetzt wurden. Anfang März war der Satellit etwa 470 Kilometer über der Erde, während die anderen Objekte sich noch in einer Höhe von 500 Kilometern oder mehr in der Umlaufbahn befanden.

"Man kann in den Tracking-Daten sehen, dass wir sichtbar unter allen anderen sind und von ihnen weg beschleunigen", sagt Rick Fleeter, Ingenieur der Brown University. Auch sei zu erkennen, dass der Satellit bereits auf den Wiedereintritt zusteuere, während die anderen sich noch in einer kreisförmigen Umlaufbahn weiter oben befinden. Die Daten deuten darauf hin, dass der Satellit innerhalb von fünf Jahren seine Umlaufbahn verlassen wird. Ohne die Bremsvorrichtung hatten die Studenten 25 bis 27 Jahre veranschlagt.

Das Ingenieur-Team sieht seine erste Analyse der öffentlich zugänglichen Verfolgungsdaten als Beweis, dass diese Art von Segel dazu beitragen kann, die Zahl der Weltraumtrümmer in der Erdumlaufbahn zu verringern. Sie hoffen, dass ähnliche Segel in Zukunft zu anderen Geräten gleicher Größe hinzugefügt oder für größere Projekte verwendet werden können. Das Projekt ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Forschern der Brown School of Engineering und dem National Research Council of Italy. Es wird auch von D-Orbit, AMSAT-Italien, der La Sapienza-Universität von Rom und dem NASA Rhode Island Space Grant unterstützt.

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