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15. Juli 2019, 20:01:13
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Autor Thema: Weltraumlageerfassung mit Radar aus Deutschland - Space Talk beim Fraunhofer FHR  (Gelesen 770 mal)

Offline MpunktApunkt

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Hallo,

wie ich im "Konzepte gegen Weltraumschrott" schon angekündigt hatte, war ich am Donnerstag, den 15. November abends beim Fraunhofer Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR in Wachtberg bei Bonn zu einem zweistündigen "European Space Talk" mit dem Thema "Weltraumschrott - eine Gefahr für die Gesellschaft? Radar klärt auf." Nachdem der Space Talk sehr zu meiner Freude sehr wenig Gesellschaft aber dafür sehr viel Radar beinhaltet hat, habe ich mich auch für einen eigenen Thread entschieden, der die vorgestellte Arbeit des FHR auf dem Gebiet der Weltraumüberwachung mit Radar beschreibt.

Schon mal vorweg, ich bin beeindruckt, was in Deutschland auf dem Gebiet der Weltraumüberwachung und Weltraumaufklärung mit Hilfe von Radar möglich ist und möglich gemacht werden soll! :)

Der Space Talk bestand aus 3 Vorträgen einer Podiumsdiskussion und einer anschließenden Besichtigung des TIRA Radars unter dem Radom auf dem Gelände des FHR. Ich werde hier die Reihenfolge der Vorträge etwas abändern. Der erste Vortrag war eine Einführung in die Problematik "Weltraumschrott". Im Anschluss gab es den Vortrag über GESTRA, den ich, da es sich um ein zukünftiges Projekt handelt, als letztes präsentieren möchte. Dazwischen gibt es Informationen zu, sowie  Bilder und ein kurzes Video von TIRA.

Viele Grüße und viel Spaß mit den Informationen und Bildern.

Mario

« Letzte Änderung: 17. November 2018, 11:58:12 von MpunktApunkt »
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Offline MpunktApunkt

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- Weltraumschrott -

Der einführende Vortrag des Space Talks war über Weltraumschrott. Hierbei wurde beeindruckend dargestellt wie sich die Situation im Orbit in den Jahren seit Sputnik geändert hat.



Die zwei großen Sprünge 2007 und 2009 sind Resultate einer Satellitenkollision und eines chinesischen Satelliten Abschußtests.

Der erdnahe Weltraum sah 2013 ungefähr so aus. Man erkennt gut die kugelförmige Verteilung der Satelliten im LEO und den Ring der geostationären Satelliten auf ca. 36.000 km Höhe.



Dieses Bild zeigt allerdings nur die "großen" Objekte wie Satelliten und Oberstufen. Wenn man nach den kleineren Objekten Ausschau hält stellt sich die Situation noch krasser dar. Betrachtet man Objekte bis 1 mm ergibt sich folgendes Bild.



Um zu Verdeutlichen, weshalb auch diese winzigen Objekte ein großes Problem darstellen, wurde das Ergebnis eines Hochgeschwindigkeits-Beschußtests gezeigt. Hierbei wurde eine 1,2 cm große Stahlkugel mit fast 25.000 km/h! :o auf ein 18 cm starkes Aluminiumblech geschossen. Die abgebildete Kugel ist im Nachhinein hineingelegt worden, ;) denn die originale Kugel ist bei dem Experiment verdampft.



Die Energie, die bei einem solchen Aufprall mit Orbitalgeschwindigkeit frei wird, ist beeindruckend.



Und das ist eigentlich nur die halbe Geschwindigkeit, da sich im Orbit beide Kollisionspartner mit dieser Geschwindigkeit bewegen. Wie der Einschlag eines Weltraumschrottteilchens auf die Solarpanele eines Satelliten aussehen wurde auch noch an einer "Vorher-Nachher-Aufnahme" des Sentinel 1A Satelitten gezeigt.




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Offline MpunktApunkt

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- TIRA - Höchstleistungs-Weltraumaufklärung aus Deutschland :D -

Der dritte Vortrag des Abends stellte das Herzstück der ganzen Fraunhofer Anlage in Wachtberg, das Weltraumbeobachtungsradar TIRA mit seiner Parabolantenne mit einem Durchmesser von 34 Metern die sich unter dem weltweit größten Radom mit eine Durchmesser von 47,5 Metern befindet.



Zuerst wurde der Unterschied zwischen Weltraumüberwachung und Weltraumaufklärung bei der "Weltraumlageerfassung mit Radar" dargestellt. Die Sprache des Vortragenden Dr. Ludger Leushacke (Abteilungsleiter Radar zur Weltraumbeobachtung) und die Wortwahl auf den beiden Folien hat mir gefühlt sehr verdeutlicht, dass das TIRA System seinen militärischen Ursprung im Kalten Krieg hat.

Weltraumüberwachung


vs. Weltraumaufklärung


Von den Fähigkeiten von TIRA ist natürlich besonders die hohe Auflösung von Objekten bis 1 cm im Orbit bemerkenswert.


Die Einsatzgebiete umfassen sowohl die Missionsbegleitung "eigener" Systeme als als auch die Aufklärung "fremder" sicherheitsrelevanter Objekte.


Hierbei können hoch aufgelöste Radarbilder eigener Raumfahrzeuge während des Betriebs gemacht werden. Im Falle des europäischen ATV wurde mit TIRA das Ausklappen der Solarpanele beobachtet und die korrekte Bahn für den Erstkontakt ermittelt.


Auch bei der präzisen Überwachung des Tiangong-1 Wiedereintritts im April diesen Jahres, war TIRA intensiv und erfolgreich beteiligt und konnte bei der Bestimmung des genauen Orts und Zeitpunkts des Eintritts mithelfen.


Ein besonders spektakuläres Experiment, das mit TIRA durchgeführt werden kann, ist das sogenannte "24h-Beampark" Experiment zur Vermessung der kleinteiligen Trümmerpopulation im Orbit. Hierbei wird das 100 Meter Radioteleskop in Effelsberg als Empfänger mitgenutzt. Mit dieser riesigen Schüssel ist es möglich bis zu 9 mm große Objekte in 1000 km Höhe zu erfassen.  :o :o


Zum Schluss dieses Beitrags noch ein paar Fotos und ein Video aus dem inneren des Radoms, während die 240 Tonnen Schüssel mit bis zu 24 Grad pro Sekunde geschwenkt (eine volle Umdrehung dauert nur 15 Sekunden!!) wurde.











https://www.youtube.com/watch?v=vVSbqI2P9v8
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Offline MpunktApunkt

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- GESTRA - Die Zukunft der Weltraumüberwachung aus Deutschland -

Im Rahmen des Space Situation Awareness Programms der ESA wurde das FHR beauftragt einen Protoypen eines neuen Phased Array Radars zur Weltraumüberwachung zu entwickeln und zu bauen.




Bei der Phased Array Technik wird ein ganzes Bündel Radarstrahlen so ausgesendet, dass alle zur selben Zeit am Zielobjekt ankommen und empfangen werden können. Dabei kann dann ein großer Bereich des Himmels gescannt werden. Das technische Zeug kann gerne den nächsten Bildern entnommen werden. ;)








Momentan stehen die beiden 90 Tonnen Tiefladercontainer mit der Sende- und der Empfangseinheit noch auf dem Gelände in Wachtberg. Sie sollen aber später bei Koblenz stehen und vom Weltraumlagezentrum in Uedem ferngesteuert betrieben werden.




Um den kompletten erdnahen Weltraum mit GESTRA zu überwachen, würde man laut Dipl.-Ing. Helmut Wilden (Teamleiter Multifunktionale Hochfrequenzsensorik | Abteilung Array-gestützte Radarbildgebung) 31 dieser Systeme benötigen.

Ich hoffe meine Informationen und Bilder aus Wachtberg finden das Interesse hier im Forum. Mein letzter Beitrag kann bei Bedarf gerne als Startpost eines möglichen GESTRA Threads hier bei den Konzepten sein.

Viele Grüße und viel Spaß beim lesen

Mario



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Offline R2-D2

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Vielen Dank für die ausführlichen Infos, Bilder und das Video - echt beeindruckend!
Bisher hatte ich nicht wirklich auf dem Schirm, was da in Deutschland gemacht wird und technisch möglich ist. (Auch wenn es z.B. bei Tiangong-1 hier im Forum schon erwähnt wurde.)
Auch gut, dass es solche öffentlichen Veranstaltungen überhaupt gibt - hoffentlich öfter und auch für mich zu erreichen.

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