Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JSpOC, Raumfahrer.net.

Nach Angaben des Gemeinschaftlichen Zentrums für Raumfahrtaktivitäten des US-amerikanischen Militärs (Joint Space Operations Center, JSpOC) wurden gegen 8:16 Uhr UTC am 25. November 2015 in der Umgebung von NOAA 16 eine Anzahl vorher nicht katalogisierter Objekte beobachtet.

NOAA 16, der früher von der US-amerikanischen Wetterbehörde NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) genutzt wurde, bewegt sich aktuell auf einem Orbit mit einem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt von rund 841 und einem von der Erde am weitesten entfernten Bahnpunkt von etwa 857 Kilometern.

Ab 18:30 Uhr UTC am 25. November 2015 wurden vom JSpOC 19 mit einem möglichen Zerleger in Zusammenhang stehende Objekte im unter anderem für Annäherungsbrechnungen verwendeten Katalog geführt.

Mit der Katalogisierung weiterer Objekte wird gerechnet. Das JSpOC teilte mit, Satellitenbetreiber gegebenenfalls zu informieren, wenn die Gefahr besteht, dass Trümmer von NOAA 16 anderen Satelliten nahe kommen.

NOAA 16 kreist seit seinem Start von der Luftwaffenbasis Vandenberg (VAFB) in Kalifornien am 21. September 2000 um die Erde. Seine Primärmission beendete der Satellit, dessen nominale Auslegungsbetriebsdauer nur drei Jahre betrug, 2005 und stand anschließend als weiter Beobachtungsdaten lieferndes Backup zur Verfügung.

Am 6. Juni 2014 ging der Kontakt zu dem von Lockheed Martin gebauten Raumfahrzeug verloren. Nachdem man festgestellt hatte, dass der Satellit nicht mehr in ein nützliches Betriebsregime zu versetzen sein würde, erfolgte die offizielle Außerdienststellung am 9. Juni 2014.

Eine Ursache für die 2014 aufgetretene Anomalie an Bord von NOAA 16 wurde seinerzeit nicht mitgeteilt. Bestimmte Baureihen sonnensynchroner Wettersatelliten auf annähernd polaren Umlaufbahnen von NOAA und dem US-amerikanischen Militär leiden unter konstruktiven Mängeln ihrer Stromversorgungssysteme. Ein Akkuplatzer an Bord von NOAA 16 kann zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht ausgeschlossen werden.

Der US-amerikanische militärische Wettersatellit DMSP F13 hatte am 3. Februar 2015 wegen eines Fehlers in seinem Akkumulatorensystem Trümmerstücke abgestoßen. Wahrscheinlich hat ein abgenutzter Kabelstrang und ein Kurzschluss in einem Akkuladeregler an Bord des Satelliten zur Überladung von Nickel-Cadmium-Akkumulatorenzellen geführt, die schließlich platzten.

Am 15. April 2004 hatte DMSP F11 eine Trümmerwolke verursacht. Verantwortlich dafür ist vermutlich ein in Nachbarschaft zu Akkumulatoren montierter, geplatzter Treibstofftank, der zum Zeitpunkt des Versagens noch rund sechs Kilogramm Hydrazin enthielt.

Eine Schraube, die möglicherweise so fest angezogen war, dass ihr unteres Gewindeende in Verbindung mit darunter befindlichem leitfähigen Material kommen kann, hat im August 1994 in NOAA 13 vermutlich die übermäßige Erwärmung einer Elektronikbox und den Ausfall der Akkuladung verursacht.

NOAA 8 erlitt im Juni 1984 nach Überladung und Überhitzung eine trümmergenerierende Akkumulatorenexplosion. Von NOAA 7 ist bekannt, dass er im August 1997 Teile verlor. NOAA 6 stieß 1995 und 1992 Objekte ab.

NOAA 16 alias NOAA L ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 26.536 und als COSPAR-Objekt 2000-055A.

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• Weltraummüll gefährdet Raumfahrt

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

Akkumulatoren an Bord von Satelliten haben die Aufgabe, den Weiterbetrieb sicherzustellen, wann immer ein Satellit nicht von der Sonne beschienen wird und Solarzellen auf seiner Struktur oder auf Auslegern keinen Strom erzeugen können.

Diese Akkumulatoren sind es auch, die nach der Abschaltung eines Satelliten Katastrophen bewirken können.

Bestimmungen über die Vermeidung von Weltraumschrott erfordern die vollständige Abschaltung elektrischer Stromversorgungssysteme, wenn Satelliten außer Dienst gestellt werden. So hofft man Explosionsereignisse zu verhindern, bei denen Weltraumschrott entsteht, welcher eine Gefahr für andere Raumfahrzeuge darstellt.

Im Rahmen der ESA-Initiative Clean Space („Sauberer Weltraum“), die sich zum Ziel gesetzt hat, nachteilige Einflüsse der Arbeit der Raumfahrtindustrie auf Erde und Weltraum zu reduzieren, soll nun das Verhalten von Akkumulatoren an Bord von Satelliten nach Einsatzende letzterer genauer untersucht werden. Außerdem möchte man herausfinden, wie man eine tatsächlich vollständige Passivierung eines Satelliten erreichen kann, teilte die ESA am 13. März 2014 mit.

Unter den Bauteilen eines Satelliten stellen seine Akkumulatoren solche größerer Abmessungen dar. Am Boden vor dem Abheben aufgeladen versorgen sie Satellitensysteme typischerweise während des Starts und des Transports in den Weltraum. Anschließend können sie von Solarzellen nachgeladen werden und dienen der Überbrückung in Betriebsphasen ohne ausreichende Sonneneinstrahlung. Außerdem müssen sie die Stromversorgung der Satellitensysteme im Fall von ungeplanten Ereignissen, Anomalien und Notfällen übernehmen können.

Um den Belastungen beim Start gewappnet zu sein, und den oft jahrelangen Einsatz im All überstehen zu können, erfolgen Entwurf und Bau von Akkumulatoren für Satelliten mit großer Sorgfalt. Vor einem Start werden sie intensiv getestet.

Wie sich die Akkumulatoren nach Dienstende eines Satelliten verhalten, liegt dagegen weitestgehend im Dunkeln.

Befindet sich ein Satellit in freier Drift, können wegen der Umgebungsbedingungen im Weltraum heftige Temperaturwechsel geschehen, Störungen und Ausfälle des Thermalmanagements auftreten, Bauteile versagen und Strahlungsschäden vorkommen. Dabei ist es wünschenswert, wenn an Bord eines solchen Satelliten befindliche Akkumulatoren trotz allem nicht lecken oder bersten.

Das Auseinanderbrechen einiger Satelliten in der Vergangenheit wurde mutmaßlich von versagenden Akkumulatoren verursacht. Beteiligt waren daran in der Regel ältere Akku-Konstruktionen ohne Lithium-Ionen-Zellen.

Im Rahmen der geplanten Studie wird ein Konzept für ein nach Betriebsende vollständig inertes Satellitenstromversorgungssystem gesucht, bei dem beispielsweise eine geplante physikalische Trennung vorgesehen wird, die so auszuführen wäre, dass es nicht zu einer versehentlichen Passivierung kommen kann.

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