Quelle: ÖWF, 19. August 2024.

19. August 2024 – Das österreichische Satelliten-Projekt ADLER-2 ist der zweite Mini-Satellit der ADLER-Reihe, der im April 2023 in die Erdumlaufbahn gebracht wurde, um die Größe und Verteilung von kleinsten Weltraumschrott-Teilchen vor Ort zu erforschen. Nach knapp 7.100 Erdumrundungen und 480 Tagen im Orbit ist ADLER-2 Mitte August 2024 in der Erdatmosphäre verglüht. Die Analyse der Datensätze läuft aktuell auf Hochtouren.

Österreichische Co-Produktion als Weg zum Erfolg
ADLER-2 ist die erfolgreiche Fortsetzung der Zusammenarbeit des Österreichischen Weltraum Forums (ÖWF) mit SPIRE Global, das von dem Österreicher Peter Platzer mitbegründet wurde, und anderen internationalen Unternehmen.
Das US-amerikanische Unternehmen GRASP Global nutzte den Satelliten zudem, um einen Technologie-Demonstrator zu testen: Das erste Instrument seiner Art, das die Zusammensetzung und Konzentration von Aerosolen in der Erdatmosphäre aus der Umlaufbahn misst.

Vor-Ort-Suche nach Weltraumschrott
An Bord waren ein Weltraum-Radar und ein ausfaltbares Weltraum- „Mikrofon“, die Weltraumschrott-Teilchen vor Ort finden und messen. Die gewonnenen Daten können anschließend mit den Modellen der Europäischen Weltraumorganisation ESA abgeglichen werden, um die Weltraumschrott-Verteilung und -Größe im Erdorbit zu erfassen. Die Datenbereinigung und -verarbeitung der Mission übernahm Tilebox, das vom Österreicher Stefan Amberger mitbegründet wurde.

Stefan Amberger dazu: „Die Zusammenarbeit mit dem ÖWF war eine großartige Gelegenheit, die Leistungsfähigkeit und Benutzerfreundlichkeit von Tilebox zu demonstrieren. Allein im vergangenen Jahr wurden rund 11 Millionen Rohdatensätze von ADLER-2 nahezu in Echtzeit aufgenommen, verarbeitet, bereinigt und dem ÖWF zur Verfügung gestellt. Der intuitive Zugriff auf diese Daten hat es Dutzenden von Entwicklern und Wissenschaftlern ermöglicht, die Daten mit minimalem Aufwand zu erkunden, und das Feedback hat uns geholfen, unseren Service inzwischen deutlich zu erweitern.“

Peter Platzer, CEO von Spire Global: „ADLER-2 stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bestreben nach Nachhaltigkeit des Weltraums dar und unterstreicht die Wirksamkeit von Satellitentechnologien im Umgang mit der wachsenden Bedrohung durch Weltraumschrott. Wir sind stolz darauf, Organisationen wie dem Österreichischen Weltraum Forum mit unserer Satellitentechnologie bahnbrechende Erfolge zu ermöglichen. Diese Mission erweitert nicht nur unser Verständnis von Weltraumschrott, sondern veranschaulicht auch, wie unsere Technologie und Partnerschaften zu einer sichereren und nachhaltigeren Weltraumumgebung beitragen.“

Warum die Suche nach Weltraumschrott wichtig ist
Jahrzehntelange Weltraumaktivitäten haben die Erdumlaufbahn mit Trümmern übersät. Da die Raumfahrtnationen ihre Aktivitäten im Weltraum weiter verstärken, steigt auch die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen mit noch funktionsfähigen Satelliten und Raumstationen.

Wissenschaftliche Modelle schätzen die Gesamtzahl von Objekten aus Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn auf mehr als 170 Millionen mit einer Größe von mehr als 1 mm. Diese entwickeln eine Aufprallenergie, die mit der Wucht einer Pistolenkugel vergleichbar ist und gefährden nicht nur Satelliten, sondern auch die astronautische Raumfahrt.

Dazu Dr. Gernot Grömer, Direktor des ÖWF: „ADLER-2 war eine wichtige Mission zur Analyse der wachsenden Herausforderungen durch Weltraumschrott, auch Space Debris genannt. Die Raumfahrtindustrie und Raumfahrtagenturen haben die Dringlichkeit des Problems erkannt. Wenn wir den Zugang zum Weltraum für kommende Generationen erhalten wollen, müssen Gegenmaßnahmen ergriffen werden – das ist der rot-weiß-rote Beitrag dazu.“

Eckdaten zu ADLER-2
Größe: 6 Unit Cubesat von Spire Global mit 30x20x10 cm (ADLER-1 ist ein 3 Unit Cubesat)
Instrumente: Weltraum-Mikrofon APID vom ÖWF, speziell entwickelte piezokeramische Platte, ausfaltbar auf 2m Spannweite; misst die Einschläge von Weltraum-Schrott-Teilchen
Radargerät von Spire Global, entdeckt Weltraumschrott-Teilchen in der Umgebung des Satelliten
GAPMAP-Sensor von GRASP SAS: ein Technologie-Demonstrator, das erste Instrument seiner Art, das die Zusammensetzung und Konzentration von Aerosolen in der Erdatmosphäre aus der Umlaufbahn misst.
Missionsdauer: 1 Jahr
Flughöhe: 500 km
Start: 15. April 2023 mit einer Falcon 9 Trägerrakete von SpaceX, gestartet von der Vandenberg Space Force Space Base, Kalifornien
De-Orbit: 15.-16. August 2024
Beteiligte Unternehmen:
Spire Global (Cubesat, Radar)
ÖWF (APID Weltraum-Mikrofon und Wissenschaftliche Leitung)
GRASP SAS (GAPMAP)
Tilebox (Datenmanagement)

Über das Österreichische Weltraum Forum
Das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) gehört im Bereich der Analogforschung weltweit zu den führenden Organisationen, die an der Vorbereitung astronautischer Erforschung anderer Planeten mitarbeiten. Das ÖWF ist federführend an zwei internationalen Cube-Sat Missionen beteiligt, die seit 2022 Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn aufspüren. Expert*innen verschiedenster Disziplinen bilden innerhalb des ÖWFs die Basis für diese Arbeit. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen, Industrie und Unternehmen unterschiedlicher Branchen wird hier Forschung auf höchstem Niveau betrieben. Dabei nutzt das ÖWF seine ausgezeichneten Kontakte zu Meinungsbildner*innen, Politik und Medien, um österreichische Spitzenforschung und Technologie international voranzutreiben und bekanntzumachen. Das Österreichische Weltraum Forum ist zudem einer der wichtigsten Bildungsträger in Österreich, wenn es um Raumfahrt und darum geht, junge Menschen für Wissenschaft und Technik zu begeistern sowie ihnen einen Zugang zu dieser Branche zu ermöglichen. Neben der Betreuung von universitären Arbeiten bietet das ÖWF auch immer wieder Studierenden und Schüler*innen die Möglichkeit, im Rahmen von Praktika ihr Wissen zu erweitern.

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• Weltraummüll

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Quelle: DLR 25. Juli 2023.

25. Juli 2023 – Den internationalen Flugverkehr sicherer machen: Das ist das Ziel des zukünftigen Weltraumsystems EURIALO. Kleinsatelliten sollen dabei alle kommerziellen Flüge kontinuierlich und global orten können. Die europäische Weltraumorganisation ESA hat den Vertrag für ein erstes Testsystem an die Firma Spire Global Germany GmbH in München vergeben. „Mit EURIALO werden die technologischen Möglichkeiten, die uns die Raumfahrt bietet, in idealer Weise für die Luftfahrt genutzt “, sagt Fabienne Spreen, Projektleiterin EURIALO bei der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). „Eine Konstellation aus Kleinsatelliten soll dabei zukünftig die exakte Aufzeichnung von Flugzeugpositionen in Echtzeit ermöglichen.“

Mit der Vertragsunterzeichnung beginnen nun die Arbeiten an einem ersten Testsystem. Dieses soll aus vier Kleinsatelliten bestehen, die im niedrigen Erdorbit (Low Earth Orbit, LEO) stationiert werden, sowie einem Bodensegment für die Datenverarbeitung und -verteilung.

Die Kombination von zwei unabhängigen Systemen garantiert Sicherheit
Um ein Flugzeug am Himmel zuverlässig orten zu können, werden die Positionsdaten von zwei voneinander unabhängigen Systemen aufgezeichnet. Erst durch die Kombination und den Abgleich dieser beiden Daten können Fehler ausgeschlossen werden. Zum einen erfolgt die Ortung durch ein Signal, das vom Flugzeug selbst ausgesendet wird. Es bestimmt seine eigene Position dabei vor allem mithilfe von globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS).

Die zweite Positionskontrolle erfolgt durch am Boden installierte Radarsysteme der Flugüberwachung. Diese Systeme haben den Nachteil, dass sie nur innerhalb eines begrenzten Radius arbeiten können und entlegene Regionen oder den Luftraum über Ozeanen nicht ausreichend abdecken können. Die Ortung und Kontrolle der Flugzeuge ist damit nur eingeschränkt möglich.

Kontinuierliche Flugortung aus dem Weltall in Echtzeit
Langfristiges Ziel von EURIALO ist es, die Lücken in der erdgebundenen Ortung durch eine satellitengestützte Überwachung zu schließen. Eine Flotte von global arbeitenden Kleinsatelliten soll dabei Radiosignale nutzen, die Flugzeuge schon heute bei der Datenübertragung an die Bodenstationen automatisch und periodisch aussenden und die bis ins Weltall strahlen. Die Satelliten, die im niedrigen Erdorbit stationiert werden sollen, können diese Signale kontinuierlich mit ihren Antennensystemen empfangen.

Sobald mehrere Satelliten das gleiche Signal empfangen, wird aus den unterschiedlichen Laufzeiten der Schnittpunkt berechnet und so die Position des Flugzeugs zuverlässig ermittelt. Mithilfe dieses „Multilateration“ genannten Prinzips funktioniert die Ortung unabhängig von GNSS. Um die Daten anschließend in Echtzeit übertragen zu können, müssen die Satelliten untereinander oder über Relais-Stationen kommunizieren. Diese Intersatellitenlinks (ISL) genannten Verbindungen ermöglichen einen stetigen Kontakt von allen Satelliten der Konstellation mit den Bodenstationen. Das System funktioniert unabhängig von GNSS und soll durch die Ergänzung der terrestrische Radarüberwachung eine deutlich höhere Sicherheit im Flugverkehr sicherstellen.

Das Projekt EURIALO wird im ARTES-Programm (Advanced Research in Telecommunications Systems) der ESA durchgeführt und von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR durch die deutschen Beiträge zum Programm gefördert. Mit der Durchführung und Planung wurde ein Konsortium unter Leitung der Firma Spire Global Germany GmbH beauftragt.

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• DLR

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Quelle: ÖWF.

14. Januar 2022 – Heute brachte das Raumfahrtunternehmen Virgin Orbit ADLER-1, den ersten privat entwickelten Satelliten aus Österreich, in die Erdumlaufbahn. ADLER-1 wird mit zwei Instrumenten im Erdorbit Weltraummüll-Teilchen aufspüren, die der Raumfahrt und Astronaut*innen gefährlich werden können. Der Kleinsatellit ist ein aktuelles Beispiel für den sogenannten „Fast Space“-Sektor der Raumfahrt, denn von der Blaupause bis zum erfolgreichen Start sind lediglich 15 Monate vergangen. Verwirklicht wurde das Projekt von drei Organisationen mit österreichischen Wurzeln: Die Findus Venture GmbH von Christian Federspiel finanziert das Projekt. Das Silicon-Valley-Unternehmen Spire Global stellte einen seiner Kleinsatelliten zur Verfügung, baute das Weltraum-Radar-Gerät und organisierte auch den Start. Das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) entwickelte den hochsensiblen Impakt-Sensor und leitet die wissenschaftliche Koordination. ADLER-1 wird nach Erreichen seiner endgültigen Umlaufbahn ein erstes Lebenszeichen senden und innerhalb weniger Wochen mit der Datenübertragung beginnen.

Warum Weltraummüll-Teilchen gefährlich sind
Gernot Grömer, Direktor des Österreichischen Weltraum Forums: „Weltraummüll ist eine ernsthafte Herausforderung für die Raumfahrt, auf die wir so schnell wie möglich eine Antwort brauchen. Aktuellen Schätzungen zufolge umkreisen bis zu 170 Millionen Objekte die Erde, die größer als 1 mm sind. Bereits kleinste Teilchen mit nur wenigen Millimetern Durchmesser können die Einschlagskraft einer Pistolenkugel entwickeln. Es geht z.B. um den Schutz von Wettersatelliten und Kommunikationssatelliten, und einen möglichst ungehinderten Zugang in den Weltraum für zukünftige Generationen. ADLER-1 ist als erster privat finanzierter Satellit aus Österreich ein rot-weiß-roter Beitrag zum Umweltschutz jenseits der Erdatmosphäre.“

Christian Federspiel, CEO der Findus Venture GmbH, ergänzt: „Ziel ist autonome Satelliten zu entwickeln, die selbstständig im Sinne ihrer Mission anderen Satelliten und Weltraummüll ausweichen. Aktuell wird hauptsächlich mit Computersimulationen gearbeitet und die Verteilung, Anzahl und Größe der Weltraummüll-Teilchen großteils nur geschätzt. ADLER-1 und seine Nachfolger sollen einen Blick vor Ort ermöglichen. Gemeinsam mit Spire Global konnten wir innerhalb nur eines Jahres dieses innovative Projekt verwirklichen. Diese Mission ist ein globaler Vorreiter für weitere Fast Space-Projekte.“

Über ADLER-1
Der Kleinsatellit ADLER-1 (Austrian Debris Detection Low Earth (Orbit) Reconnoiter) misst 30x10x10 cm und wiegt sechs Kilogramm. Er ist ein Technologie-Demonstrator für zwei neuartige Weltraummüll-Detektoren. Die beiden Instrumente, ein Radargerät und ein Impaktsensor, sollen Kleinst-Weltraummüll in der Erdumlaufbahn in einer Höhe von ca. 500 km, dem sogenannten Low Earth Orbit aufspüren. Bereits bestehende Computer-Modelle der Europäischen Weltraumagentur ESA, die aktuell für die Bestimmung von Verteilung, Anzahl und Größe von Weltraummüll Auskunft geben, sollen mit den gewonnenen Daten ergänzt und korrigiert werden.

Gestartet wurde ADLER-1 mit der Firma Virgin Orbit: Dabei setzte eine umgebaute Boeing 747 in einer Höhe von 11 km eine Trägerrakete aus, welche ADLER-1 in eine 500 km-hohe Umlaufbahn verbrachte.

Die Geräte zur Entdeckung von Weltraummüll
ADLER-1 kombiniert zwei komplementäre Mikrotrümmer-Erkennungssysteme:
Die radarbasierte Detektion von Trümmerpartikeln stammt von Spire Global. Teilchen, die in der Nähe des Satelliten vorbeifliegen, werden erkannt und ihre Relativgeschwindigkeit wird gemessen.
Das ÖWF baute eine entfaltbare piezoelektrische Platte, sozusagen ein „Weltraum-Mikrofon“, um die Aufprallenergie der Teilchen zu bestimmen.

ADLER-1 in der Nussschale:
● Kleinsatellit mit den Maßen 30x10x10 cm und einem Gewicht von 6 kg
● ADLER-1 ist ein Vorzeigebeispiel für „Fast Space“ und wird zeigen, das innovative Detektionstechnologie schnell und flexibel auf der Plattform eines Kleinsatelliten umgesetzt werden kann. „Von der Blaupause in den Orbit in einem Jahr.“
● ADLER-1 wird vor-Ort-Daten zur Verteilung und Anzahl von Weltraummüll-Teilchen sammeln und so bestehende Computersimulationen ergänzen und gegebenenfalls auch korrigieren.
● ADLER-1 testet zwei neuartige Verfahren, um Weltraummüll-Teilchen direkt im Erdorbit aufzuspüren: einen radarbasierten Detektor und ein Weltraum-Mikrofon.

Über das Österreichische Weltraum Forum
Das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) gehört im Bereich der Analogforschung weltweit zu den führenden Organisationen, die an der Vorbereitung astronautischer Erforschung anderer Planeten mitarbeiten. Expert*innen verschiedenster Disziplinen bilden innerhalb des ÖWFs die Basis für diese Arbeit. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen, Industrie und Unternehmen unterschiedlicher Branchen wird hier Forschung auf höchstem Niveau betrieben. Dabei nutzt das ÖWF seine ausgezeichneten Kontakte zu Meinungsbildner*innen, Politik und Medien, um österreichische Spitzenforschung und Technologie international voranzutreiben und bekanntzumachen. Das Österreichische Weltraum Forum ist zudem einer der wichtigsten Bildungsträger in Österreich, wenn es um Raumfahrt und darum geht, junge Menschen für Wissenschaft und Technik zu begeistern sowie ihnen einen Zugang zu dieser Branche zu ermöglichen. Neben der Betreuung von universitären Arbeiten bietet das ÖWF auch immer wieder Studierenden und Schüler*innen die Möglichkeit, im Rahmen von Praktika ihr Wissen zu erweitern. www.oewf.org

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• LauncherOne von Virgin Orbit

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