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Test des Sensors für Wartungssatelliten
Redaktion
/ Pressemitteilung des DLR
astronews.com
14. Februar 2013
Im Rahmen der Deutschen Orbital Servicing Mission
(DEOS) soll getestet werden, wie sich nicht mehr steuerbare Satelliten aus ihrer
Umlaufbahn bergen oder reparieren lassen könnten. Voraussetzung dafür ist ein
leistungsfähiger Sensor, der eine sichere Annäherung des Wartungssatelliten an
sein Ziel ermöglicht. Ein Prototyp soll nun bei einem Flug zur ISS getestet
werden.
Mit DEOS soll demonstriert werden, dass
das Anfliegen und Warten eines defekten,
taumelnden Satelliten im Orbit ohne den Einsatz
von Astronauten möglich ist.
Bild: Airbus Defence & Space |
Der Erdorbit ist nur vermeintlich groß und weit. In Wirklichkeit ist er
ziemlich voll. Tausende Satelliten ziehen ihre Bahnen um die Erde - Tendenz
steigend. Sind sie defekt, verbleiben sie funktionslos im All bis sie verglühen
oder auf dem sogenannten Friedhofsorbit geparkt werden. Lösungen, um solche
Satelliten aus den überfüllten Umlaufbahnen zu bergen, fehlen bislang.
Die Deutsche Orbitale Servicing Mission (DEOS) soll hier
Abhilfe schaffen. Das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und
Raumfahrt (DLR) will mittels der DEOS-Mission beweisen, dass unkontrollierbare
Satelliten sicher angeflogen und eingefangen werden können. Der Start dieser
Mission ist für Ende 2017 geplant.
Um sich aber einem defekten Satelliten zu nähern, braucht man zuverlässige
Sensorik. Im Projekt LiQuaRD (3D-LIDAR Pre-Qualifikation für Rendezvous und
Docking) wurde ein LIDAR-Sensor entwickelt, der das Potenzial hat,
anspruchsvolle Rendezvous- und sogar bildgebende Aufgaben im Orbit zu
übernehmen. LIDAR steht für Light detection and ranging. Dieses
LIDAR-System soll als Sensor in DEOS eingesetzt werden. Er wird bald erstmals
bei dem ISS-Versorgungsflug des europäischen Raumfrachters ATV-5 George
Lemaître als Experiment zum Einsatz kommen.
Damit sich der DEOS-Reparatursatellit einmal problemlos auch
unkontrollierbaren Objekten nähern kann, muss er mit leistungsfähigen Sensoren
ausgestattet werden. Zwar waren bisher bereits 19 solcher laserbasierten Systeme
im All erfolgreich. Für die DEOS-Mission müssen diese Rendezvous- und
Docking-Sensoren allerdings weiterentwickelt werden, damit auch
unkontrollierbare Ziele erfasst werden können.
Das DLR Raumfahrtmanagement hat die deutsche Firma Jena-Optronik im Rahmen
des LiQuaRD-Projektes beauftragt, einen Laser-Sensor der neuesten Generation für
die DEOS-Mission zu entwickeln. "Das LiQuaRD-System ist deutsche Hightech aus
Thüringen. Durch den Mitflug auf ATV-5 demonstriert der Sensor erfolgreiches
Andocken an die ISS. Damit ist er für zukünftige Missionen qualifiziert und wir
gehen den nächsten Schritt. Dieser wird der Einsatz auf der großen deutschen
Robotik-Mission DEOS sein", so Dr. Gerd Gruppe, DLR-Vorstand zuständig für das
Raumfahrtmanagement.
Dafür wurde in Jena ein scannender 3D-LIDAR-Sensor aufgebaut, der im
DEOS-Szenario einen taumelnden Zielsatelliten auf einer Entfernung von über
1.000 Metern erfassen und 3D-Daten für einen automatischen Annährungsvorgang zur
Verfügung stellen soll. Der neue hochgenaue 3D-LIDAR ist kleiner und leichter
als alle bisher gebauten Laser-Sensoren. Zudem kann er auf größere Entfernung
und durch eine adaptive Gesichtsfeldanpassung auch flexibler eingesetzt werden.
Er bestimmt die Entfernung zu einem Ziel, indem er die Lichtlaufzeit misst und
dreidimensional erfasst.
Die in LiQuaRD entwickelten Bauteile bilden einen wesentlichen Teil des
3D-LIDAR-Sensors, der seinen Erstflug als Experiment im Zuge des fünften und
letzten Flugs eines europäischen Raumfrachters zur Internationalen Raumstation
ISS antritt. Dieser Einsatz ist ein wichtiger Meilenstein, um den Sensor wie
geplant auf der DEOS-Mission einsetzen zu können.
Der Flug dient nämlich als Qualifikationsschritt, der wesentlichen Bauteile
überprüft. Der Test zeigt aber auch, dass der LIDAR bei einem zukünftigen
internationalen Einsatz und bei kommerziellen Raumflügen zum Einsatz kommen
kann. Der Sensor wird zudem während des Anflugs 3D-Bilder der Internationalen
Raumstation aufnehmen.
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