Laserbasierte Verfahren zur Ortung und Statusanalyse orbitaler Objekte

Kurzfassung

Sowohl der Status und als auch die prognostizierte Entwicklung der Weltraumschrottpopulation stellen eine zunehmende Gefährdung der Infrastruktur im All dar. Der niedrige Erdorbit in Bahnhöhen um 800 km bzw. 1500 km ist aufgrund der hohen Objektdichte besonders betroffen. In diesen Höhenbändern besteht die Gefahr eines einsetzenden Kaskadeneffektes, dem sogenannten Kessler Syndrom. Um die Entstehung neuer Weltraumschrottobjekte zu vermeiden, gibt es verschiedene technische Maßnahmen, wie Verringerung freigesetzter missionsrelevanter Objekte, Passivierung nach Missionsende und De-Orbit-Missionen. Eine weitere, wichtige Maßnahme ist die Verhinderung von Kollisionen zwischen aktiven, manövrierfähigen Satelliten und Weltraumschrottobjekten. Dies bedingt jedoch die Verfügbarkeit eines umfassenden und genauen Objektkataloges bzw. eines entsprechenden Sensornetzwerkes. Neben der radarbasierten Überwachung der Erdorbits zeigen laseroptische Verfahren zunehmend die Möglichkeit auf, in Form von Netzwerken wichtige Beiträge zur Bahngenauigkeit und damit zur Kollisionsvermeidung zu leisten. Das DLR entwickelt und betreibt laseroptische Bodenstationen zur Vermessung orbitaler Objekte. In dem Beitrag werden der aktuelle Stand der Entwicklung und zukünftige Möglichkeiten aufgezeigt, die die Laserverfahren zur Erhöhung der Bahngenauigkeit bieten können. Die laserbasierten Messdaten erlauben darüber hinaus auch die Extraktion von Statusdaten wie das Rotationsverhalten von Satelliten.