EIN OTTER AUF DEM WEG ZU RESPONSIVE SPACE

Kurzfassung

Die Abhängigkeit von weltraumgestützter Infrastruktur für Navigation und Kommunikation auf See sowie an Land, ist so groß wie nie zuvor und bietet ein signifikantes Beispiel dafür, dass der Ausfall eines Satelliten, der diese Funktionen bereitstellt, weitreichende Folgen für zivile und militärische Endnutzer haben kann. Mit steigender Wahrscheinlichkeit, dass eine Kollision, ein technischer Defekt oder gar ein Angriff auf diese Weltrauminfrastruktur stattfinden kann, bekommt der Schutz dieser kritischen Infrastrukturen im Weltraum eine immer höhere Priorität. Hier kommen die „Responsive Space Capabilities“ ins Spiel, die beinhalten, eine raumgestützte Fähigkeit reaktionsschnell zur Verfügung stellen zu können, wenn ein zeitkritischer Bedarf anfällt. Die Ansätze, um einen solchen generischen Bedarf zu decken, unterscheiden sich stark in ihrem Realisierungszeitraum. So gibt es Fähigkeiten, die mit bereits bestehenden Satelliten im Orbit innerhalb weniger Stunden realisiert werden können, aber auch Fähigkeiten, die erst noch am Boden entwickelt, integriert und dann erfolgreich in den Weltraum verbracht werden müssen. Letzterer Ansatz erfordert nach aktuellen Vorgehensweisen für vollwertige, langlebige Fähigkeiten jahrelange Entwicklungszeiten, weil Raumfahrtvorhaben von sehr herausfordernder und kostspieliger Natur sind. Alternative, möglicherweise weniger langlebige, aber dafür schneller zu realisierende (Teil-) Fähigkeiten sind aktuell auf dem Kleinsatellitenmarkt immer öfter vertreten, ihr Mehrwert für die Aufgabe Responsive Space muss aber noch analysiert und bewertet werden. Als erster Schritt für die Analyse, Forschung und Entwicklung auf dem Weg zu dieser Responsive Space Fähigkeit hat das Responsive Space Cluster Competence Center (RSC³) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine Forschungsinfrastruktur in Trauen aufgebaut. In diesem Responsive Space Research and Technology Center (RSTEC) finden Experimente zu schnellen Integrationsprozessen von Nutzlasten auf modulare Satellitenplattforme, sowie Verifikations-, Einlagerbarkeits- und Reaktivierbarkeitstests von Kleinsatelliten (-komponenten) statt. Teil dieser Experimente ist die erste Kleinsatellitenmission des RSC³ „OTTER“ (Optical Traffic Tracking Experiment for Responsive Space), um die es in dieser Publikation geht. Die Kleinsatellitenmission OTTER umfasst die Planung, Integration, Erprobung, den Start und den Betrieb eines Kleinsatelliten in Zusammenarbeit mit Industriepartnern. Während dieser Phasen werden aktuelle Fähigkeitslücken im Bezug zu Responsive Space ermittelt und Forschungsbereiche zur Erhöhung der Flexibilität, Modularität und Entwicklungsgeschwindigkeit in Raumfahrtprozessen für das Start-, Boden- und Raumsegment abgeleitet. Als operationelle Primäraufgabe für den OTTER wurde vom RSC³ der Bedarf der Verbesserung des maritimen Lagebilds festgelegt, da dies ein international weit verfolgtes, sicherheitsrelevantes Thema ist und es ein sinnvolles Beispiel für einen zeitnah zu deckenden Bedarf bietet. Der Satellit nimmt dazu Signale von kooperativen Schiffen auf und macht zusätzlich optische Bilder des Senderquellengebiets. Diese Daten werden dann bodengestützt miteinander abgeglichen. Für die Orbitverbringung Ende 2023 wird ein Mikrolauncher zum Einsatz kommen, der den Satelliten auf einem sehr niedrigen, elliptischen Erdorbit (VLEO) aussetzt. Um die Lebensdauer des Kleinsatelliten zu erhöhen, werden zwei weitere für Responsive Space wichtige Konzepte demonstriert: Die beschleunigte Inbetriebnahme durch eine schnelle Kommissionierung des Satelliten und die Agilität auf dem Orbit durch eine Orbiterhöhung auf den niedrigen Erdorbit (LEO). Zusammen mit der Einbringung der Mission in internationale Kooperationen wird OTTER einen wichtigen Beitrag zu der Erforschung von Responsive Space und der maritimen Lageaufklärung beitragen