Raumfahrt: "Traktorstrahl" könnte Weltraumschrott beseitigen
© NASA Orbital Debris Program Office (Ausschnitt)
Die Masse an unkontrollierbaren Überresten vergangener Weltraum- und Satellitenmissionen im Orbit wird immer mehr zum Problem für die Raumfahrt. Dank eines Laser-"Traktorstrahls" soll es in Zukunft möglich sein, schädliche Objekte in eine ungefährliche Umlaufbahn zu bugsieren oder zum Verglühen in der Atmosphäre zu bringen – selbst dann, wenn ihr Treibstoffvorrat längst aufgebraucht ist. Erdacht hat die Vorrichtung John Sinko von der Universität Nagoya.
Mit einem schwachen Laser will der Forscher ein Stück festen Treibstoffs verdampfen, der beispielsweise auf der Oberfläche eines Satelliten angebracht wurde. Dabei entsteht ein Materiestrahl, der das Objekt nach dem Rückstoßprinzip vorwärtsbewegt. Laut Sinko kann man den Laser sogar als Traktorstrahl einsetzen. Der Laser würde dann die Objekte in die Richtung ziehen, aus der er ausgesandt wurde: Mit an Bord installierten Spiegeln müsse er lediglich umgelenkt und so der Treibstoff aus der anderen Richtung angepeilt werden.
Seinen Berechnungen zufolge könnte man den Lichtstrahl aus einer Entfernung von bis zu 100 Kilometern abschicken – entweder von einem Raumfahrzeug aus, das sich ebenfalls im Orbit befindet oder von der Erde, wobei der Laser über weitere Spiegel ins Ziel gebracht werden müsste. Dem "NewScientist" sagte der Raumfahrttechniker Richard Holdaway vom Rutherford Appleton Laboratory im englischen Didcot, das sei die eigentliche Herausforderung bei Sinkos Idee: den Laser über große Distanzen hinweg und für längere Zeit exakt im Ziel zu halten. Gleichwohl sei das Verfahren durchaus umsetzbar.
Der Einsatz gegen Weltraumschrott funktioniert allerdings nur, wenn ins All geschossene Gerätschaften prophylaktisch mit Treibstoff und entsprechenden Empfangseinrichtung versehen werden. Gegen existierenden Schrott ist Sinkos Konzept, das noch auf eine Erprobung unter Weltraumbedingungen wartet, wirkungslos.
Dagegen hatten Forscher bereits in der Vergangenheit unter dem Namen "Laser Broom" ("Laserbesen") ein Projekt vorgeschlagen, das ebenfalls mit Laserstrahlen arbeitet, aber auch ohne Extrainstallationen auskommt. Die Idee war damals, Oberflächenstücke der Schrottobjekte selbst zu verdampfen. Anders als bei Sinkos Projekt wäre dazu aber ein hochenergetischer Laser notwendig, dessen Einsatz auf rechtliche Bedenken stieß. Außerdem würden bei dieser Variante möglicherweise weitere Kleinteile abgesprengt, die dann ihrerseits als Schrott die Raumfahrt gefährden.
Auf die Idee, die Laser-Treibstoff-Kombination gegen aufgegebene Satelliten einzusetzen, sei Sinko eigenen Angaben nach durch Zufall gekommen: Ursprünglich hatte er daran geforscht, um Motoren für Raumfahrtzeuge zu bauen. In diesem Fall wäre sowohl der Treibstoff als auch der Laser am selben Objekt montiert. (jd)
Mit einem schwachen Laser will der Forscher ein Stück festen Treibstoffs verdampfen, der beispielsweise auf der Oberfläche eines Satelliten angebracht wurde. Dabei entsteht ein Materiestrahl, der das Objekt nach dem Rückstoßprinzip vorwärtsbewegt. Laut Sinko kann man den Laser sogar als Traktorstrahl einsetzen. Der Laser würde dann die Objekte in die Richtung ziehen, aus der er ausgesandt wurde: Mit an Bord installierten Spiegeln müsse er lediglich umgelenkt und so der Treibstoff aus der anderen Richtung angepeilt werden.
Seinen Berechnungen zufolge könnte man den Lichtstrahl aus einer Entfernung von bis zu 100 Kilometern abschicken – entweder von einem Raumfahrzeug aus, das sich ebenfalls im Orbit befindet oder von der Erde, wobei der Laser über weitere Spiegel ins Ziel gebracht werden müsste. Dem "NewScientist" sagte der Raumfahrttechniker Richard Holdaway vom Rutherford Appleton Laboratory im englischen Didcot, das sei die eigentliche Herausforderung bei Sinkos Idee: den Laser über große Distanzen hinweg und für längere Zeit exakt im Ziel zu halten. Gleichwohl sei das Verfahren durchaus umsetzbar.
Der Einsatz gegen Weltraumschrott funktioniert allerdings nur, wenn ins All geschossene Gerätschaften prophylaktisch mit Treibstoff und entsprechenden Empfangseinrichtung versehen werden. Gegen existierenden Schrott ist Sinkos Konzept, das noch auf eine Erprobung unter Weltraumbedingungen wartet, wirkungslos.
Dagegen hatten Forscher bereits in der Vergangenheit unter dem Namen "Laser Broom" ("Laserbesen") ein Projekt vorgeschlagen, das ebenfalls mit Laserstrahlen arbeitet, aber auch ohne Extrainstallationen auskommt. Die Idee war damals, Oberflächenstücke der Schrottobjekte selbst zu verdampfen. Anders als bei Sinkos Projekt wäre dazu aber ein hochenergetischer Laser notwendig, dessen Einsatz auf rechtliche Bedenken stieß. Außerdem würden bei dieser Variante möglicherweise weitere Kleinteile abgesprengt, die dann ihrerseits als Schrott die Raumfahrt gefährden.
Auf die Idee, die Laser-Treibstoff-Kombination gegen aufgegebene Satelliten einzusetzen, sei Sinko eigenen Angaben nach durch Zufall gekommen: Ursprünglich hatte er daran geforscht, um Motoren für Raumfahrtzeuge zu bauen. In diesem Fall wäre sowohl der Treibstoff als auch der Laser am selben Objekt montiert. (jd)
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