C. Kebschull, S. Flegel, C. Wiedemann, J. Gelhaus, E. Stoll

Die Anzahl von Weltraummüllobjekten, insbesondere in der Fragmentepopulation, ist in den vergangenen 10 Jahren stark angestiegen. Studien zeigen, dass sich dieser Trend, selbst unter Einsatz von Müllvermeidungsmaßnahmen und aktivem Rückführen von Objekten kurzfristig nicht umkehren lässt. Um die aktiven Satelliten in den Erdorbits vor Kollisionen mit Müllobjekten zu schützen, führen diese Ausweichmanöver durch. Es können jedoch nur die bekannten Müllobjekte, die bspw. im frei zugänglichen Bahndatenkatalog des JSpOC enthalten sind, berücksichtigt werden. Derzeit befinden sich ca. 17 000 Objekte ab einer Größe von 10 cm Durchmesser in dem Katalog. Davon sind nur ca. 1400 aktive Satelliten. Simulationen zeigen, dass in diesem Größenbereich jedoch wesentlich mehr Objekte in den Erdorbits vorhanden sind. Zur besseren Kollisionsvorhersage ist es notwendig, den Anteil der detektierten Weltraummüllobjekte zu erhöhen. Um dies zu untersuchen wird am Institut für Raumfahrtsysteme eine Software entwickelt, mit der es möglich ist, die Sensoren, wie (Phased-Array) Radare und Teleskope, als Teil eines Netzwerks zu simulieren. Basierend auf einer künstlichen Population von Weltraummüllobjekten und der Definition einer freien Anzahl verschiedener Sensoren können Messdaten erzeugt werden. Die charakteristischen Messdaten verschiedener simulierter Messkampagnen, werden in diesem Artikel ausgewertet. Dabei wird die Anzahl der Sensoren sowie deren Standorte variiert und die Vollständigkeit der Detektionen in Relation zur Gesamtpopulation ausgewertet. Weiterhin wird betrachtet, welche Auswirkung eine Anforderung an einen niedrigeren unteren detektierbaren Durchmesser mit sich bringt. Die Architektur der Software wird besprochen.

The number of space debris objects, particularly fragments, has increased sharply in the past 10 years. Studies show that this trend cannot be reversed in the short term, even with the implementation of debris avoidance measures and active object retrieval. To protect active satellites in Earth orbit from collisions with debris, they perform evasive maneuvers. However, only known debris objects, such as those included in the freely accessible orbital data catalog of the JSpOC, can be considered. Currently, the catalog contains approximately 17,000 objects with a diameter of 10 cm or larger. Of these, only about 1,400 are active satellites. Simulations show that significantly more objects of this size are present in Earth orbit. To improve collision prediction, it is necessary to increase the proportion of detected space debris objects. To investigate this, software is being developed at the Institute of Space Systems that allows for the simulation of sensors, such as phased-array radars and telescopes, as part of a network. Based on an artificial population of space debris and the definition of a free number of different sensors, measurement data can be generated. The characteristic measurement data from various simulated measurement campaigns are evaluated in this article. The number of sensors and their locations are varied, and the completeness of the detections is assessed in relation to the total population. Furthermore, the impact of requiring a lower lower detectable diameter is considered. The software architecture is discussed.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2015, Rostock

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2016

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 13 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201601293619

Observation, Radar, Simulation, Space Debris, Teleskop

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29.01.2016