Braunschweig. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat OKAPI:Orbits in Zusammenarbeit mit dem Institut für Raumfahrtsysteme der Technischen Universität Braunschweig sowie dem Institut für Flugführung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einem Projekt beauftragt, das die Lücke zwischen dem Weltraumverkehrsmanagement (STM) und dem Flugverkehrsmanagement (ATM) schließen soll. Das berichtet die TU Braunschweig in einer Pressemitteilung.
Diese neue Schnittstelle stelle einen wichtigen Schritt dar – insbesondere vor dem Hintergrund der stark zunehmenden Start- und Wiedereintrittsaktivitäten. Mit steigenden Startfrequenzen und wachsender Objektdichte in erdnahen Umlaufbahnen müssen Luftverkehrsbehörden in der Lage sein, Raumfahrtoperationen rechtzeitig, zuverlässig und standardisiert vorherzusehen und zu steuern. Diese Aktivität stelle einen wichtigen Schritt hin zu integrierten Luft- und Raumfahrtoperationen in Europa dar.
Mehrere zentrale Herausforderungen
Um dies zu erreichen, werden ESA, OKAPI:Orbits, die TU Braunschweig und das DLR gemeinsam mehrere zentrale Herausforderungen bei der Integration von Raumfahrt- und Luftverkehrssystemen angehen. Dazu gehören die Definition realistischer operativer Szenarien für Starts und Wiedereintritte, die Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung von Unsicherheiten sowie die Erstellung von Tools, die es dem Luftverkehrsmanagement ermöglichen, dynamisch auf Raumfahrtaktivitäten zu reagieren.
Die Schnittstelle wird so ausgelegt, dass sie sowohl nominale (geplante oder kontrollierte Ereignisse) als auch nicht-nominale Bedingungen unterstützt, einschließlich kontrollierter und unkontrollierter Wiedereintritte von Raumfahrtobjekten. Zusätzlich soll eine robuste Koordination über die verschiedenen Bereiche hinweg gewährleistet werden.
Entscheidungen nahezu in Echtzeit
Darüber hinaus wird das Projekt einen Software-Prototypen sowie Visualisierungsmöglichkeiten bereitstellen, welche die Risiken des Weltraumverkehrs in Informationen für Flugsicherungsdienste übersetzen. Diese Fähigkeiten unterstützen Entscheidungen nahezu in Echtzeit und stärken die operative Resilienz.
130 Millionen Trümmerfragmente im Orbit
Die Notwendigkeit einer engeren Integration zwischen Raumfahrt- und Luftverkehrssystemen ist in der Vergangenheit zunehmend deutlich geworden. Schätzungsweise 130 Millionen Trümmerfragmente befinden sich derzeit im Erdorbit, während nur etwa 40.000 Objekte aktiv katalogisiert und verfolgt werden. Mit der Ausweitung von Satellitenkonstellationen und der steigenden Zahl von Wiedereintritten von Raumfahrzeugen in die Atmosphäre wächst das potenzielle Risiko für die Sicherheit der Luftfahrt.
Obwohl ein jüngerer Vorfall zunächst den Verdacht auf eine durch Weltraumschrott verursachte Beschädigung eines Flugzeugs nahelegte, ergaben spätere Untersuchungen, dass der Einschlag von einem Bauteil eines Höhenwetterballons verursacht worden war. Die Aufmerksamkeit, die dieser Fall erhielt, zeigte, wie eng Raumfahrtaktivitäten und Luftfahrtoperationen miteinander verknüpft sind, und unterstrich die Bedeutung, Luftraum und Weltraum als einen zusammenhängenden Sicherheitsraum zu betrachten.
Ausrichtung an globaler Politik
Das Projekt unterstützt den europäischen Regulierungsrahmen, der sich ständig weiterentwickelt. Das vorgeschlagene EU Space Law betont die Sicherheit, Nachhaltigkeit und sektorübergreifende Koordination im Weltraum und erkennt ausdrücklich die nachgelagerten Auswirkungen von Raumfahrtaktivitäten auf die Luftfahrt sowie auf die Sicherheit am Boden an.
Auf internationaler Ebene steht die Arbeit im Einklang mit den Leitlinien zur langfristigen Nachhaltigkeit des United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space sowie mit der Zusammenarbeit zwischen dem United Nations Office for Outer Space Affairs und der International Civil Aviation Organization. Diese Initiativen zielen darauf ab, Weltraummüll zu reduzieren, den Informationsaustausch zu verbessern und Raumfahrtoperationen in bestehende Rahmenwerke der Flugsicherheit zu integrieren.
Diese Zusammenarbeit vereint komplementäre Expertise: Die Technische Universität Braunschweig bringt mit jahrzehntelanger Forschung zu Raumfahrtsystemen und Missionssicherheit wissenschaftliche Kompetenz in den Bereichen Orbitaldynamik und Risikomodellierung ein. Das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt trägt seine führende Rolle in Technologien und operativen Konzepten des Luftverkehrsmanagements bei und stellt die Kompatibilität mit bestehenden ATM-Rahmenwerken sicher. Schließlich ergänzt OKAPI:Orbits das Konsortium durch seine Erfahrung im Space Traffic Management und in der Space Situational Awareness und stellt Lösungen bereit, die Satellitenbetreibern bereits heute helfen, sichere und nachhaltige Missionen zu planen.
