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Recycling im Weltall

Zusatzsatellit soll Lebensdauer von Tk-Satelliten verlängern
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SLES [Link entfernt] Telekommunikationssatelliten haben viele Einsatzgebiete, insbesondere zur Versorgung in der Fläche, wo Kupfer- und Glasfaserkabel (noch) nicht hinkommen. Ohne TV-Satelliten wäre beispielsweise der Boom des Privatfernsehens nie oder nur eingeschränkt möglich gewesen. Aber auch für die Sprachtelefonie werden weiterhin zahlreiche Satelliten eingesetzt.

Die teuren Geräte (ein Tk-Satellit kostet typischerweise 250 Millionen Euro, der Start zum geostationären Orbit kostet nochmal in etwa dieselbe Summe), haben jedoch nur eine beschränkte Lebenserwartung. Denn einmal im Orbit angekommen, sind regelmäßig Kurskorrekturen notwendig, um am gleichen Fleck am Himmel zu bleiben. Diese Korrekturen verbrauchen Treibstoff. Kurz, bevor der Tank alle ist, wird der letzte Treibstoff-Rest benutzt, um den Satellit aus der Bahn zu schießen, damit der Platz für einen neuen Satellit frei wird.

Hier setzt nun ein Startup-Unternehmen namens Orbital Recovery [Link entfernt] an: Ein zweiter, kleinerer, billigerer Satellit soll dem alternden Tk-Satelliten zu Hilfe kommen, bevor der Tank ganz leer ist. Das "Spacecraft Life Extension System" (kurz SLES) dockt dazu an den Original-Satelliten an und übernimmt dessen Antrieb mit seinen eigenen Triebwerken. Dank moderner Ionen-Triebwerke braucht das SLES deutlich weniger Treibstoff als der Original-Satellit und kann daher die Lebensdauer von bisher ca. 10 bis 15 Jahren in etwa verdoppeln.

Bis jetzt existiert SLES aber nur auf dem Papier. Ein erster Flug ist für 2004 geplant. Probleme könnte dabei nicht nur das komplizierte Andock-Manöver bereiten. Denn nicht nur der Treibstoff-Vorrat, auch die anderen Komponenten der großen Tk-Satelliten sind auf die erwähnte Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren ausgelegt.

So lässt in der Regel die Stromversorgung durch die Sonnensegel mit der Zeit nach, weil die kosmische Strahlung die Solarzellen beschädigt. Während der Zeit der Tag- und Nachtgleiche im Frühjahr und Herbst passiert es, dass die Satelliten durch den Erdschatten fliegen, und folglich die solare Stromversorgung für einige Stunden am Tag ganz ausfällt. Um zumindest die wichtigsten Systeme am Laufen zu halten, haben die Satelliten Batterien an Bord, die aber bei jedem Lade- und Entladezyklus etwas an Kapazität verlieren. Durch Aufheizung in der Sonne und Abkühlung auf der dem Weltraum zugewandten Seite kommt es zu thermischen Problemen, wie Verspannungen im Gehäuse oder Belastung der Elektronik.

Die Folge ist, dass bei den alternden Satelliten mit der Zeit einzelne Kanäle (Transponder genannt) ausfallen oder abgeschaltet werden müssen. Obwohl auch nach 20 Jahren in der Regel die Mehrzahl der Transponder weiterhin arbeiten wird, kann bereits der Ausfall einzelner Transponder das Gesamtkonzept in Frage stellen, beispielsweise dann, wenn ein vorhandener Frequenzraum möglichst effizient genutzt werden soll.

Dennoch ist die neue Technik ein interessanter Ansatz, um auch im Weltraum Kosten zu sparen. Mal abwarten, wie erfolgreich sie sein wird.