Weltraumschrott im Blick

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt baut auf dem Innovations­campus Empfingen ein neues Forschungs­observatorium. Mit seiner Hilfe will das DLR-Institut für technische Physik die Flugbahn und Beschaffen­heit von Objekten in erdnahen Umlauf­bahnen möglichst schnell, präzise und zuverlässig bestimmen. Nur so lassen sich Zusammen­stöße, zum Beispiel von Weltraum­schrott mit Satelliten, vermeiden. Anfang März sind die Bauarbeiten einen entscheidenden Schritt voran­gekommen: Ein Spezial­kran hob zunächst die Kuppel auf den zehn Meter hohen zylinder­förmigen Rohbau. Die Kuppel ist fünf Meter hoch, hat einen Durch­messer von 7,5 Metern und wiegt rund fünf Tonnen. Sie wurde am Boden vormontiert, als Ganzes hoch­gehoben und befestigt. Dann folgte in zwei Etappen das Herz­stück des Projekts: das eigens angefertigte Teleskop mit einem Gewicht von 6,5 Tonnen.

„Für uns war heute ein sehr spannender Tag, live bei diesem wichtigen Schritt für den Aufbau des Forschungs­observatoriums dabei zu sein. Beim Anheben, Aufsetzen und Montieren von Kuppel und Teleskop haben unsere Partner punkt­genaue Arbeit geleistet. So kann diese einmalige Hightech-Anlage bald dem Weltraum­schrott auf die Spur gehen. Auch hier ist extreme Präzisions­arbeit gefragt“, betont Thomas Dekorsy, Direktor des DLR-Instituts für technische Physik.

Bei der Kuppel handelt es sich um einen Schlitzdom. Dieser dreht sich synchron mit dem Teleskop und öffnet sich jeweils nur für rund zwei Meter in die jeweilige Blick­richtung. Dazu ist die Kuppel auf Rollen gelagert und wird mit einem Motor angetrieben. Das optische Groß­teleskop verfügt über drei Spiegel. Der größte davon hat einen Durch­messer von 1,75 Metern. Damit gehört das Forschungs­teleskop zu den größten seiner Art in Europa. Zudem lässt es sich mit bis zu sechs Grad pro Sekunde drehen. Diese hohe Nachführ­geschwin­dig­keit in Kombination mit einem großen Primär­spiegel ist techno­logisch nicht einfach zu realisieren. Beides zusammen ist aber notwendig, um einen möglichst großen Bereich des Himmels zu betrachten und Objekte, die bis zu zehn Zentimeter klein sind und sich mit 28.000 Kilometer pro Stunde bewegen, gleich­zeitig erfassen, orten und bestimmen zu können.

Die Außenstruktur und das Teleskop haben jeweils ein eigenes Fundament und einen eigenen Sockel. So steht das Teleskop möglichst stabil, Vibrationen und Wind­lasten werden nicht über­tragen. Im Inneren des Teleskop-Sockels befindet sich außerdem eine spezielle Röhre, ein Coudé-Pfad. So kann das DLR-Team spezielle Laser in das System integrieren und mittels Laser-Ranging die Entfernung von Objekten in erdnahen Umlauf­bahnen sehr genau bestimmen. Mit den Daten können mögliche Kollisionen von Satelliten genauer vorher­gesagt und Ausweich­manöver besser geplant werden. Diese Arbeiten tragen zur sicheren Nutzung des Weltraums bei und werden von der Programm­koordination Sicherheit im DLR unter­stützt.

Aber zunächst gilt es, in den nächsten Monaten das Observatorium Schritt für Schritt fertig zu stellen und in Betrieb zu nehmen. Das erste Licht wird das Teleskop in den nächsten Wochen empfangen. Wichtiger ist aber der „Site Acceptance Test“, ein Abnahmetest, bei dem das Teleskop die volle Funktions­fähigkeit nach­weisen muss. Dazu werden die Flugbahnen von zehn Objekten, wie Satelliten, im niedrigen Erdorbit mit möglichst hoher Präzision vermessen. Die offizielle Einweihung ist für den Herbst geplant. Die Investitions­summe von rund 2,5 Millionen Euro stammt aus Mitteln des DLR und des Bundes­ministeriums für Wirtschaft und Energie.

DLR / RK

Weitere Infos

• Institut für technische Physik, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Stuttgart