Eleonora Botta erhält NSF-Zuschuss, um zu modellieren, wie Tether-Systeme Trümmer aus der niedrigen Erdumlaufbahn entfernen können
BUFFALO, NY – Die Forscherin Eleonora Botta von der University at Buffalo untersucht, wie man verhindert, dass Weltraumschrott kollidiert oder unkontrolliert auf die Erde fällt.
Als Assistenzprofessorin für Luft- und Raumfahrttechnik erhielt sie kürzlich 175.000 US-Dollar Stipendium der National Science Foundation um herauszufinden, wie man am besten robotische Haltesysteme einsetzt, um einige der 27.000 Trümmerteile, die die NASA verfolgt, einzusperren.
Viele dieser Weltraumreinigungssysteme erfordern den Einsatz von Netzen – stellen Sie sich einen Satelliten vor, der wie Spiderman ein Netz schießt – um Trümmer einzufangen und zu kontrollieren.
„Die Idee ist, dass ein Stück Weltraumschrott, nachdem es eingefangen wurde, von dem aktiven Raumfahrzeug, von dem aus das Halteseil bereitgestellt wird, in eine Entfernungsbahn geschleppt wird“, sagt Botta. „Bei Objekten in einer niedrigen Erdumlaufbahn wäre die Entfernungsbahn so, dass das Auffangstück der Trümmer wieder in die Erdatmosphäre eindringt und in der Erdatmosphäre verglüht“, sagt Botta.
Die Idee ist nicht neu. Sowohl Japan als auch die Europäische Weltraumorganisation haben Satelliten mit ähnlichen Missionen gestartet. Keine hat sich jedoch als besonders wirksam erwiesen. Und angesichts der chinesischen 20-Tonnen-Trägerrakete, die im Mai auf die Erde stürzte, ist leicht zu erkennen, warum Bottas Arbeit wichtig ist.
„Einer der Vorteile des aktiven Einfangens und Entfernens großer Trümmerteile besteht darin, dass ihre Rückflugbahn kontrolliert und so gewählt werden kann, dass ein Trümmerstück, das die Rückkehr überlebt, mit extrem geringer Wahrscheinlichkeit in den Ozean gelangt der Opfer“, sagt sie.
Für das Stipendium wird Botta leistungsstarke Computer verwenden, um alle Komponenten des Roboter-Haltesystems zu modellieren. Dazu gehören ein Chaser-Raumschiff mit Sensoren und Aktoren, gesteuerte Aufrollmechanismen, Kabel und Netz sowie Ziel- und Kontaktdynamik.
Sie wird sich auch darauf konzentrieren, was passiert, nachdem die Trümmer eingefangen wurden. Dazu gehört auch die Steuerung des Systems sowie des Schmutzes, den es sammelt. Der letztgenannte Vorgang – bekannt als „De-Tumbling“ – bedeutet im Wesentlichen, die Kontrolle über ein unkontrollierbares Objekt im Raum zu erlangen.
Darüber hinaus wird Botta daran arbeiten, einfachere, möglicherweise kostengünstigere Systeme als die bestehenden oder vorgeschlagenen Systeme zu entwickeln.
