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EP: Extraterrestrische Physik

EP 8: Weltraummüll

EP 8.1: Fachvortrag

Dienstag, 14. März 2006, 17:45–18:00, B

Der Partikelfluss von Weltraummüllobjekten auf Satellitenoberflächen — •Carsten Wiedemann, Michael Oswald, Sebastian Stabroth und Peter Vörsmann — TU Braunschweig, Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme, Hermann-Blenk-Str. 23, 38108 Braunschweig

In der Vergangenheit wurden zahlreiche Weltraummüllobjekte insbesondere im Kleinteilbereich freigesetzt. Die hohen Relativgeschwindigkeiten von durchschnittlich 10 km/s ermöglichen es vielen Partikeln, die Wandstrukturen von Satelliten zu durchschlagen. Durchschläge von Weltraummüllobjekten und Mikrometeoriten beschädigen die Subsysteme von Satelliten. Diese Schäden verursachen Betriebsstörungen oder können sogar zum Scheitern der Mission führen. Um das Risiko zu kennen, muss die Wahrscheinlichkeit von Durchschlägen analysiert werden. Es werden Partikelflussanalysen für Weltraummüll- und Meteoriten-Hochgeschwindigkeitseinschläge auf typische Satellitenoberflächen durchgeführt. Zur Bestimmung des Partikelflusses wird das MASTER-Modell der ESA verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass auf erdnahen Umlaufbahnen mit zahlreichen Einschlägen von Kleinstpartikeln auf Satellitenoberflächen zu rechnen ist. Mit Hilfe von Schadensgleichungen wird die Anzahl der Durchschläge bestimmt. Diese Schadensgleichungen gelten für sehr spezielle Wand- und Oberflächenstrukturen. Wände können aus einfachen Blechen oder Sandwich-Strukturen bestehen. Ein Raumfahrzeug kann darüber hinaus mit Schutzschilden umgeben sein. Es werden die Auswirkungen des Wandaufbaus und der gewählten Umlaufbahn auf die Anzahl der zu erwartenden Durchschläge diskutiert.