Heidelberg 2006 – wissenschaftliches Programm

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EP: Extraterrestrische Physik

EP 8: Weltraummüll

EP 8.3: Fachvortrag

Dienstag, 14. März 2006, 18:15–18:30, B

Feststoffmotorzündungen im Erdorbit und deren Auswirkung auf die Weltraummüllumgebung — •Sebastian Stabroth¹, Michael Oswald¹, Carsten Wiedemann¹, Peter Vörsmann¹ und Heiner Klinkrad² — ¹TU Braunschweig, Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme, Hermann-Blenk-Str. 23, 38108 Braunschweig, Germany — ²ESA/ESOC, Robert-Bosch-Str. 5, 64293 Darmstadt, Germany

Beim Betrieb von Feststoffmotoren wird eine erhebliche Menge von sehr kleinen Aluminiumoxidpartikeln erzeugt und aus dem Motor ausgestoßen. Aluminium wird bei Feststoffmotoren als Treibstoffzusatz verwendet, um den Brennprozess zu stabilisieren. Während des Brennvorganges wird das Aluminium in Aluminiumoxid umgewandelt. Eine große Anzahl an sehr kleinen Staubpartikeln wird dabei kontinuierlich erzeugt, während am Ende des Brennvorganges größere Schlackepartikel die Schubdüse verlassen. Die Bahnposition, Ausrichtung und Zusatzgeschwindigkeit des Feststoffmotors entscheiden, welche Bahnbereiche durch eine bestimmte Zündung kontaminiert werden.

Im Rahmen des ESA-Weltraummüllmodells MASTER wird der Ausstoß und die Verteilung der Rückstände von Feststoffmotorzündungen im Erdorbit berechnet. Die Modellergebnisse werden mit Messdaten von zur Erde zurückgebrachten Satellitenoberflächen validiert. Es werden die Auswirkungen der über 1000 Zündungen von Feststoffmotoren dargestellt, die zur Erzeugung von Schlacke- und Staubpartikeln im Erdorbit seit Beginn der Raumfahrt geführt haben. Anhand der Simulationsergebnisse kann gezeigt werden, dass Feststoffmotorzündungen einen erheblichen Beitrag zur Weltraummüllumgebung liefern.