HYBRID: "Von der Erde bis zum Orbit – Der Laser als Werkzeug für den Weltraum"

Abstract:

Seit über 60 Jahren etabliert sich der Laser in immer mehr Anwendungsgebieten. War er früher ein aufwendiges Werkzeug für Spezialanwendungen, so finden wir ihn heute in industriellen Schweiß- und Schneideinrichtungen, den Fahrassistenzsystemen vorrausschauender Autos oder als Grundstein unserer digitalen Kommunikationstechnologie. Auch weit über unserer Erde, im Orbit oder auf dem Weg zu fernen Welten, erweist sich der Laser als hilfreiches Werkzeug für unterschiedlichste Anwendungen.

Seit dem Aufkommen der ersten Kommunikations- und Wettersatelliten, aber spätestens mit dem Aufbau großer Satellitennetzwerke wie den verschiedenen Navigationssystemen, ist der Orbit unserer Erde eine wesentliche Ressource unseres Wohlstandes. Damit auch zukünftige Generationen diese Ressource nutzen können müssen Sattelitenmissionen, trotz einer stetig zunehmenden Weltraumschrottdichte, weiterhin sicher realisierbar bleiben.
Hierzu steht der Laser als Werkzeug für Detektion und Tracking einzelner Satelliten oder Schrottteilen bereits zur Verfügung. Durch präzise  Laufzeitmessungen können nicht nur Bahndaten, sondern auch die Eigenrotation einzelner Objekte vermessen werden. Diese Daten stellen eine wichtige Information für erforderliche Ausweichmanöver aktiver Satellitenmission dar.

Durch einsetzende Lawineneffekte wird die Menge des Weltraumschrotts mittelfristig weiter ansteigen, was eine „Reinigung“ spezifischer Orbits notwendig lassen wird. Zur Lösung dieses Problems werden mehrere laserbasierte Konzepte untersucht, welche es erlauben, Kollisionen von Satelliten zu vermeiden oder sogar kleine Objekte so zu beeinflussen, dass sie zum Verglühen in der Atmosphäre gebracht werden können.