Astroscales ADRAS-J führt erste Vorbeiflugbeobachtung von Weltraumschrott durch

Bahnbrechendes Manöver liefert neue Bilder von Weltraumschrott und bestätigt die Wirksamkeit des bordeigenen Kollisionsvermeidungssystems.

Tokio, Japan, 9. Juli 2024– Astroscale Japan Inc. („Astroscale Japan“), eine Tochtergesellschaft von Astroscale Holdings Inc. („Astroscale“), einem Marktführer im Bereich Satellitenwartung und langfristige orbitale Stabilität in allen Umlaufbahnen, gab bekannt, dass ihr kommerzieller Demonstrationssatellit zur Trümmerinspektion, Active Debris Removal by Astroscale-Japan (ADRAS-J), erfolgreich weitere Bilder eines Trümmerobjekts im Weltraum aufgenommen und die Wirksamkeit seines Kollisionsvermeidungssystems während eines Vorbeiflugs an dem Trümmerteil – einer Raketenoberstufe – demonstriert hat.

ADRAS-J ist der weltweit erste Versuch, sich einem großen Weltraumschrottteil sicher zu nähern, es zu charakterisieren und seinen Zustand mittels Rendezvous- und Annäherungsmanövern (RPO) zu untersuchen[1]. Diese bahnbrechende Mission dockt an eine unvorbereitete japanische Oberstufenrakete an, die etwa 11 Meter lang, 4 Meter im Durchmesser und etwa 3 Tonnen schwer ist. Nachdem ADRAS-J die sichere Annäherung an das Objekt von der Größe eines Stadtbusses demonstriert hat, sammelt die Sonde Bilder und andere Daten, um dessen Bewegung und strukturellen Zustand zu beurteilen. Unvorbereitete Objekte im Orbit sind nicht mit Technologien ausgestattet, die ein Andocken, Wartungsarbeiten oder eine Entfernung ermöglichen, was die Komplexität der Operationen erhöht.

Die Beobachtung im Umkreis der Oberstufe umfasste einen komplexen, autonomen Manöver, um ADRAS-J um die Oberstufe herum zu manövrieren und kontinuierlich Bilder aufzunehmen. Dies lieferte detailliertere Einblicke in deren Eigenschaften und Bewegungen. Für diese Manöver wurden relative Navigationsdaten des LiDAR-Sensors (Light Detection and Ranging) sowie eigens entwickelte Softwarealgorithmen zur Ausrichtung und Steuerung genutzt. ADRAS-J hielt während des Umkreisens einen festen Abstand von etwa 50 Metern ein, um Bilder der Oberstufe aufzunehmen und so die Beurteilung für eine mögliche spätere Entfernung zu erleichtern. Als ADRAS-J etwa ein Drittel der Beobachtung im Umkreis (~120 Grad) abgeschlossen hatte, wurde aufgrund einer unerwarteten Lageabweichung ein autonomer Abbruch durch das bordeigene Kollisionsvermeidungssystem ausgelöst. ADRAS-J manövrierte sich daraufhin planmäßig sicher von der Oberstufe weg.

Annäherungsmanöver und sichere Annäherungen an Kundenobjekte sind für On-Orbit-Dienste von entscheidender Bedeutung, und Astroscale legt bei allen Missionsabläufen größten Wert auf Sicherheit. Insbesondere ADRAS-J ist so konzipiert, dass Kollisionen in jeder Phase dieser anspruchsvollen RPO-Mission vermieden werden.

• Fehlererkennungs-, Isolierungs- und Wiederherstellungssoftware (FDIR), die Anomalien am Raumfahrzeug oder innerhalb der relativen Entfernung zum Client erkennt und Gegenmaßnahmen implementiert.

• Wenn das FDIR-System eine Anomalie erkennt und der Abstand zum Client kürzer als ein bestimmter Schwellenwert ist, wird ein Abbruchmanöver durchgeführt, um eine Kollision zu vermeiden.

• Für die jeweilige Situation und Flugbahn werden verschiedene Arten von Abbruchmanövern entwickelt, wobei die Positionsbeziehungen und die Flugrichtungen berücksichtigt werden.

Das während des Vorbeiflugs durchgeführte Abbruchmanöver demonstrierte, dass ADRAS-J auch bei nahen Beobachtungen nicht-kooperativer Objekte die Sicherheit gewährleisten kann. Das autonome Abbruchmanöver verlief planmäßig und bestätigte damit umfangreiche Simulationen, die während der Entwicklung des Raumfahrzeugs zur Überprüfung der Sicherheit durchgeführt wurden, sowie die Wirksamkeit des Kollisionsvermeidungssystems. Der Abbruch hatte keine Auswirkungen auf ADRAS-J, und das Raumfahrzeug befindet sich weiterhin in einwandfreiem Zustand. Die Ursache der Anomalie in der relativen Lageregelung wurde identifiziert, und das Team bereitet sich derzeit auf einen weiteren nahen Vorbeiflug am Zielobjekt vor.

Weltraumschrott über der Erde, aufgenommen von ADRAS-J im Juni 2024.

Zu den wichtigsten Höhepunkten der ADRAS-J-Mission seit dem Start im Februar zählen:

• 18. Februar: Start und Beginn des Betriebs im Orbit.

• 22. Februar: Beginn der Rendezvousphase.

• 9. April: Beginn der reinen Winkelnavigation und Annäherung aus mehreren hundert Kilometern Entfernung.

• 16. April: Beginn der relativen Navigationstechniken im Rahmen der Modellabgleichsnavigation.

• 17. April: Annäherung an den Kunden bis auf wenige hundert Meter.

• 23. Mai: Annäherung an den Kunden bis auf 50 Meter.

• 23. Mai: Erste Fixpunktbeobachtung abgeschlossen.

• 17. Juni: Zweite Fixpunktbeobachtung abgeschlossen.

• 19. Juni: Beginn der Überflugoperation.

ADRAS-J läutet eine neue Ära bei RPO-Missionen ein und ebnet den Weg für zukünftige Dienste im Orbit, während gleichzeitig die Grundlage für eine nachhaltige Weltraumumgebung geschaffen wird.

ENDE

[1] Basierend auf internen Recherchen, Stand Juni 2024.