Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRGESTRA detektiert zuverlässig Starlink-Satelliten
Zahlreich vorhanden, ähnliche Größe und Bahndaten: Die Starlink-Satelliten sind für das Weltraumüberwachungsradar GESTRA ideale Testobjekte. Nahezu jederzeit kann damit der Trackingmodus des Radars getestet werden. Mit Erfolg: GESTRA detektiert die Satelliten zuverlässig.
Das vom Fraunhofer FHR im Auftrag der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte und gebaute Weltraumbeobachtungsradar GESTRA (German Experimental Space Surveillance and Tracking Radar) befindet sich nach einer intensiven und erfolgreichen Test- und Verifikationsphase in der finalen Überprüfung und mehrmonatigen Abnahme. Die Anlage ist auf der Schmidtenhöhe bei Koblenz aufgestellt.
Getestet wird neben dem Suchmodus, in dem ein Bereich im Weltraum über eine bestimmte Zeit überwacht wird auch der Trackingmodus (oder Verfolgungsmodus), in dem ein bestimmtes Objekt, dessen Bahndaten grob bekannt sind, im Orbit verfolgt wird. Untersucht wird hier, ob das Objekt detektiert werden kann und die geschätzten Parameter wie Abstand zum Radar, Abstandsänderungen und Richtung übereinstimmen. Besonders beim Test des Trackingmodus des weltweit einzigartigen Systems kommen den Forschenden des Fraunhofer FHR die Starlink-Satelliten sehr gelegen: Durch die Menge der Satelliten gleicher Größe auf ähnlichen Bahnen sind zu beliebigen Uhrzeiten und ganz nach Bedarf Tests möglich. Andere Einzelobjekte liefern im Gegensatz dazu zum Teil nicht regelmäßig einen passenden Überflug, so dass Tests hier nur mit mehr Planungsaufwand durchgeführt werden können. Die Starlink-Satelliten hingegen liefern nahezu kontinuierlich durch GESTRA beobachtbare Überflüge.
Darüber hinaus machen sich die Forschenden eine weitere Eigenschaft der Starlink-Satelliten zunutze: Bei den Tests zeigte sich, dass diese, wenn sie genau im Zenit stehen, einen sehr großen Radarquerschnitt (RCS), einfacher gesagt ein sehr starkes Echo, aufweisen. In diesem Fall ist besondere Vorsicht nötig, um zusätzliche Falschdetektionen zu vermeiden. Auch hier eignen sich die Starlink-Satelliten aufgrund ihrer Regelmäßigkeit besonders gut als Testbeispiel.
GESTRA trägt zur Überwachung der Weltraumlage bei
Im erdnahen Weltraum ziehen mehrere tausend Satelliten ihre Bahnen. In diesem Bereich befinden sich aber auch zigtausend Teile Weltraumschrott: Insgesamt handelt es sich dabei um mehr als 10.000 Tonnen Material. Der größte Teil davon befindet sich auf niedrigen Orbits in Höhen von bis zu 2000 Kilometern, im sogenannten „Low Earth Orbit“ (LEO). Eine Kollision mit genutzter Infrastruktur im Weltraum ist damit sehr wahrscheinlich. Auch die Internationale Raumstation ISS ist auf ihrem Orbit in rund 400 Kilometern Höhe davon betroffen. Um Kollisionen so weit wie möglich zu vermeiden, werden kontinuierlich verlässliche Daten zur Weltraumlage benötigt, die von Radarsystemen wie GESTRA bereitgestellt werden können.