TransAstra beansprucht NASA-Vertrag für Trümmerauffangbeutel

SAN FRANCISCO – Das Weltraumlogistik-Startup TransAstra hat einen NASA-Auftrag zur Herstellung eines Beutels zum Auffangen von Trümmern in der Umlaufbahn erhalten.

Im Rahmen des 850.000 US-Dollar teuren Phase-2-Innovationsforschungsvertrags für kleine Unternehmen wird TransAstra einen aufblasbaren Fangsack bauen und am Boden demonstrieren, wie das Gerät, das aufblasbare Streben zum Öffnen und Schließen verwendet, ein nicht kooperatives Objekt umhüllt.

Die Capture-Bag-Technologie wurde im NASA Jet Propulsion Laboratory für die Asteroid Redirect Mission erfunden, einem Plan, sich mit einem erdnahen Asteroiden zu treffen und ihn in die cislunare Umlaufbahn zu transportieren.

TransAstra baute 2021 mit Mitteln der NASA Innovative Advanced Concepts einen kleinen Fangsack. Der neue TransAstra-Auftrag wurde über das SBIR Ignite-Programm der NASA vergeben, das Frühphasentechnologie mit potenziellen kommerziellen Anwendungen unterstützt.

„Wir haben diesen kleinen Fangbeutel-Prototyp ursprünglich entwickelt, um den Asteroidenabbau in einer erdnahen Umlaufbahn mit einem synthetischen Asteroiden zu demonstrieren“, sagte Joel Sercel, Gründer und CEO von TransAstra, gegenüber SpaceNews. „Aber später wurde uns klar, dass dies die beste Lösung für die Beseitigung von Trümmern in der Umlaufbahn ist.“

Kleine Fangbeutel könnten Cubesats bergen. Größere Säcke könnten verbrauchte Raketenkörper, nicht mehr funktionierende geostationäre Kommunikationssatelliten oder 50.000 Tonnen schwere Asteroiden umhüllen, sagte Sercel.

Auffangbeutel bieten einige Vorteile gegenüber anderen Methoden zur Beseitigung orbitaler Trümmer.

„Es ist nicht erforderlich, dass das Ziel über eine Vorrichtung verfügt, an der man sich festhalten kann“, sagte Sercel. „Es ist kein Andocken erforderlich, was ein Präzisionsmanöver ist. Man muss präzise genug sein, um die Tasche zu öffnen, die Tasche um dieses Ding zu legen und die Tasche zu schließen.“

Wenn sich das Zielobjekt beispielsweise schnell dreht, müsste der Fangsack „bis zu einem gewissen Grad mit seiner Drehung übereinstimmen, wie unsere Analyse nahelegt“, sagte Sercel.

Anstatt jeweils ein Trümmerteil zu entfernen, schlägt TransAstra vor, mehrere Objekte mit einem einzigen Beutel einzufangen.

„Wenn ich zu einem Objekt fliegen, es einfangen, in eine Kurzzeitumlaufbahn fliegen und dann auf meine Einsatzhöhe zurückkehren muss, erfordert das einen enormen Treibstoffverbrauch“, sagte Sercel. „Es ist besser, mehrere Trümmerteile in einer einzigen Mission einzufangen.“

Eine kürzlich von TransAstra und dem Weltrauminfrastruktur-Startup ThinkOrbital durchgeführte Studie schlägt vor, Trümmer oder nicht mehr funktionierende Satelliten zu einer Verarbeitungsanlage im Orbit zu transportieren.

Die Erfassung, Lagerung und Wiederverwendung von Weltraumhardware bot eine sechsfache Kostenreduzierung im Vergleich zu den Kosten für den Transport einzelner Objekte in eine Höhe, die niedrig genug ist, um schnell wieder in die Erdatmosphäre einzudringen. Darüber hinaus wurden durch den Wiederverwendungsansatz die Treibstoffkosten um 82 Prozent gesenkt und die zur Beseitigung von Trümmern benötigte Zeit um 40 Prozent verkürzt.

„Diese Ergebnisse bestätigen und unterstreichen das Potenzial dieses Ansatzes, eine der größten und dringendsten existenziellen Bedrohungen des Weltraums schneller, einfacher, wirtschaftlicher und nachhaltiger zu lösen“, sagte Sebastian Asprella, Mitbegründer und CEO von ThinkOrbital, in einer Erklärung. „Die Auswirkungen dieser Erkenntnisse auf die Weiterentwicklung der Raumfahrtindustrialisierung sind tiefgreifend.“

TransAstra und Think Orbital schlagen den Start von Fangtaschen in der Raumsonde TransAstra Worker Bee vor. Nachdem sie sich in die Umlaufbahn der anvisierten Trümmer bewegt hatte, transportierte die Worker Bee die Trümmer zur ThinkPlatform von ThinkOrbital.

Die vorgeschlagene ThinkPlatform hätte einen Durchmesser von etwa 37 Metern und ein Volumen von 4.000 Kubikmetern. ThinkOrbital plant, die ThinkPlatform mit Werkzeugen zur Inspektion, Reparatur und zum Recycling von Objekten auszustatten.

„Die leistungsstarke Kombination dieser revolutionären Technologien schafft ein effizientes Ökosystem zur sofortigen und kontinuierlichen Bewältigung unseres wachsenden Weltraummüllproblems“, sagte Nicole Shumaker, Vizepräsidentin für strategische Partnerschaften bei TransAstra, in einer Erklärung. „Wiederholte Fahrten, um Trümmer aus der Umlaufbahn aufzunehmen und zur Entsorgung in die Erdatmosphäre zu transportieren, erfordern viel Treibstoff und Zeit. Recyclingstationen im Weltraum lösen dieses Problem und verwandeln das, was bisher eine Belastung darstellte, in einen Aktivposten, der nicht nur die Trümmer in der Umlaufbahn verringert, sondern auch neue Möglichkeiten für die Herstellung und den Bau im Weltraum eröffnet.“

Die Schlussfolgerungen von TransAstra und ThinkOrbital sind das Ergebnis einer zweiteiligen Studie. Durch umfangreiche Computersimulationen verglichen die Unternehmen die Kosten und die erforderliche Treibstoffmasse für die Entsorgung von Trümmern auf einer Orbitalplattform mit dem Einfangen von Trümmerobjekten zur Entsorgung in der Erdatmosphäre.

TransAstra plant, Worker Bee auf der ThinkPlatform aufzutanken.

Der Pressemitteilung zufolge blieben die Vorteile der Wiederverwendung von Trümmern bei unterschiedlichen Trümmermassen und Orbithöhen gleich.

„Diese Studie zeigt, dass wir die Art und Weise, wie wir die Trümmersanierung angehen, kreativ überdenken können und sollten“, sagte Lee Rosen, Mitbegründer von ThinkOrbital und pensionierter Oberst der US-Luftwaffe, in einer Erklärung. „Dies ist nicht nur für die Weiterentwicklung der Weltraumforschung und Industrialisierung von entscheidender Bedeutung, sondern auch für unsere Landesverteidigung.“

Debra Werner ist Korrespondentin für SpaceNews mit Sitz in San Francisco. Debra erwarb einen Bachelor-Abschluss in Kommunikation an der University of California, Berkeley, und einen Master-Abschluss in Journalismus an der Northwestern University. Sie... Mehr von Debra Werner