Home Forschung & Bildung Weltraummüll aufräumen: Mit 3D-gedruckten Satelliten wird der Weltraum gerechter

Weltraummüll aufräumen: Mit 3D-gedruckten Satelliten wird der Weltraum gerechter

“Platz ist für alle” ist ein beliebtes Sprichwort, das jedoch selten zutrifft – zum Teil, weil der Platz teuer ist und zum Teil weil einige Länder einen jahrzehntelangen Vorsprung und etablierte Verfahren haben, auf die man sich verlassen kann.

Das Überdenken dieser etablierten Verfahren könnte jedoch nicht nur Ungleichheiten, sondern auch andere anstehende Herausforderungen bei der Erforschung des Weltraums angehen. Dies ist das Argument, das die Forschung von Danielle Wood antreibt, die ein Programm im MIT’s Media Lab betreibt, das sich darauf konzentriert, wie Dinge im Weltraum zu tun sind, um die Gerechtigkeit auf der Erde fördern.

“Die Art und Weise, wie wir im Weltraum agieren, ist für jeden auf der Erde von Belang”, sagte Wood und nicht immer auf eine gute Art und Weise. “Die historische Tatsache ist, dass die Weltraumtechnologie eine wunderbare Geschichte dessen ist, was im Weltraum passiert ist, aber es hat auch gemischte Wurzeln.”

Ein Großteil dieser Ambivalenz stammt aus dem Weltraumwettkampf, der sich gegen eine geopolitische Landschaft aus intensivem Nationalismus ausspielte, die den Weltraum als Machtspiel nutzte – sowohl durch das Ziel der Unterstützung der Waffenforschung als auch durch das Ziel, neue unabhängige Kolonien zu beeindrucken. Amerikas frühe Weltraumflugarbeiten waren auch tief in militärischen Zielen verwurzelt, und die ersten Raketen wurden von Ingenieuren entworfen und gebaut, die nach dem Zweiten Weltkrieg aus Nazi-Deutschland rekrutiert wurden.

Während Wood die Wichtigkeit der physischen Sicherheit zu schätzen weiß, sagte sie, es sei an der Zeit, die Ziele des Weltraums so zu verändern, dass Projekte sich stärker an anderen Werten orientieren, die Menschen haben, wie Gerechtigkeit. Sie definiert, dass jeder Zugang zum Weltraum hat und seine Technologie zur Erfüllung seiner lokale Ziele nutzt. Sie konzentriert sich bei ihrer Arbeit auf die Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung, eine Reihe von 17 globalen Prioritäten, die vom Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen geschaffen wurden. Beispielziele sind die Beendigung des Hungers, der Zugang zu sauberem Wasser und die Bekämpfung des Klimawandels und seiner Auswirkungen.

Betrachten wir, wie wir Raketen überhaupt antreiben – mit riesigen Mengen giftigen, brennbaren Raketentreibstoffs, von dem Wissenschaftler vermuten, dass er die obere Atmosphäre der Erde verschmutzt. Ingenieure arbeiten regelmäßig daran, die benötigte Kraftstoffmenge zu reduzieren, aber Wood drängt die Frage. “Können wir Bauteile für Raumfahrzeuge auswählen, die nicht so teuer oder so schwer zu bedienen sind?” Sie sagte. Ihr Team untersucht daher, ob Paraffinwachs Raketentreibstoff ersetzen kann, da es billiger und sicherer zu handhaben ist.

Ein weiterer Bereich, in dem Wood arbeitet, ist das Erstellen von Satelliten. “Unser aktueller Ansatz hängt im Wesentlichen davon ab, dass ein Satellit entworfen wird, der auf der Erde komplett ist”, sagte Wood. “Wir können uns eine Zukunft vorstellen, in der grundsätzlich kleine Fabriken im Weltall verfügbar sind.” Durch den Einsatz von Technologien wie 3D-Druck und modularen Teilen könnte die Montage in den Weltraum verlegt werden, was die Konstruktionsprobleme und die mit dem Bau von Satelliten verbundenen Kosten verändern würde.

Ein solcher Ansatz könnte sich auch auf die Herausforderungen und Kosten am anderen Ende des Produktionszyklus auswirken. Im Moment, wenn die Satelliten nicht mehr verwendet werden, werden die meisten sorgfältig von der Umlaufbahn abgeschnitten, um den Platz nicht zu stören – aber die ersten Raumfahrtnationen haben sich jahrzehntelang nicht die Mühe gemacht, Müll aus dem Orbit zu entfernen. Das hat ihnen einen Vorteil verschafft.

“Early space actors could take sort of a lazy approach to satellite engineering”, sagte Wood. Es war ein Erfolg, solange es den Weltraum sicher erreichte und seine Arbeit ohne Unterbrechung verrichtete.

Neuere Satellitenbauer haben diesen Luxus nicht, da Weltraummüll zu einer Herausforderung geworden ist – sie brauchen ein saubereres Endspiel. Und sie müssen mit bereits vorhandenem Trümmer umgehen und Flugbahnen und Technologien entwerfen, die ihre Kreationen vor dem Abfall früherer Satelliten schützen, was zu äußerst schädlichen Kollisionen führen kann. “Sie erben auch die physischen Realitäten dessen, was in der Umlaufbahn aufgrund von Weltraummüll geschieht”, sagte sie.

Um die Satellitenproduktion zu überdenken, sagte Wood, könnte der Weltraummüll außerhalb des Systems entworfen werden. Satelliten, die ihren Zweck erfüllt haben, könnten in ihre modularen Teile aufgeteilt oder in 3D-Druckermaterial eingeschmolzen werden, um ihre Nachfolger zu regenerieren.

Solche Überholungen könnten auch die Lücke zwischen dem Bau von Satelliten und ihrem Einsatz im Weltraum schließen. Auch wenn sich billigere kleine Satelliten wie Cubesats stark vermehrt haben, kontrollieren immer mehr etablierte Raumfahrtnationen die meisten Startgelegenheiten, mit der bemerkenswerten Ausnahme eines Programms der Vereinten Nationen, das Ländern wie Kenia und Mauritius dabei geholfen hat, von der Internationalen Raumstation gestartete Satelliten zu bauen. Wenn ein Satellit im Orbit gebaut werden kann, muss der Ersteller nicht auf die Startfähigkeit angewiesen sein.

Dadurch könnten mehr Länder den Weltraum nutzen, um die für sie sinnvollen Ziele vor Ort zu verfolgen – und den Raum zu einem gerechteren Ort zu machen, sagte Wood.

Abonnieren Sie die wöchentlichen 3Druck.com-Newsletter. Jeden Montag versenden wir die wichtigsten Beiträge und Updates der Woche. Melden Sie sich jetzt kostenlos an.
Haben Sie einen Fehler entdeckt? Oder Anregungen und Ergänzungen? Bitte schicken Sie uns eine Nachricht.