![\"Cubesat-Starts\"](\"https:\/\/www.nasa.gov\/sites\/default\/files\/thumbnails\/image\/it_59_fig_2.jpg\")
Trotzdem war diese Startmöglichkeit bisher die beste. Es fehlte bei anderen Launch Service Providern die nötige Flexibilität. Wie bei großen Satelliten musste man Starts Jahre vorher buchen und sehr oft lehnten diese die Mitführung von so kleinen Nutzlasten komplett ab. Arianespace ist so ein Beispiel, aber auch die US-Provider bekleckern sich hier nicht besonders mit Ruhm. Die einzige Ausnahme war bisher Orbital die bei 6 Starts bisher 102 Cubesats mitgeführt haben. Russland und Indien sind hier flexibler. Allerdings starten diese vor allem größere Satelliten als Hauptnutzlast in sonnensynchrone Orbits. Beim Rekordstart einer PSLV dieses Jahr war die primäre Nutzlast der 714 kg schwere indische Erderkundungssatellit Cartosat 2D der in einen 505 km hohen sonnensynchronen Orbit gelangte. Andere Erdbeobachtungssatelliten erreichen noch höhere Umlaufbahnen bis in 800 km Höhe. In 505 km Höhe ist bei einer mittleren Sonnenaktivität von 170 (Mittel über inaktive und aktive Sonne in einem Zyklus) ein 3U Cubesat von 3 kg Masse nach rund 12 Jahren verglüht. In der Bahnhöhe der ISS (beim Schreiben des Artikels: 405 km) sind es dagegen nur 1,91 Jahre. Es geht also sechsmal schneller und in 600 km Höhe liegen wir schon nahe 60 Jahren. Bei dieser Vielzahl von Satelliten \u2013 das Diagramm zeigt, wie die Zahl der Nutzlast seit einigen Jahren rapide ansteigt, die Zahl der Starts dagegen weitaus weniger \u2013 2017 gab es, obwohl das Jahr erst zur Hälfte rum ist, schon mehr Nutzlasten als im ganzen letzten Jahr, Damit wird ihre Entsorgung zum Problem, vor allem wenn sie nun eben in höheren Umlaufbahnen abgesetzt werden.<\/p>\n
Über Weltraummüll durch Satelliten macht man sich erst seit einigen Jahren Gedanken. Früher beschränkte man sich auf die Oberstufen \u2013 zugegeben, wenn eine Oberstufe durch in den Tanks ansteigenden Druck explodiert, gibt es sehr viele Bruchstücke, doch auch Satelliten sind eine Quelle. Bei der ESA haben nun alle Satelliten einen extra Treibstoffvorrat um sie zu Missionsende zu deorbitieren oder zumindest die Bahn soweit abzusenken, dass sie in 1-2 Jahrzehnten verglühen. Bei Satelliten in höheren Bahnen schiebt man sie dagegen weiter weg in einen Friedhofsorbit. Dieser Treibstoffvorrat ermöglichte es zwei Galileo Satelliten zu retten, als eine Sojus sie im falschen Orbit platzierte. Umgekehrt muss nun Metop-A in einen neuen Orbit verschöben werden. Er wurde gestartet, als es die Vorschrift noch nicht gab und nun braucht man die Hälfte des Treibstoffs zum Deorbitieren, er war eigentlich für Bahnkorrekturen vorgesehen. Würde man die Bahn nicht anpassen so würde er 200 Jahre im Orbit bleiben<\/a>.<\/p>\n Ich glaube die ESA Entscheidung wurde stark vom Ausfall von Envisat<\/a> am 8.4.2012 beeinflusst. Es riss der Funkkontakt ab, sodass man nicht ganz genau weiß was passiert ist, aber sicher ist, dass man ihn nun nicht mehr steuern kann und nun hat man einen 8,2 t schweren, 25 x 10 x 7 m großen Satelliten der sich zweimal im Jahr bis auf 200 m an katalogisierte Trümmer nähert und erst in 150 Jahren verglühen wird. Keine besonders schöne Vision \u2026<\/p>\n Das Dumme: Cubesats haben kein eigenes Antriebssystem. Die meisten haben nicht mal ein aktives Lageregelungssystem und werden passiv stabilisiert. Man kann sie also nicht gezielt deorbitieren. Selbst wenn dann gibt es immer noch die Wahrscheinlichkeit eines Defektes an Bord und abreisen des Funkkontaktes wie bei Envisat. Bei Cubesats mit weniger Möglichkeiten aufgrund des beschränkten Gewichts und der Masse für redundante Elektronik, Sender und Empfänger sogar noch eher als bei großen Satelliten.<\/p>\n Es wurden schon Ideen unterbreitet, wie man dies bewerkstelligen könnte. Am einfachsten durch Erhöhung des Reibungswiderstandes. So wurden kleine Sonnensegel oder alternativ schirmförmige Strukturen, ähnlich der entfaltbaren Antenne von Galileo<\/a> vorgeschlagen.<\/p>\n Mein Vorschlag nutzt dasselbe Prinzip, aber ist einfacher aufgebaut, ohne mechanische Teile. Diese können versagen. Das zeigt gerade die nicht entfaltete Antenne bei Galileo. Im Allgemeinen versucht man heute bewegliche mechanische Teile in Satelliten zu vermeiden, wo es nur geht, weil sie aufgrund der Beanspruchung schneller ausfallen als nicht bewegliche Teile. So gehören Ausfälle von Reaktionsschwungrädern oder Gyroskopen zu den häufigsten Ursachen, dass man einen Satelliten aufgeben muss.<\/p>\n Meine Lösung ist so einfach wie Simpel: In einem Cubesat-Abteilung (1U) befindet sich ein zusammengefalteter Ballon mit dünner Haut. Im Inneren eine Kartusche mit Feststofftriebstoff und elektrischem Zünder und ein einfacher Mikrocontroller mit Batterie, Echtzeituhr und Bluetooth-Empfänger. Die Batterie dient als Stromversorgung. Da die gesamte Elektronik nicht viel zu tun hat, habe ich mich an einer Digitalarmbanduhr orientiert und da hält eine kleine Knopfzelle mehrere Jahre. Eine normale AA-Zelle von der mehrfachen Kapazität müsste dann über Jahrzehnte reichen. Das Programm des Controllers ist ganz einfach: Er fragt einmal in einem Zeitintervall, z.B. einmal pro Stunde die Echtzeituhr ab. In einem größeren Intervall, dafür über einige Minuten, die Bluetooth Verbindung, z.B. einmal pro Tag. Der Hauptcomputer sendet nun dauernd oder zumindest kurzzeitig pro Abfrageintervall des Mikrocontrollers nur ein Signal auf dieser Bluetooth Verbindung. Es veranlasst den Mikrocontroller beim Empfang in eine Speicherzelle die aktuelle Uhrzeit mit Datum zu speichern. Beim regulären Programm vergleicht er die aktuelle Zeit mit diesem Wert und ist die Abweichung z.B. größer als 30 Tage, d. h. seit 30 Tagen wurde die Uhrzeit nicht zurückgesetzt, dann löst er den Zünder der Kartusche aus. Dieser bläst durch die Gase den Ballon auf und bewegt die drehbar montierten Seitenwände weg. Das System funktioniert also selbst dann, wenn der Hauptsatellit nicht mehr arbeitet und es aktiviert sich von alleine nach 30 Tagen.<\/p>\n