Satelliten im Orbit um die Erde werden in vielen Bereichen und Anwendungen eingesetzt, darunter Weltraumforschung, Erdbeobachtung, Meteorologie, Klimaforschung, Telekommunikation, Navigation und Weltraumforschung. Sie bieten eine einzigartige Ressource für die Sammlung wissenschaftlicher Daten, wirtschaftlicher Chancen und verschiedener wesentlicher Anwendungen und Dienste, die zu unvergleichlichen Möglichkeiten für Forschung und Nutzung führen. In den letzten Jahrzehnten ist jedoch mit zunehmenden Weltraumaktivitäten eine neue und unerwartete Gefahr entstanden: Weltraummüll.
Die Vorlesung vermittelt die wissenschaftlich-technischen und betrieblichen Aspekte zu den Ursachen, Überwachung und Vermeidung von Raumfahrtrückständen.
Sie umfasst die Berechnung von Risiken: Quell- und Senk-Therme, Partikelfluss-Modelle, Wiedereintritts-Aerodynamik/Aerothermik und entsprechende Risiko-Modelle; die Grundlagen der Weltraumüberwachung: Terrestrische Radar- und Teleskop-Anlagen, Bahnbestimmungsmethoden (Batch Least Square, Levenberg-Marquardt, Kalman Filter), Residuen, Kovarianzen, Kollisionsvermeidung im Betrieb; sowie auch die Vermeidung von Raumfahrtrückständen: Langzeit Modellprognosen, Internationale Richtlinien, Passivierungsmassnahmen, Schutz durch Abschirmung, Technologie zur Entsorgung und Verifizierung der Maßnahmen.
Die Vorlesung Raumfahrtrückstände – Risiken, Überwachung und Vermeidung wird jedes Sommersemester mit jeweils zwei Stunden Vorlesung gelesen. Es handelt sich um eine Veranstaltung aus dem Bereich Wahlfächer aus Natur- und Ingenieurswissenschaft/WPB III im Master Maschinenbau mit 4 Credit Points. Dozent der Veranstaltungen ist Dr.-Ing. Holger Krag (Head of the Space Debris Office, ESOC), betreuende wissenschaftliche Mitarbeiterin ist Jennifer Hoffmann, M.Sc.
