Japanische Weltraumtechnologie verfolgt das Ziel, die friedliche Nutzung des Weltraums zu ermöglichen. Die Technologie in diesem Bereich schreitet stetig voran und leistet u.a. Beiträge für die Herausforderungen in Bezug auf den Klimawandel und Weltraummüll.
Bild: StriX ist ein kleiner leichtgewichtiger SAR-Satellit der 100 kg-Klasse und nur rund ein Zehntel so groß wie ein normaler Satellit. In der zweiten Hälfte der 2020er Jahre werden dreißig dieser SAR-Satelliten eine eigene Satellitenkonstellation bilden.
Kleine Satelliten gewinnen Daten, die beim Kampf gegen Klimawandel und bei weiteren globalen Herausforderungen helfen
Satelliten mit sogenanntem „Synthetic Aperture Radar“ (SAR) verwenden Mikrowellen, um Strukturen auf der Erdoberfläche aufzuzeichnen. Mit ihrer Fähigkeit, große Gebiete mit hoher Auflösung und unabhängig von Wetterbedingungen oder Tageszeit zu erkunden, werden diese Satelliten in jüngster Zeit zunehmend dafür genutzt, das Ausmaß von Naturkatastrophen zu bestimmen sowie Risiken in Bezug auf den Klimawandel zu bewerten.
Das japanische Unternehmen Synspective Inc. hat eine Technologie zur kostengünstigen Massenproduktion von kleinen SAR-Satelliten entwickelt, die nur ein Zehntel so viel wiegen wie Satelliten konventioneller Größe. Diese Satelliten sind mit einer faltbaren Antenne ausgestattet, die im ausgeklappten Zustand genauso groß ist wie eine übliche Satellitenantenne. Die Satelliten sind mit einem Verstärker der 1 Kilowatt-Klasse ausgerüstet und ermöglichen eine ausgezeichnete Wärmekontrolle, die die Satelliten innerhalb eines verträglichen Temperaturbereichs hält. Auf diese Weise treten während des Orbits weniger Fehler auf. Durch die Schaffung einer Satellitenkonstellation – ein System, bei dem zahlreiche Satelliten in dieselbe Umlaufbahn befördert werden und in koordinierter Weise operieren, um simultan miteinander zu kommunizieren und ein weites Gebiet auf der Erdoberfläche zu erkunden – arbeitet Synspective an einem aus vielen einzelnen Satelliten bestehenden System, das in der Lage ist, in Echtzeit Daten auf der gesamten Erde zu sammeln. Das Unternehmen kann bereits auf eine beeindruckende Erfolgsbilanz verweisen. So wurden beispielsweise Daten zu Erdbeben- und Flutschäden an Regierungsbehörden und weitere Institutionen in Japan geliefert. Zudem konnten mögliche Schäden bei zahlreichen Fällen von Bodenabsenkungen außerhalb Japans vorhergesagt werden. Synspective expandiert derzeit nach Asien und Nordamerika und plant, sich den Herausforderungen bei der Lösung von spezifischen Aufgaben in diesen Regionen zu stellen.
Bild: Diese Computergrafik zeigt einen kleinen SAR-Satelliten beim Aufzeichnen von Daten. Der Satellit sendet Mikrowellen aus und fängt anschließend die von der Erdoberfläche reflektierten Wellen wieder auf. Mikrowellen sind in der Lage, Wolkendecken zu durchdringen, so dass sie das Sammeln von Daten unter allen Wetterbedingungen sowie zu jeder Tag- und Nachtzeit ermöglichen. (Foto: Synspective Inc.)
Bild: Der Geschäftsführer von Synspective Inc. (links) bei der feierlichen Unterzeichnung einer Absichtserklärung mit Kasachstan für die Nutzung kleiner SAR-Satelliten zur Katastrophenprävention. (Foto: Synspective Inc.)
Vorbereitungen für die Operation Sauberer Weltraum
Man schätzt, dass über 100 Millionen Objekte als Weltraummüll die Erde umkreisen. Darunter befindet sich auch Schrott in Gestalt defekter Satelliten und verbrauchter Raketenteile, der bei einer Kollision mit anderen Satelliten oder Weltraumstationen massive Schäden verursachen kann. Das Unternehmen Astroscale Inc. hat sich einer außergewöhnlichen Mission verschrieben, nämlich dem weltweit ungewöhnlichen Engagement, Weltraummüll zu entfernen, der die weitere Erforschung des Weltraums behindert. 2024 wurde der Satellit ADRAS-J gestartet, der sich nun Schrottteilen mit einer extrem hohen Geschwindigkeit von 7-8 km pro Sekunde nähern kann. Betrug der Abstand zunächst mehrere Tausend Kilometer, kann er sich den Objekten nun u.a. bis auf eine Entfernung von fünfzehn Meter annähern. Astroscale befasst sich derzeit mit der Entwicklung von ADRAS-J2, einem Satelliten, der in der Lage sein wird, Weltraumschrott von bis zu elf Meter Länge zu entfernen.
Bild: Diese Computergrafik zeigt die Annäherung des Satelliten ADRAS-J an ein Objekt Weltraumschrott (rechts) für eine Beobachtung aus der Nähe. (Foto: Astroscale Inc.)
Bild: ADRAS-J während der Entwicklung. (Foto: Astroscale Inc.)
Förderung von Weltraumprogrammen und Entwicklung von Humanressourcen in Asien
Die Hokkaido University im Norden Japans ist eine der wenigen Universitäten weltweit, in der Forscher aus der Fakultät Ingenieurwissenschaften, die sich mit der Entwicklung von Raketen und weiterer Ausrüstung befassen, in freundschaftlichem Wettbewerb mit Forschern, die optische Instrumente für Satelliten entwickeln, sowie solchen aus den Fakultäten für Naturwissenschaften sowie Landwirtschaft und Fischerei zusammenarbeiten, die die von Satelliten und Weltraumfahrzeugen gewonnenen Daten analysieren. Als Bestandteil des Institute for Integrated Innovations der Hokkaido University kooperiert der Space Mission Center mit Privatunternehmen und anderen Universitäten in der Region bei unterschiedlichsten Weltraummissionen. Der Center hat bereits eine Reihe neuer Technologien entwickelt, darunter Antriebssysteme für kleine Satelliten sowie Nanosatelliten der 50 kg-Klasse.
Der Space Mission Center unterhält zudem seit 2015 eine Zusammenarbeit mit den Philippinen zur Entwicklung des ersten Satelliten des Landes, die zur Gründung der Philippine Space Agency (PhilSA) führte. Dieses Engagement wurde mittlerweile auf weitere Länder in Südostasien ausgeweitet; u.a. wurde das „Asian Microsatellite Consortium“ unter Beteiligung von neun asiatischen Staaten sowie unter Federführung der Hokkaido University und der Tohoku University ins Leben gerufen. Damit nehmen auf Japans nördlicher Insel Hokkaido die Grundlagen für ein asiatisches Netzwerk zur Weltraumforschung zunehmend Gestalt an.
Bild: Dieses Raketentriebwerk für kleine Satelliten wurde vom Laboratory of Space Utilization der Hokkaido University entwickelt. Es wird bei den Starts mehrerer kleiner Stelliten verwendet, die zuvor in einer einzigen Rakete ins Weltall transportiert wurden. Dabei werden die Satelliten jeweils einzeln auf der für sie vorgesehenen Umlaufbahn ausgesetzt. (Foto: Laboratory of Space Utilization der Hokkaido University)
Bild: Nachwuchsforscher aus südostasiatischen Ländern im Labor. (Foto: Hokkaido University / Tohoku University)
Das Original dieses Beitrags wurde von niponica, dem Web-Magazin von Web Japan (Außenministerium von Japan), übernommen und für NEUES AUS JAPAN ins Deutsche übersetzt. Den Originalbeitrag (in englischer Sprache) finden Sie hier: https://web-japan.org/niponica/niponica38/en/feature/feature03.html
