Die Laser-Entfernungsmesstation auf Teneriffa wurde Mitte 2021 auf dem Teide-Observatorium installiert und dient als Prüfstand für zukünftige Technologien. Die Station, das Teleskop und der Laser wurden monatelang getestet und in Betrieb genommen. Bereits seit Juli letzten Jahres richtet sich ein grünen Strahl aus gebündeltem Licht in den Himmel, um aktive Satelliten zu erkennen, zu verfolgen und zu beobachten.
Derzeit arbeitet der Laser mit einer Leistung von 150 mW (Milliwatt). Er soll aber bald aufgerüstet werden, so dass er mit einem wesentlich stärkeren Infrarotlaser mit einer durchschnittlichen Leistung von 50 Watt auch Trümmerobjekte verfolgen kann. «Derzeit können von der ESA-Station Izaña aus nur Satelliten mit Retroreflektoren verfolgt werden, die nur einen Teil der Gesamtpopulation ausmachen», erklärt Clemens Heese, Leiter des Bereichs Optische Technologien.
Wie sicher ist der Betrieb dieses Lasers für die Luft- und Raumfahrt?
«Wenn Laser auf Flugzeuge treffen, können sie sehr gefährlich sein, da die Piloten abgelenkt werden und im schlimmsten Fall die Kontrolle über das Flugzeug verlieren können», erklärt Andrea di Mira, Ingenieur für Optoelektronik bei der ESA. «Wir sind sehr, sehr vorsichtig, damit das nicht passiert, mit einer Reihe von Sensoren, die den Himmel nach Flugzeugen absuchen, um sicherzustellen, dass unsere Laser ihnen nicht zu nahekommen.»
Obwohl solche Laser die anvisierten Objekte (noch) nicht annähernd durchschneiden oder gar anstossen, können sie empfindliche optische Instrumente auf Satelliten beschädigen. Darüber hinaus können sie auch Teleskope stören, die den Nachthimmel untersuchen. Um dies zu verhindern, wurde vom Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) das Laser Traffic Control System (LTCS) eingeführt. «Ähnlich wie IZN-1 Kollisionen zwischen Objekten in der Umlaufbahn verhindert, verhindert die LTCS-Software Kollisionen zwischen Laserlicht und Beobachtungsgebieten. Ausserdem werden durch die Umstellung auf eine Infrarot-Laserfrequenz Konflikte mit Astronomen minimiert, schreibt die ESA.
Es braucht neue Lösungen
Die derzeit vorhandenen Methoden zur Kollisionsvermeidung sind kostspielig und mit zunehmender Anzahl Satelliten in der Umlaufbahn ungenügend. Die internationale Raumfahrtgemeinschaft ist gefordert, eine effektivere Methode zur Kontrolle des Weltraumverkehrs zu finden. Die ESA sieht in der IZN-1 ein dringend benötigtes Testfeld für die Entwicklung einer solchen Technologie. Sie soll weitaus genauer sein als die derzeitigen Radarmethoden. Die Station soll in Zukunft als völlig autonome, hochproduktive Satelliten- und Trümmerverfolgungsstation betrieben werden. Zudem soll die neue Technologie zur Erstellung eines Satellitenkatalogs genutzt werden.
Müll verschieben?
Darüber hinaus bietet die Station die Möglichkeit, Technologien zu testen und zu entwickeln, die dem «Laser-Momentum-Transfer» zugrunde liegen, bei dem Laser nicht nur Trümmerobjekte beleuchten, sondern sie sanft in neue Umlaufbahnen schieben, damit sie möglichen Kollisionen aus dem Weg gehen und nicht mehr auf stark befahrenen Orbitalstrassen landen.
