«Die Innovation des De-Orbit-Sails liegt darin, einen Satelliten aus einem niedrigen Orbit schneller in die Erdatmosphäre zurückzubringen. Hierzu muss das Segel einwandfrei funktionieren, nachdem es zehn bis zu 20 Jahre im Orbit in gestauter Konfiguration gelagert wurde. Weiterhin müssen Materialien eingesetzt werden, welche extrem dünn und leicht sind. Sie müssen zudem unter Weltraumbedingungen sehr langlebig sein und stabil bleiben», erläutert Tom Spröwitz, Leiter der Abteilung Mechanik und Thermalsysteme im Bremer DLR-Institut für Raumfahrtsysteme.

Anpassungsfähig

Das in der Mission zu testende System samt Segel hat ein Gewicht von lediglich 800 Gramm, bei Abmessungen von nur 10 x 10 x 10 Zentimetern im gefalteten Zustand. Die ausgebreitete Segelfläche beträgt 3,6 Quadratmeter. Die Grösse und das Konzept des De-Orbit-Sails sind skalierbar und können an die Grösse verschiedener Raumfahrzeuge angepasst werden.

Rückholfähige Technik verwenden

Die Idee dahinter: «Haltet den Weltraum einfach 'CleanGreen', indem Ihr nur mit einer Technik an Bord startet, die alles nach Gebrauch auch schnell wieder 'nach Hause' bringt», sagt Ernst K. Pfeiffer, Geschäftsführer des deutschen Raumfahrtunternehmens HPS. Das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme arbeitet seit vielen Jahren mit der Münchner Firma HPS auf dem Gebiet der Rückführung von Satelliten in die Erdatmosphäre zusammen. In nunmehr drei von der europäischen Weltraumagentur ESA finanzierten Projekten hat das DLR sein Know-how im Bereich der Auswahl, des Designs und der Qualifikation der Membran des De-Orbit-Sails eingebracht. Sämtliche Umwelt- und Entfaltungstests wurden am DLR in Bremen durchgeführt.

Rückstandsfreies Verglühen

Entscheidend ist, dass das Segel den Widerstand eines Satelliten auf seiner niedrigen Umlaufbahn erhöht. Durch die Reibung der Restatmosphäre nimmt die Bahnhöhe schneller ab, bis der ION-Satellit rückstandsfrei in der dichteren Erdatmosphäre verglüht. Die Entfaltung des Segels ist in der Mission für Ende 2021/Anfang 2022 geplant.