EuroWire , Moskau: Ein russischer Forscher hat einen Algorithmus entwickelt, der die Berechnung von Manöverparametern von Raumfahrzeugen anhand minimaler Bodenbeobachtungen beschleunigt. Diese Entwicklung könnte Betreibern helfen, Satellitenbahnen schneller zu aktualisieren und Kollisionen im Erdorbit besser zu vermeiden. Die Arbeit wurde am 12. April von der RUDN-Universität vorgestellt und basiert auf Methoden von Andrey Baranov, Professor an der Ingenieurakademie der Universität und führender Forscher am Keldysh-Institut für Angewandte Mathematik.
Die zugrundeliegende Forschung wurde im Mai 2024 in der Fachzeitschrift Symmetry veröffentlicht und konzentriert sich darauf, die Bahnveränderung eines Raumfahrzeugs nach einem Manöver zu bestimmen, ohne auf lange Beobachtungskampagnen warten zu müssen. Laut Universität und Veröffentlichung kann die Methode mit ein oder zwei kurzen Serien optischer Messungen von der Erde aus arbeiten. Mithilfe von Rektaszensions- und Deklinationsdaten werden die Parameter des Manövers und die aktualisierte Bahn des Raumfahrzeugs geschätzt.
Dieser Ansatz adressiert eine anhaltende Herausforderung bei der Weltraumverfolgung: Satelliten, die ihre Umlaufbahn geändert haben, lassen sich vorübergehend schwerer präzise modellieren, bis genügend neue Beobachtungen vorliegen. Baranovs Methode soll diese Lücke schließen, indem sie Informationen nach dem Manöver aus einer minimalen Anzahl von Messungen gewinnt. Die Forschung umfasst nahezu kreisförmige Umlaufbahnen und zielt unter anderem darauf ab, die Aktualisierung von Katalogen für manövrierende Objekte, einschließlich geostationärer Satelliten, zu beschleunigen.
Satellitenbahnverfolgung
RUDN erklärte, der Algorithmus sei sowohl für kurze, impulsive Manöver als auch für längere Manöver mit Triebwerken geringer Schubkraft anwendbar. Konkret dient die Methode dazu, den Zündzeitpunkt eines Triebwerks, die resultierende Geschwindigkeitsänderung und die Bahnverschiebung des Raumfahrzeugs nach dem Manöver zu bestimmen. Die Veröffentlichung beschreibt zudem semi-analytische Verfahren zur Reduzierung der Berechnungszeit – ein Aspekt, der angesichts der stetig steigenden Anzahl aktiver Satelliten, die regelmäßig überwacht werden müssen, immer wichtiger wird.
Die Forschung erstreckt sich über aktive Raumfahrzeuge hinaus auf passive Objekte, deren Bewegung sich mit Standardmodellen schwerer vorhersagen lässt. Baranovs Arbeit beschreibt eine Methode zur Abschätzung konstanter Störbeschleunigungen, die auf Trümmer und ausgemusterte Hardware wirken, einschließlich Objekten mit großen Oberflächen, die empfindlicher auf Kräfte wie den Strahlungsdruck der Sonne oder den Luftwiderstand reagieren. Durch die Einbeziehung dieser Effekte anhand sehr begrenzter Beobachtungen zielt die Methode darauf ab, die Berechnungen zukünftiger Bewegungen für Trümmerkataloge zu verbessern, die in der Weltraumanalyse und -überwachung verwendet werden.
Der Druck durch die Trümmerschleppe nimmt zu
Die RUDN gab bekannt, dass die Methode bereits anhand realer Daten geostationärer Satelliten getestet wurde und in Experimenten Manöverparameterfehler im Bruchteil eines Prozents festgestellt wurden. Das System sei nun bereit für den praktischen Einsatz in Weltraumverfolgungszentren. Diese Ankündigung folgt früheren Forschungen von Baranov zu verwandten Problemen der Bahnbestimmung, darunter eine 2022 veröffentlichte Arbeit zur Bewertung von Störbeschleunigungen anhand minimaler optischer Beobachtungen. Dies belegt die kontinuierliche Forschungsrichtung mit dem Ziel einer schnelleren Bahnrekonstruktion aus spärlichen Daten.
Die Ankündigung erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem die orbitale Überlastung weiter zunimmt. RUDN gab an, dass sich rund 5.000 manövrierfähige Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen befinden, während die Europäische Weltraumorganisation (ESA) in ihrem Weltraumumweltbericht 2025 erklärte, dass etwa 40.000 Objekte von Weltraumüberwachungsnetzwerken verfolgt werden, darunter rund 11.000 aktive Nutzlasten. Die ESA schätzt zudem, dass sich mehr als 1,2 Millionen Trümmerteile mit einem Durchmesser von über einem Zentimeter im Orbit befinden, was den wachsenden operativen Nutzen einer schnelleren und präziseren Nachverfolgung nach Manövern unterstreicht.
Der Beitrag „Satellitensicherheitsalgorithmus beschleunigt die Bahnverfolgung in Russland“ erschien zuerst auf Ireland Sun.