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Raumfahrt: Batterien könnten beim Absturz von Satelliten helfen

Immer mehr Satelliten werden ins Weltall geschickt. Das Durchstechen von Lithium-Ionen-Batterien könnte geplante Abstürze verursachen.



Ein Team der Aerospace Company arbeitet an einer Idee, wie potenziell katastrophale Ereignis durch mögliche Explosionen von Lithium-Ionen-Batterien in einen Vorteil umgewandelt werden kann. Es geht um die Raumfahrt. Diese Batterien könnten nämlich zum Deorbit von Satelliten beitragen.

Fast alle Satelliten verfügen über eine Art von Batterie-Backup. Viele nutzen sie, um den Betrieb aufrechtzuerhalten, wenn die Sonnenkollektoren nicht genug Strahlen einfangen, um das Fahrzeug vollständig mit Energie zu versorgen. Die meisten dieser Batterien sind Lithium-Ionen-Batterien.

Die Satellitenindustrie muss sich jedoch mit einer ständig wachsenden Zahl von Trümmerteilen auseinandersetzen, die in oder nahe der niedrigen Erdumlaufbahn (LEO; low earth orbit) schweben. Einige davon werden die Umlaufbahn nie verlassen, andere verglühen von selbst in der Atmosphäre. Es gilt also den Weltraumschrott zu beseitigen, bevor es zu ungewollten Kettenreaktion im erdnahen Orbit kommt.

Eine Technik, die vielleicht nie zum Einsatz kommt

Eine Lösung kann das Konzept namens Lithium-Ionen-Batterie-Deorbiter (LiBDO) sein. Hierfür bräuchte es keine externe Hardware. Es könnte lediglich eine geringfügige Anpassung des Batteriepacks selbst vorgenommen werden, ohne dass zusätzliches Gewicht anfällt – eine wichtige Berechnung für die Konstrukteure von Raumfahrzeugen. LiBDO-Batterien würden absichtlich so konstruiert, dass die Batterie durchstochen und die dabei entstehende heiße Gasfahne als Schubkraft genutzt wird.

Das Forschungsteam berechnete, dass eine einzelne durchstochene Batteriezelle im Vakuum einen Schub von etwa 29,3 Newton (N) erzeugen würde. Das mag im Vergleich zu den Tausenden von Newton, die einige Raketentriebwerke liefern, nicht viel erscheinen. Es könnte jedoch die Zeit, die ein defekter Satellit in der Umlaufbahn bleibt, erheblich verkürzen. Eine einzige durchstochene Batteriezelle könnte die Deorbit-Zeit eines Satelliten um bis zu 55 Prozent verkürzen.

Die Trümmer bei einer solchen Durchbohrung würden nur etwa 50 Mikrogramm Material ausmachen. Das sei laut dem Forschungsteam viel zu klein, um etwas zu beschädigen. Zudem kann es gut sein, dass dieses winzige Teil selbst in der Atmosphäre verglühen wird. Ob diese Technik tatsächlich zur Anwendung kommen wird, ist unklar.

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