© Pexels/Faik Akmd

KI-gestützte Software gegen Weltraumschrott

Zehntausende Teile an Schrott fliegen durch das Weltall. Für Satelliten birgt dies ein Risiko, da bei einem Zusammenstoß ein Totalschaden droht und gleichzeitig noch mehr Weltraumschrott entsteht. Das Space-Startup OKAPI:Orbits will dies verhindern und hat dafür eine automatisierte Kollisionsvermeidungssoftware für Satelliten entwickelt. Im Interview mit Kristina Nikolaus erklärt die Mitgründerin und CEO von OKAPI:Orbits die Gefahren im Orbit und wie ihre Software Kollisionen vermeidet.

Frau Nikolaus, laut Europäischer Raumfahrtagentur ESA fliegen rund 8.500 Tonnen Schrott durch den Weltraum. Was genau ist Weltraumschrott?

Weltraumschrott sind insgesamt Rückstände aus der Raumfahrt. Das können zum Beispiel Raketenoberstufen sein, das können auch inaktive Satelliten sein, die das Ende der Lebenszeit erreicht haben und die nicht mehr aktiv gesteuert werden. Das können auch Trümmerteile von Explosionen sein, die im All passiert sind oder auch Trümmerteile und Schrottobjekte, die durch Kollusionen entstanden sind. An dieser Stelle ist es wichtig, den Kessler-Effekt zu nennen, bei dem die Anzahl der Schrottteile durch Kettenreaktionen und Kollision zwischen den Teilchen exponentiell wächst.

Warum ist Weltraumschrott gefährlich?

Weltraumschrott ist mit ungeheurer Geschwindigkeit unterwegs und ein Objekt von circa einem Zentimeter Größe kann bei einem Zusammenstoß mit einem Satelliten zu einem Totalschaden führen. Deshalb ist Weltraumschrott ein enormes Risiko für alle Betreiber im Orbit.

OKAPI:Orbits will die Entstehung von Weltraumschrott verhindern. Wie genau funktioniert die dafür entwickelte automatisierte Kollisionsvermeidungssoftware für Satelliten?

Die Software basiert darauf, dass wir sehr viele Daten sammeln über Objekte, die sich im Orbit befinden, um so ein sehr ganzheitliches, präzises Bild von im Orbit befindlichen Objekten zu zeichnen; also wir versuchen eine Art Landkarte für den Orbit zu produzieren. Darauf basierend, leiten wir für unsere Kunden, die beispielsweise Satellitenbetreiber sind, Manöverempfehlungen ab. Mit diesen Empfehlungen können unsere Kunden dann ihre Satelliten sicher durch den Weltraumschrott durchnavigieren und ihre Satelliten sicher betreiben. 

Wie funktioniert die OKAPI Plattform? © OKAPI:Orbits

Der Weltraum ist doch so groß, warum ist es dann wichtig, sich darum zu kümmern, dass kein neuer Weltraumschrott entsteht?

Wir sehen vor allem, dass durch die kommerzielle Raumfahrt und durch den Start von sehr großen Konstellationen, die Raumfahrt bzw. das Weltall immer stärker benutzt wird. Daneben sind wir konfrontiert mir Rückständen von jahrzehntelanger Nutzung, die schon in den 70er Jahren entstanden sind. Und dies alles wird tendenziell immer mehr, je mehr wir im Orbit aktiv sind. Deshalb müssen wir uns darum kümmern, dass nicht mehr Schrott entsteht und wir im schlimmsten Fall, den Weltraum in Zukunft gar nicht mehr nutzen können. Der Weltraum wird immer mehr zu einer kritischen Infrastruktur für neue Technologien, die uns das Leben auf der Erde erleichtern und auch zu Nachhaltigkeitszielen auf der Erde beitragen können. Deshalb ist es sehr wichtig, dass wir diese Infrastruktur bewahren.

Gibt es viele andere Unternehmen, die sich um die Vermeidung von Weltraumschrott kümmern? 

Wir bei OKAPI:Orbits haben schon ein sehr spezifisches Wissen in dem Bereich, da unser Institut an der TU Braunschweig eins der führenden Institute war, das sich mit dem Thema auseinander gesetzt hat. Insgesamt sieht man nur sehr wenige Player, die überhaupt in diesem Markt aktiv sind und die die Expertise mitbringen, um sich darum zu kümmern. Wir in Deutschland und auch an der TU Braunschweig haben da einen großen Vorsprung besonders auch auf der Forschungsseite; d.h. Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie sich Objekte im Orbit verhalten und das Verhalten dieser Objekte auch frühzeitig zu simulieren. 

Wo geht die Reise hin? Welche Möglichkeiten ergeben sich auch in Zukunft durch Ihre Software und welchen Mehrwert hat dies für die Industrie?

Wir bewahren die Infrastruktur für alle Leute, die im Orbit aktiv sind. Und wir helfen in dieser Position auch dabei, verschieden Akteure zu koordinieren. In diesem Zusammenhang kommt das Space Traffic Management auf, wo wir – als OKAPI:Orbits – in der Lage sind, verschiedene Akteure zu koordinieren, ihre Beziehung zu einander zu erkennen und einen sicheren Betrieb für alle zu ermöglichen. Das ist aus meiner Sicht ein sehr wichtiger Beitrag, um die Basis zu legen für alle zukünftigen Aktivitäten in der Raumfahrt und im Weltraum. 

Kristina Nikolaus ist die Mitgründerin und CEO von OKAPI:Orbits. Noch während ihres Masterstudiengangs in Technologie-orientiertem Management an der TU Braunschweig gründete sie 2018 das Space-Startup. Davor war sie in verschiedenen Positionen bei Mercedes-Benz in Malaysia, der Daimler AG und bei Siemens tätig.