16-23-3164-vl Space Debris - Risks, Surveillance and Mitigation

Lehrende: Dr. Ing. Holger Krag

Veranstaltungsart: Vorlesung

Orga-Einheit: FB16 Maschinenbau

Anzeige im Stundenplan: Space Debris

Fach:

Anrechenbar für:

Semesterwochenstunden: 2

Unterrichtssprache: Englisch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Digitale Lehre:
Die Veranstaltung wird im SoSe 2022 in Präsenz abgehalten. 

Lehrinhalte:
Die Vorlesung vermittelt die wissenschaftlich-technischen und betrieblichen Aspekte zu den Ursachen, Überwachung und Vermeidung von Raumfahrtrückständen.  Sie umfasst die Berechnung von Risiken: Quell- und Senk-Therme, Partikelfluss-Modelle, Wiedereintritts-Aerodynamik/Aerothermik und entsprechende Risiko-Modelle;  die Grundlagen der Weltraumüberwachung: Terrestrische Radar- und Teleskop-Anlagen, Bahnbestimmungsmethoden (Batch Least Square, Levenberg-Marquardt, Kalman Filter), Residuen, Kovarianzen, Kollisionsvermeidung im Betrieb; sowie auch die Vermeidung von Raumfahrtrückständen: Langzeit Modellprognosen, Internationale Richtlinien, Passivierungsmassnahmen, Schutz durch Abschirmung, Technologie zur Entsorgung und Verifizierung der Maßnahmen;

Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der Lage sein:

1. Die Ursachen für Raumfahrtrückstände zu beschreiben und die Partikelumgebung sowie die Auswirkungen von Partikeleinschlägen zu bewerten
   
2. Das Risiko für eine Raumfahrtmission durch die natürliche und vom Menschen erzeugte Partikelumgebung zu analysieren, zu quantifizieren und durch geeignete Maßnahmen zu begrenzen
   
3. Das Risiko am Boden durch den atmosphärischen Wiedereintritt eines Raumfahrtobjektes zu berechnen
   
4. Eine Raumfahrtmission nach den gültigen Richtlinien zur Vermeidung von Raumfahrtrückständen selbständig technisch auszulegen und nach internationalen Standards und Methoden zu verifizieren
   
5. Die mittels der Flugdynamik im Betrieb zu meisternden Aufgaben (Bahnbestimmung und Manöverplanung) nachzuvollziehen, und die betrieblichen Abläufe der Kollisionsvermeidung zu erklären.
   
6. Die Grundlagen der Weltraumüberwachung darzustellen, entsprechende Sensor-Systeme auszulegen und die bezogenen rechnerischen Methoden anzuwenden; ?
   

Literatur:

• Das Buch Space Debris: Models and Risk Analysis von H. Klinkrad erhältlich bei der Universitäts- und Landesbibliothek (ULB) und als eBook unter dem Link: https://hds.hebis.de/ulbda/Record/HEB192059467.
  
• Das Buch A Method for the Validation of Space Debris Models and for the Analysis and Planning of Radar and Optical Surveys von H. Krag ierhältlich bei der der Universitäts- und Landesbibliothek (ULB) unter dem Link: https://hds.hebis.de/ulbda/Record/HEB121585603.
  
• Außerdem finden Sie unter folgendem Link Weltraummüll-Videos der ESA: http://www.esa.int/ESA_Multimedia/Sets/Space_debris_playlist/(result_type)/videos
  

Voraussetzungen:
Kenntnisse aus “Raumfahrtmechanik” (Modul Nr. 16-25-5130) sind vorteilhaft, aber keine Voraussetzung.

Erwartete Teilnehmerzahl:
80

Zusätzliche Informationen:
Dozent ist der Lehrbeauftragte Dr.-Ing. H. Krag (Head of the Space Safety Programme Office - ESA/ ESOC)

Nachhaltigkeitsbezug der Veranstaltungsinhalte:
Envionmental impacts and mitigation strategies for space activities, protection of the space environment

Online-Angebote:
moodle