Was passiert mit der letzten Raketenstufe?

Wenn beispielsweise Satelliten in die Erdumlaufbahn gebracht werden, führt die letzte Stufe häufig die Verbrennung durch, um eine stabile Umlaufbahn zu erreichen, und wird dann abgeworfen.

Jetzt haben wir also eine Raketenstufe im stabilen Orbit. Dies wird in so vielen Videos gezeigt, und sie zeigen nie, was mit dieser Phase passiert.

Feuert es rückläufig für den Wiedereintritt oder rückläufig, um in einer Art Friedhofsbahn zu enden, oder bleibt es dort als Weltraumschrott. Wenn ja, wie stellen sie sicher, dass die Nutzlast in Zukunft nicht mit der Rakete kollidiert, wenn sie kein eigenes Antriebssystem hat, um in einer etwas anderen Umlaufbahn als der verbrauchten Stufe neu positioniert zu werden?

Dies ist wahrscheinlich eine Fall-zu-Fall-Basis, aber ich glaube, in den meisten Fällen ist die letzte Stufe immer noch niedrig genug, dass der atmosphärische Widerstand sie schnell aus der Umlaufbahn bringen wird, wodurch sie beim Wiedereintritt verglüht.

Antworten (1)

In der Anfangszeit kümmerte sich niemand um Oberstufen, sodass sie gelegentlich mit anderen Objekten kollidierten oder spontan explodierten, als ein Drucktank ausfiel. Deshalb stellen sie eine bedeutende Quelle für Weltraumschrott dar. Siehe auch Orbital Debris from Upper Stage Breakup in Google Books.

Seit den 1990er Jahren gibt es Standardpraktiken, die eine Passivierung von unbenutzten Raumfahrzeugen erfordern , die im Orbit verbleiben. Das bedeutet, dass Treibstoff- und Drucktanks geleert werden sollten, sobald die eingesetzte Nutzlast außer Reichweite ist.

Je nach Orbit (LEO, GTO, GEO, etc.) gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, eine Oberstufe anzuordnen. Die Orbital Debris Mitigation Standard Practices der US-Regierung führen sie wie folgt auf:

  • LEO oder niedriger: Atmosphärischer Wiedereintritt, dh manövrieren Sie die Stufe in eine Umlaufbahn, die atmosphärischen Luftwiderstand verursacht und schließlich abbrennt.
  • Zwischen LEO und MEO: Manövrieren Sie die Etappe in eine Friedhofsumlaufbahn zwischen 2.000 km und 19.700 km.
  • Zwischen MEO und GEO: Manövrieren Sie die Etappe in eine Friedhofsumlaufbahn zwischen 20.700 km und 35.300 km.
  • Über GEO: Manövrieren Sie die Etappe auf eine Friedhofsbahn über 36.100 km

Das Ziel besteht in erster Linie darin, zu vermeiden, dass die Stufe in einer Umlaufbahn verbleibt, die eine Betriebsumlaufbahn in LEO, MEO und GEO stört. Wenn Sie den Wiedereintritt nicht erreichen können, möchten Sie die Bühne idealerweise in einer möglichst hohen Umlaufbahn parken, um ihre Geschwindigkeit zu reduzieren und so die im Falle einer Kollision freigesetzte Energie und Trümmer zu minimieren.

Dies gilt auch für andere Raumfahrzeuge, wie zum Beispiel Satelliten am Ende ihrer Lebensdauer.

Die Standardpraktiken erwähnen weiterhin "direktes Abrufen", im Grunde um das Objekt zu fangen und aus der Umlaufbahn zu entfernen. Obwohl ich keine Instanz kenne, die diese Methode verwendet.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Oberstufe an der Nutzlast zu belassen, damit sie bei Bedarf Leistung und Schub liefern kann.

Das Belassen der oberen Stufe an der Nutzlast erfordert eine Stufe mit speicherbarem Brennstoff und eine Quelle für elektrische Energie über lange Zeiträume. Auch eine wiederholte Zündung in der Schwerelosigkeit soll möglich sein.
Bezogen auf die Diskussion über die direkte Bergung: Könnten Oberstufen als 2. Mission Weltraummüll beseitigen?