Gibt es eine Schätzung der jährlichen Kosten für Weltraumschrott für Satellitenbetreiber?
Ich interessiere mich für alle Arten von Kostenursachen, wie zum Beispiel:
Mir ist bewusst, dass die Frage weit gefasst ist, aber ich würde gerne ein Gefühl für die Gesamtkosten und ihre Verteilung auf verschiedene Ursachen und Satellitenbetreiber bekommen.
Die Zahl der tatsächlichen Kollisionen mit orbitalen Trümmern ist alles in allem unglaublich gering. (Anzahl der tatsächlichen schwächenden Auswirkungen im Vergleich zur Anzahl aktiver Satelliten geteilt durch die Zeit. Die Wahrscheinlichkeit ist sehr, sehr gering). Sicherlich haben das Shuttle und die ISS Farbflecken getroffen, aber wirklich eine sehr kleine Anzahl tatsächlicher Kollisionen, die über viele Jahrzehnte des Betriebs Schäden an einer ziemlich großen Anzahl von Satelliten verursacht haben.
Bis heute gab es 4 bestätigte Kollisionen zwischen verfolgten Objekten:
Es gibt andere wahrscheinliche Kollisionen, wie z. B. BLITS im Januar 2013, aber die zweite in diesem Fall war wahrscheinlich ein nicht katalogisiertes Objekt. Mehrere andere Satellitenausfälle können auf Kollisionen mit nicht verfolgten/unverfolgbaren Trümmern zurückzuführen sein.
Ein realer Kostenfaktor ist der Verbrauch von Treibstoff, um die Umlaufbahn zu ändern, um gefürchtete Kollisionen zu vermeiden.
Bei einem Satelliten verkürzt dies die Nutzungsdauer, ein direkter Kostenfaktor. Für die ISS wird dazu Treibstoff benötigt, der von Progress oder ATV herangeschafft wird. Es könnte sogar möglich sein, die tatsächlichen Kosten dafür zu beziffern. Aber es wäre schwierig, es würden viele, viele Daten benötigt, um dies sinnvoll zu tun, von denen die meisten als proprietär angesehen würden.
Hier sind ein paar Kostenvektoren (und ich bin mir sicher, dass mir einige fehlen)
Trümmerminderung im Raumfahrzeug- und Missionsdesign.
Dazu gehören Dinge wie
Es gibt internationale, nationale und organisatorische Standards, die solche Dinge regeln. Hier sind ein paar Beispiele:
http://www.iadc-online.org/References/Docu/USG_OD_Standard_Practices.pdf
http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/mitigate/mitigation.html
http://www.iadc-online.org/References/Docu/Space_Debris_Mitigation_Guidelines_COPUOS.pdf
Konjunktionsanalyse-Screening
Dies ist die laufende Berechnung und Bewertung möglicher Satellitenkollisionen im Gesamtbild. Während die Berechnung der potenziellen Konjunktionsereignisse relativ einfach ist, erfordert sie als Eingabe den vollständigen Raumkatalog mit hoher Genauigkeit. In den USA wird dies eng von der Air Force im Joint Space Operations Center (JSpOC) gehalten. Als solche führen sie in der Regel die High-Level-Screenings durch und bieten interessierten Satellitenbetreibern auf der ganzen Welt als kostenlosen Service Warnungen an. Die Space Data Alliance – ein Industriekonsortium – bietet auch einen Konjunktions-Screening-Service unter Verwendung von Eigentümer-/Betreiber-Ephemeriden ihrer Mitglieder an, der möglicherweise genauer ist als der vom JSpOC geführte Katalog, insbesondere für aktiv manövrierende Objekte.
Eigentümer/Betreiber-Konjunktionsanalyse und -reaktion
Bei einer extern bereitgestellten Warnung muss ein Eigentümer/Betreiber dann das Ereignis analysieren und über eine Vorgehensweise entscheiden. Dies kann erhebliches technisches Personal erfordern und zur Ausführung eines Raumfahrzeugmanövers mit einem entsprechenden Verlust an Betriebslebensdauer führen. Nicht alle Raumfahrzeuge haben eine Manövrierfähigkeit und nicht alle Betreiber von solchen, die eine aktive Kollisionsvermeidung durchführen. Viele Betreiber halten sich an die Big-Sky-Theorie der Kollisionsvermeidung.
Geschäftsstrategie
Dies würde Kosten wie Konstellationsredundanz, Versicherung usw. umfassen, um den Geschäftsbetrieb angesichts verschiedener Risiken zu schützen, einschließlich des Verlusts von Raumfahrzeugen aufgrund von Kollisionsereignissen.
Ich stimme allen hier aufgeführten Kosten zu. Außerdem würde ich den zusätzlichen Betriebsverlust hinzufügen: Die Berechnung des in den Tanks verbleibenden Kraftstoffs ist ziemlich komplex. In Anbetracht einer guten Marge, um die Nummer zu erhöhen, "verschwendet" der Betreiber die Lebensdauer und damit Einnahmen. Die Verwendung spezieller Systeme für die Stilllegung kann den Betreibern helfen, die Tanks zu „passivieren“, wodurch die Lebensdauer der Satelliten verlängert wird, während sie in der Lage sind, sie am EOL zu entsorgen. Nehmen wir an, Sie benötigen für einen GEO 16 kg Treibmittel für die Außerbetriebnahme. Also etwa 3 bis 5 Monate mehr Zeit, um im Orbit zu verbringen und Einnahmen zu erzielen. Selbst unter Berücksichtigung eines niedrigeren Mietpreises aufgrund der alten Technologie, die bei EOL verwendet wird, sagen wir 1 Mio. USD/Jahr pro Beacon, und unter Berücksichtigung von 24 bis 60 Beacons, können die zusätzlichen Einnahmen in der Größenordnung von wenigen Millionen (6-15 Millionen in dem Fall) liegen von 3 Monaten extra lebenslang, 10-25 Millionen bei 5 Monaten Extralebensdauer). Nicht viel, wenn man bedenkt, wie viel Geld bisher erwirtschaftet wurde, aber fünfmal mehr als die Kosten für das unabhängige Stilllegungsgerät. Hinzu kommen die Vorteile einer kurzen Außerbetriebnahme - dadurch Einsparung von Betriebszeit - viel geringeres Haftungsrisiko - schwer kalkulierbar und die Gewissheit, dass die Sats auch im Fehlerfall effektiv entfernt werden.
Natürlich sind das nur geschätzte Zahlen. Ich bin jedoch sehr daran interessiert, hier tiefer zu gehen, um alle Probleme im Zusammenhang mit den Auswirkungen der Trümmerminderung auf die Betreiber zu beziffern.
Prost.
Der PlanMan
LocalFluff