Für mehr Sicherheit: Engere Integration von Weltraum- und Luftverkehr ESA vergibt Auftrag an OKAPI:Orbits, TU Braunschweig und DLR

• Verbindung von Weltraum- und Luftverkehr: Harmonisierte Schnittstelle zwischen Weltraumverkehrskoordinierungs- und Flugverkehrsmanagementsystemen geplant
• Höhere Sicherheit: Das Projekt wird ein koordiniertes Management von Starts und Wiedereintritten ermöglichen und so die Risiken für den Weltraum- und Luftverkehr verringern

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat OKAPI:Orbits in Zusammenarbeit mit dem Institut für Raumfahrtsysteme der Technischen Universität Braunschweig sowie dem Institut für Flugführung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einem Projekt beauftragt, das die Lücke zwischen dem Weltraumverkehrsmanagement (STM) und dem Flugverkehrsmanagement (ATM) schließen soll.

Diese neue Schnittstelle stellt einen wichtigen Schritt dar – insbesondere vor dem Hintergrund der stark zunehmenden Start- und Wiedereintrittsaktivitäten. Mit steigenden Startfrequenzen und wachsender Objektdichte in erdnahen Umlaufbahnen müssen Luftverkehrsbehörden in der Lage sein, Raumfahrtoperationen rechtzeitig, zuverlässig und standardisiert vorherzusehen und zu steuern. Diese Aktivität stellt einen wichtigen Schritt hin zu integrierten Luft- und Raumfahrtoperationen in Europa dar.

Um dies zu erreichen, werden ESA, OKAPI:Orbits, die TU Braunschweig und das DLR gemeinsam mehrere zentrale Herausforderungen bei der Integration von Raumfahrt- und Luftverkehrssystemen angehen. Dazu gehören die Definition realistischer operativer Szenarien für Starts und Wiedereintritte, die Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung von Unsicherheiten sowie die Erstellung von Tools, die es dem Luftverkehrsmanagement ermöglichen, dynamisch auf Raumfahrtaktivitäten zu reagieren.

Die Schnittstelle wird so ausgelegt, dass sie sowohl nominale (geplante oder kontrollierte Ereignisse) als auch nicht-nominale Bedingungen unterstützt, einschließlich kontrollierter und unkontrollierter Wiedereintritte von Raumfahrtobjekten. Zusätzlich soll eine robuste Koordination über die verschiedenen Bereiche hinweg gewährleistet werden.

Darüber hinaus wird das Projekt einen Software-Prototypen sowie Visualisierungsmöglichkeiten bereitstellen, welche die Risiken des Weltraumverkehrs in Informationen für Flugsicherungsdienste übersetzen. Diese Fähigkeiten unterstützen Entscheidungen nahezu in Echtzeit und stärken die operative Resilienz.

Operationeller und regulatorischer Kontext

Die Notwendigkeit einer engeren Integration zwischen Raumfahrt- und Luftverkehrssystemen ist in der Vergangenheit zunehmend deutlich geworden. Schätzungsweise 130 Millionen Trümmerfragmente befinden sich derzeit im Erdorbit, während nur etwa 40.000 Objekte aktiv katalogisiert und verfolgt werden. Mit der Ausweitung von Satellitenkonstellationen und der steigenden Zahl von Wiedereintritten von Raumfahrzeugen in die Atmosphäre wächst das potenzielle Risiko für die Sicherheit der Luftfahrt.

Obwohl ein jüngerer Vorfall zunächst den Verdacht auf eine durch Weltraumschrott verursachte Beschädigung eines Flugzeugs nahelegte, ergaben spätere Untersuchungen, dass der Einschlag von einem Bauteil eines Höhenwetterballons verursacht worden war. Die Aufmerksamkeit, die dieser Fall erhielt, zeigte, wie eng Raumfahrtaktivitäten und Luftfahrtoperationen miteinander verknüpft sind, und unterstrich die Bedeutung, Luftraum und Weltraum als einen zusammenhängenden Sicherheitsraum zu betrachten.

Ausrichtung an europäischer und globaler Politik

Das Projekt unterstützt den europäischen Regulierungsrahmen, der sich ständig weiterentwickelt. Das vorgeschlagene EU Space Law betont die Sicherheit, Nachhaltigkeit und sektorübergreifende Koordination im Weltraum und erkennt ausdrücklich die nachgelagerten Auswirkungen von Raumfahrtaktivitäten auf die Luftfahrt sowie auf die Sicherheit am Boden an.

Auf internationaler Ebene steht die Arbeit im Einklang mit den Leitlinien zur langfristigen Nachhaltigkeit des United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space sowie mit der Zusammenarbeit zwischen dem United Nations Office for Outer Space Affairs und der International Civil Aviation Organization. Diese Initiativen zielen darauf ab, Weltraummüll zu reduzieren, den Informationsaustausch zu verbessern und Raumfahrtoperationen in bestehende Rahmenwerke der Flugsicherheit zu integrieren.

Diese Zusammenarbeit vereint komplementäre Expertise: Die Technische Universität Braunschweig bringt mit jahrzehntelanger Forschung zu Raumfahrtsystemen und Missionssicherheit wissenschaftliche Kompetenz in den Bereichen Orbitaldynamik und Risikomodellierung ein. Das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt trägt seine führende Rolle in Technologien und operativen Konzepten des Luftverkehrsmanagements bei und stellt die Kompatibilität mit bestehenden ATM-Rahmenwerken sicher. Schließlich ergänzt OKAPI:Orbits das Konsortium durch seine Erfahrung im Space Traffic Management und in der Space Situational Awareness und stellt Lösungen bereit, die Satellitenbetreibern bereits heute helfen, sichere und nachhaltige Missionen zu planen.

Über die ESA

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ist Europas Tor zum Weltraum. Die ESA ist eine zwischenstaatliche Organisation, die 1975 mit dem Ziel gegründet wurde, die Entwicklung der europäischen Weltraumkapazitäten zu gestalten und sicherzustellen, dass Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern Europas und der Welt zugutekommen.

Die ESA hat 23 Mitgliedstaaten: Österreich, Belgien, die Tschechische Republik, Dänemark, Estland, Finnland, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Ungarn, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Polen, Portugal, Rumänien, Slowenien, Spanien, Schweden, die Schweiz und das Vereinigte Königreich. Lettland, Litauen und die Slowakei sind assoziierte Mitglieder. Die ESA hat eine formelle Zusammenarbeit mit vier weiteren EU-Mitgliedstaaten aufgebaut. Kanada beteiligt sich im Rahmen eines Kooperationsabkommens an einigen ESA-Programmen.

Durch die Koordinierung der finanziellen und intellektuellen Ressourcen ihrer Mitglieder kann die ESA-Programme und Aktivitäten durchführen, die weit über den Rahmen eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen. Sie arbeitet insbesondere mit der EU bei der Umsetzung der Programme Galileo und Copernicus sowie mit Eumetsat bei der Entwicklung meteorologischer Missionen zusammen.

Weitere Informationen über die ESA finden Sie unter www.esa.int

Über OKAPI:Orbits

OKAPI:Orbits bietet umfassende Lösungen für das Weltraumverkehrsmanagement (STM), die die Sicherheit und Optimierung von Weltraummissionen gewährleisten sollen. Seine KI-gesteuerten Plattformen bieten fortschrittliche Funktionen für die Weltraumlageerfassung (SSA) und das Weltraumverkehrsmanagement (STM), maximieren die Sicherheit im Orbit, fördern die Nachhaltigkeit im Weltraum und optimieren den Satellitenbetrieb. OKAPI:Orbits bietet End-to-End-Lösungen, vom Start bis zum Ende der Lebensdauer.

Über die TU Braunschweig

Die TU Braunschweig liegt im Herzen der forschungsintensivsten Region Europas. In interdisziplinären und fakultätsübergreifenden Forschungszentren arbeitet die TU Braunschweig seit Jahren an den Themen der Zukunft. Die TU Braunschweig konzentriert sich auf vier Forschungsschwerpunkte: Mobilität, Metrologie, Engineering for Health und Stadt der Zukunft. Der Weltraumforschungscluster der TU umfasst die Themen Weltraumphysik, Geophysik und Weltraumelektronik mit den Schwerpunkten wissenschaftliche Forschung zum Sonnensystem, Mikrogravitationsforschung, Weltraummüll und die Technologie von Instrumenten und Sonden.

Über das DLR

Das DLR ist das deutsche Forschungs- und Technologiezentrum für Luft- und Raumfahrt. In seinen Kerngebieten entwickelt das DLR Technologien für Luft- und Raumfahrt, Energie und Verkehr, sowie Sicherheits- und Verteidigungsforschung. Ein breites Spektrum an Ergebnissen und Innovationen bringen Nutzen für Industrie und Wirtschaft, Behörden und Verwaltung sowie für öffentliche Stakeholder. Durch einen intensiven Wissensaustausch und gezielten Technologietransfer stellt sich das DLR seiner Verantwortung gegenüber der Gesellschaft. Dazu wird es mit Mitteln des Bundes gefördert. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR ist im Auftrag der Bundesregierung für die Planung und Umsetzung der deutschen Raumfahrtaktivitäten zuständig. Zwei DLR Projektträger arbeiten als Managementeinrichtungen für Forschungs- und Industrieförderung.

Das DLR-Institut für Flugführung konzentriert sich auf das Flugverkehrsmanagement und Betriebskonzepte und befasst sich mit der Integration von Weltraumoperationen und neuen Flugtechnologien in den kontrollierten Luftraum.