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Space Safety

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Space Safety (englisch fur ,,Weltraumsicherheit", vormals Safety & Security) ist eine Sparte (,,Saule") der Europaischen Weltraumorganisation (ESA). Sie ging 2020 aus dem Space Situational Awareness Programme (SSA-Programm) hervor, einem 2009 aufgelegten Programm zur Erkennung von Gefahren aus dem Weltall, insbesondere durch Weltraumschrott und erdnahe astronomische Objekte sowie Weltraumwetterereignisse. Gegenuber dem SSA-Programm wurde das neue Space-Safety Programm aufgewertet und ausgeweitet mit Grossmissionen (Cornerstone Missions).

Space Situational Awareness Programme

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Im Jahr 1993 wurde die erste ESA-Weltraummull-Konferenz abgehalten, seither gab es regelmassige Konferenzen zu diesem Thema. Die ESA beschloss das SSA-Programm im Jahr 2008 mit Starttermin 1. Januar 2009, verlangerte es mehrfach und sicherte es finanziell bis 2020.[1] Koordiniert wurde es vom Europaischen Raumflugkontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt. Seit 2020 wurde das Programm abgelost und aufgeweitet zur ESA-Sparte ,,Space Safety" (Weltraumsicherheit).

Das SAA-Programm umfasste sowohl die Auswertung bereits bestehender ESA-Uberwachungssysteme und -Einrichtungen unter dem zusatzlichen Aspekt der Weltraumsicherheit, als auch deren Ausbau und die Schaffung neuer technischer und organisatorischer Mittel.

Einer der Beweggrunde fur die Einrichtung des Programms bestand darin, Europa unabhangig von dem US-amerikanischen Space Surveillance System zu machen. Letzteres wird vom Militar betrieben, und die Daten werden auf freiwilliger Basis und nicht vollstandig veroffentlicht. Ausgenommen waren z. B. Daten uber die Flugbahnen von Spionagesatelliten.[2] Zur Gewahrleistung eines sicheren Satellitenbetriebs bestand die Notwendigkeit, diese Daten eigenstandig zu sammeln und auszuwerten.

Das Ziel des Programms wurde wie folgt definiert:

,,Ziel des SSA-Programms ist es, Europas unabhangige Nutzung und Zugang zum Weltraum durch die Beschaffung aktueller und genauer Informationen und Daten zur Weltraumumgebung, speziell zu Gefahren fur Infrastruktur im Orbit und am Boden, zu unterstutzen."[1]

Das Programm hatte drei Kernziele:[3][4]

  • Near-Earth Objects (NEO): Beobachtung von erdnahen Objekten (beispielsweise Asteroiden), die auf der Erde einschlagen konnten und somit eine potenzielle Bedrohung darstellen. Ein Beitrag dazu leistete die Gaia-Mission, die Bahndaten von den Erdbahn kreuzenden Asteroiden vermisst und die Optical Ground Station auf Teneriffa, die den Himmel auf Asteroiden und Weltraummull durchsucht und bereits bekannte erdnahe Asteroiden verfolgt und damit die Bahndaten verfeinert.
  • Space Weather (SWE): Verbesserung der Vorhersage des Weltraumwetters, etwa zum Schutz von Satelliten gegen Sonnensturme. Die Sonne wird uberwacht und bei koronalen Massenauswurfen wurde ca. 15 Minuten vor Eintreffen der geladenen Teile eine Warnung ausgegeben. Dazu wurden permanent Instrumente von der Erde und vom Weltraum auf die Sonne gerichtet. Auf verschiedenen Raumfahrzeugen wird permanent die Partikeldichte und die Strahlungsenergie des Sonnenwinds gemessen. Der BepiColombo Radiation Monitor (BERM) und auf JUICE das RADEM Strahlungsmessinstrument wurden zusatzlich in den Sondenbus integriert zur Messung energiereicher Partikelstrahlung. Diese Sensoren erlauben Gegenmassnahmen zum Schutz der Sonden in Fallen von extremen Sonnensturmen.
  • Space Surveillance and Tracking of satellites and space debris (SST): Uberwachung, Vermeidung und mittelfristige Reduzierung von Weltraumschrott; Ausgabe von Prognosen uber Objekte, die Gefahren fur Satelliten darstellen, sodass Gegenmassnahmen wie zum Beispiel Bahnanderungen von Satelliten eingeleitet werden konnen. Alle Daten wurden zentral gesammelt, verwaltet und ausgewertet. Beobachtungen von Objekten bis hinunter zu einer Grosse von einem Zentimeter wurden in der zentralen Datenbank DISKOS erfasst und laufend aktualisiert. Die voraussichtliche Lebensdauer von Objekten bis zum Wiedereintritt wird prognostiziert, falls moglich.

Die ursprungliche Planung des Programms war in zwei Phasen:

Die erste Phase von 2009 bis 2013 beinhaltete zunachst den Zusammenschluss und gemeinsame Auswertung bestehender europaischer Teleskope und Radarstationen sowie die Neuschaffung solcher Anlagen. Fur das SSA-Programm entstand ausserdem ein neues Datenzentrum.

In der zweiten Phase sollte ab 2014 bis zum Jahr 2019 die Infrastruktur vervollstandigt werden. Dafur wurden bodengestutzte Einrichtungen, die in der ersten Phase zusammengeschlossen wurden, ausgebaut und optimiert. Zudem sollte eine weltraumgestutzte Infrastruktur entwickelt werden, die auch zwei bildgebende Satelliten zur Aufspurung von Objekten in Erdumlaufbahnen vorsieht.

Nach Planungsstand von 2025 wird bis Mitte 2026 das Teleskop ,,Flyeye-1" auf dem Monte Mufara auf Sizilien installiert, um erdnahe Objekte automatisch zu identifizieren.[5][6] Das Konzept von Flyeye besteht in einer Aufteilung eines grossen beobachtbaren Himmelsbereichs von ungefahr 45 Quadratgrad in 16 Regionen mit insgesamt 16 Kameras gleichzeitig. Das Verfahren ahnelt dem Prinzip des Facettenauges einer Fliege. Die italienische Weltraumagentur baute die komplette Infrastruktur, also Zufahrtsweg, Energieversorgung, Wasser- und Kommunikationsleitungen. Die ESA baut das Observatorium und die Gebaude, das Teleskop ist fertiggestellt und hatte sein erstes Licht im Juni 2025.[7][8][9]

Im Rahmen des SSA-Programms richtete die ESA ein neues ,,Weltraumwetter-Koordinationszentrum" in Brussel und ein Koordinationszentrum fur die Uberwachung erdnaher Objekte am Europaischen Weltraumforschungsinstitut (ESRIN) in Frascati, Italien ein. Beide wurden 2013 eroffnet.[10]

In den nachfolgenden vier Jahren wurden zahlreiche Entwicklungstatigkeiten fur Verbesserungen vorhandener technischer Systeme und die Schaffung neuer Systeme eingeleitet. Dabei ging es beispielsweise um eine bessere Auswertung der Daten der ESA-Satelliten und -Raumsonden Proba-2, SOHO und Gaia, um Studien fur weitere Uberwachungssatelliten, und um die Entwicklung des Flyeye-Teleskops.[10] Es gibt seither verteilte, teils auch militarisch genutzte Radarstationen, die zuvor zumeist von den nationalen Weltraumagenturen auf nationaler Ebene betrieben wurden, die ihre Daten uber erkannte Flugkorper, Weltraumschrott und Militarsatelliten nun an die ESA weiterleiten. Nicht alle Ziele des Programms konnten innerhalb des geplanten Zeitraums abgeschlossen werden, jedoch wurden alle Projekte weiterentwickelt.

Neustrukturierung ab 2020 als ,,Space Safety"

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Seit 2020 werden die meisten der verschiedenen ESA-Programme vier Sparten (,,Saulen") zugeordnet. Das SSA-Programm ging in der neuen Sparte ,,Safety & Security" auf, die wenig spater in ,,Space Safety" (Weltraumsicherheit) umbenannt wurde. Diese bildet das Dach fur mehrere eigenstandige Programme und erhielt ein wesentlich umfangreicheres Budget. Dies soll die neu geschaffenen Institutionen festigen, die sich um Weltraumschrott, erdnahe Asteroiden und um aktuelle Daten uber das Weltraumwetter kummern. Zusatzlich umfasst die neue Sparte weitere Aktivitaten und Bereiche, wie beispielsweise die ,,Cyber resilience".

Am 12. April 2022 wurde das Space Safety Centre als eigenes Buro am ESOC in Darmstadt eroffnet, das die verschiedenen Aktivitaten bundelt und koordiniert. In vielen Bereichen arbeitet ESA dabei mit anderen europaischen und nichteuropaischen Weltraumorganisationen zusammen.

Bereiche von Space Safety

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Dieser Bereich beschaftigt sich mit der Identifikation und Bahnbestimmung von Weltraumschrott. Dazu werden eine Reihe von erdbasierten Teleskopen, Laser-Ranging und Radarstationen genutzt. Eine der geplanten Missionen ist Draco, eine Mission, die den Wiedereintritt von Objekten untersucht. Weitere Aktivitaten drehen sich um das Ziel der Vermeidung von Weltraumschrott. Beispielsweise wird Technologie entwickelt, die dafur sorgt, dass bei einem Raketenstart ausser der Nutzlast die Zahl der im Orbit verbleibenden Teile minimiert wird und diese in moglichst kurzer Zeit wieder in die Atmosphare eintreten. ESA bemuht sich um die Etablierung von internationalen Standards zur Vermeidung von Weltraummull.

Clearspace umfasst Missionen und Projekte zur aktiven Entfernung von Weltraumschrott oder zur Verlangerung der Nutzung von Satelliten. Dazu gehoren die Clearspace-Mission und die Rise-Mission.

Planetary Defence

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Dieser Bereich beschaftigt sich mit der Erfassung von Asteroiden mit erdnahen Bahnen, die auf der Erde einschlagen konnen. Missionen dieses Bereichs sind Hera, Ramses und die Flyeye Teleskope.

Dieser Bereich beschaftigt sich mit der Sonnenaktivitat und mit den potenziell schadlichen Partikelstromen im Weltraum. Zu den Mission gehort die Vigil Mission.

Die ESA betreibt die Optical Ground Station auf Teneriffa, Spanien fur Laserkommunikation mit Satelliten, nutzt diese aber auch fur optisches Tracking, zur Bahnbestimmung und Identifikation von Weltraumschrott und zur Neuerfassung und Beobachtung von erdnahen Asteroiden. Zusatzlich wurde dort die Izana 1 Laser-Ranging Station (IZN-1) mit Laser Ranging ausgerustet, mit der die Entfernung von Satelliten bis auf wenige cm genau vermessen werden kann. Fur Laser Ranging war die ESA zuvor alleine auf die Mitarbeit von nationalen Stationen und astronomischen Organisationen angewiesen. Die Daten von aktiven Satelliten, inaktiven Satelliten und Weltraumschrott werden vom ESA Space Debris Office gesammelt und katalogisiert und daraus die Umlaufbahnen berechnet, ebenso die Lebensdauer im Orbit. Das Space Debris Office im ESOC in Darmstadt bringt den Annual Space Environment Report uber die Entwicklung und Prognosen von Weltraumschrott heraus.

Das Flyeye-Projekt kam nach vielen Verzogerungen im Sommer 2025 in Sizilien in die aktive Phase, first light war im Mai 2025 (Observatoriums Code: S16).[11][12][13] Die Planung sieht insgesamt vier solcher Teleskope vor, die an mehreren Stellen uber den Globus verteilt werden und damit eine grosse Himmelsabdeckung erreichen.

Die vorhandenen Daten diverser Teleskope z. B. auch der Teleskope der ESO und der nationalen Astronomischen Institute werden fur die Bahnbestimmung von erdnahen Objekten ausgewertet. Die Beobachtungen aller Einrichtungen uber erdnahe Objekte werden gebundelt im Near-Earth Object Coordination Centre, das im ESRIN beheimatet ist, dort wird ein Alarm ausgelost, wenn ein Einschlag eines solchen Objekts auf der Erde bevorsteht. Die Daten uber diese Objekte werden mit dem MPC geteilt.

ESA Vigil ist ein Projekt zur Verbesserung der Vorhersage des Weltraumwetters. Dazu soll die Sonne vom Lagrangepunkt L5 permanent beobachtet und Strahlung und Partikel gemessen werden. Mit Vigil soll die Vorwarnzeit bei koronalen Massenauswurfen und anderen Sonnenereignissen von bisher 15 Minuten auf mehrere Stunden vor dem Eintreffen verlangert werden. ESA unterstutzt das indische Sonnenobservatorium Aditya-L1 und ist an der Auswertung der Daten beteiligt.

Die Raumsonde Hera soll prufen, wie erfolgreich die NASA-Mission DART zur Erprobung einer Methode der Asteroidenabwehr war. Ziel des gemeinsamen Projekts ist es, Asteroiden umlenken zu konnen, die eine Gefahr fur die Erde darstellen.

Clearspace-1 ist ein Programm zur Erprobung von Technologien zur Beseitigung von Weltraummull.

Neu hinzugekommen ist der Bereich Cybersecurity; dabei geht es um die Sicherung des Satellitenbetriebs gegen Hackerangriffe, Manipulation und Sabotage, Datenverschlusselung und andere Aspekte einer sicheren Kommunikation.

Einzelnachweise

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  1. | a b About SSA. Abgerufen am 25. Dezember 2022 (englisch).
  2. | ESA/ESOC Pressebriefing 09 Weltraumschrott Sicherheit. Prasentation der ESA, abgerufen am 1. August 2010.
  3. | SSA Programme overview (englisch). Webseite der European Space Agency. Abgerufen am 19. Mai 2014.
  4. | Christoph Seidler: Europa will das All per Radar uberwachen. In: SPIEGEL Online, 21. Juli 2010. Abgerufen am 21. Juli 2010.
  5. | ESA: Flyeye telescope. European Space Agency, 27. Oktober 2016, abgerufen am 5. September 2019 (britisches Englisch).
  6. | Dora Fohring, Ernesto Dolling, Emiliano Cordelli, Johannes Klug, Rene Messing, Luca Conversi, Pablo Ramirez Moreta, Marco Micheli, Francisco Ocana, Rainer Kresken, Maxime Devogele: Commissioning and First Light Results of ESA's Flyeye-1 Telescope. EPSC-DPS2025-1017. Copernicus Meetings, 9. Juli 2025, doi:10.5194/epsc-dps2025-1017 (copernicus.org [abgerufen am 26. Dezember 2025]).
  7. | One step closer to the Flyeye network. Abgerufen am 26. Dezember 2025 (englisch).
  8. | ESA's new asteroid hunter opens its eye to the sky. Abgerufen am 26. Dezember 2025 (englisch).
  9. | Flyeye telescopes. Abgerufen am 27. Februar 2022 (englisch).
  10. | a b Das ESA-Programm zur Weltraumlageerfassung. ESA, 21. Dezember 2017, abgerufen am 5. September 2019.
  11. | ESA's new asteroid hunter opens its eye to the sky. Abgerufen am 21. Juli 2025 (englisch).
  12. | iain.todd@ourmedia.co.uk: ESA Flyeye telescope first light images. 16. Juni 2025, abgerufen am 21. Juli 2025 (englisch).
  13. | IAU Observatory codes. Abgerufen am 21. Juli 2025.