Bereits seit über 100 Jahren sind in Neustrelitz Antennen empfangsbereit. Heute arbeiten und forschen hier rund 110 Mitarbeitende des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in den Bereichen Weltraumwetter, Satellitendatenempfang, Satellitenfernerkundung, Navigation sowie maritimer Verkehr und maritime Sicherheit.
Das Weltraumwetter ist Kernthema des DLR-Instituts für Solar-Terrestrische Physik in Neustrelitz. Das Institut kooperiert mit vielen weiteren DLR-Instituten, der Europäischen Weltraumorganisation ESA und weiteren nationalen und internationalen Partnern aus Forschung und Industrie, zum Beispiel bei den folgenden Projekten:
Orbitale Nachhaltigkeit
Übersicht der Fokusthemen im ION-Projekt für mehr Sicherheit im Erdorbit
Satellitengestützte Dienste erleben derzeit eine rasante Entwicklung. Gleichzeitig nehmen Kommerzialisierung und Militarisierung des erdnahen Orbits rapide zu. Doch sind Satelliten heutzutage noch nicht dafür ausgelegt, im Orbit gewartet oder sogar repariert zu werden.
Nachhaltigkeitskonzepte für den Bau und Betrieb von Satelliten gibt es noch keine. Trotz international anerkannter Richtlinien zur Eindämmung von Weltraumschrott, technischer Normen und nationaler Raumfahrtvorschriften liegt die tatsächliche Zahl der Missionen, die gezielte Entsorgungsmanöver bei Missionsende (sogenannte End-of-Life-Operationen) erfolgreich durchführen, noch weit unter der Zielvorgabe international anerkannter Richtlinien.
Aktive Satelliten und Weltraummüll
In den Umlaufbahnen um die Erde befinden sich neben aktiven Satelliten auch viele Schrottteilchen, die durch Kollisionen, ausgediente Satelliten oder Raketenoberstufen entstehen.
Erhöhte Sonnenaktivität führt zu erhöhten Temperaturen in der oberen Atmosphäre. Diese dehnt sich dadurch aus, die Luftreibung in niedrigen Erdumlaufbahnen (den Low Earth Orbits, LEO) verstärkt sich. Überwachung des Weltraumwetters ist daher notwendig, um die Lebenszeit von Satelliten einschätzen zu können und um rechtzeitig Maßnahmen zu ihrer Außerbetriebnahme einzuleiten, um sie kontrolliert außer Betrieb zu nehmen. So wird verhindert, dass „tote” Satelliten als Weltraumschrott Orbits blockieren und zur Gefahr für andere Objekte oder Besatzungen von Raumstationen werden.
Auch der bereits vorhandene Weltraumschrott wird vom Weltraumwetter beeinflusst. Zur gezielten Überwachung und zur Vorhersage seiner quantitativen Entwicklung, aber auch für potenzielle Missionen zur Säuberung des Weltraums, muss das Weltraumwetter berücksichtigt werden.
Resiliente Technologien für den Katastrophenschutz (RESITEK)
Katastrophenereignisse wie Überschwemmungen, Waldbrände und Orkane treten immer häufiger auf, nicht zuletzt aufgrund des Klimawandels. Der Zivil- und Katastrophenschutz ist für den Schutz der Bevölkerung unter anderem auf die funktionierende Kommunikationsverbindungen und aktuelle Daten zur Erfassung der Lage angewiesen. Auch ist es wichtig, dass Katastrophengebiete trotz zerstörter Infrastruktur zugänglich sind und dass Hilfsgüter sicher dorthin transportiert werden können.
Das Projekt Resiliente Technologien für den Katastrophenschutz (RESITEK) bündelt die Kompetenzen des DLR aus den Schwerpunkten Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr und Sicherheit, um Technologien und Dienste in ein Daten-Visualisierungssystem einzubinden. Ziel ist die Bereitstellung eines konstanten Lage-Monitorings als Basis für optimierte Lageerfassung, Einsatzplanung und Einsatzdurchführung.
Vorher-Nachher Vergleiche und Schadensausmaß im interaktiven Webviewer – Erdbeben Türkei/Syrien
Beim Erdbeben 2023 in der Türkei und Syrien wurden Satellitenbilder und DLR-Drohnendaten schnellstmöglich vom ZKI aufbereitet und analysiert. Die Informationen wurden mittels innovativer Visualisierungstechnik für Hilfsorganisationen und Behörden bereitgestellt.
Das RESITEK-System soll alle relevanten Daten sammeln und analysieren, um im Katastrophenfall den Hilfseinsatz von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben so effizient und schnell wie möglich zu gestalten. In einer gemeinsamen Demonstration soll das Zusammenspiel der Komponenten mit unterschiedlichsten Einsatzvehikeln – zum Beispiel Hubschrauber, Drohnen, autonome und nicht-autonome Fahrzeuge – in einem realitätsnahen Szenario gemeinsam mit Behörden und weiteren Stakeholdern demonstriert werden.
Unter der Leitung des DLR-Instituts für Flugsystemtechnik sind insgesamt 17 DLR-Institute in RESITEK eingebunden. Aufgabe des DLR-Instituts für Solar-Terrestrische Physik ist die Überwachung des Weltraumwetters zur Sicherung der radio- oder satellitengestützten Kommunikationsverbindungen im Krisengebiet. Auch die zunehmende Bedeutung von satellitengestützter Kommunikation und Navigation für den Katastrophenschutz macht die Überwachung des Weltraumwetters notwendig.
Nationaler Weltraumwetterworkshop
Nachwuchswissenschaftler studieren zum Thema Weltraumwetter
Es ging dabei auch um die Auswirkungen von Sonnenstürme auf die technologische Infrastruktur der Erde.
Das DLR-Institut für Solar-Terrestrische Physik nimmt deutschlandweit eine führende Rolle beim Thema Weltraumwetter ein, so zum Beispiel als Ausrichter des Nationalen Weltraumwetter-workshops. Dieser fand zuletzt im September 2024 mit 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus über 20 Forschungseinrichtungen, Behörden und Unternehmen am DLR-Standort Neustrelitz statt und dient der Vernetzung der Weltraumwetter-Community.
Vom DLR sind neben dem Institut für Solar-Terrestrische Physik unter anderem die Institute für Luft- und Raumfahrtmedizin, für die Physik der Atmosphäre sowie das Deutsche Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) beteiligt. Auch Privatunternehmen und staatliche Behörden wie das Weltraumkommando der Bundeswehr waren beim 6. Weltraumwetterworkshop vertreten. Das vielfältige Programm umfasste Vorträge von der Weltraumwetter-Grundlagenforschung bis hin zur industriellen und operativen Anwendung.
