April 2024
Opportunities from Implementing a Zero Debris Vision for Europe
Key Note by HPS-CEO Ernst K. Pfeiffer; ESA-ECSL Zero Debris Future Symposium, ESOC, Darmstadt, 04.04.2024.
ESA Zero Debris Future Symposium, Darmstadt
Opportunities from Implementing a Zero Debris Vision for Europe
Ernst K. Pfeiffer, 04.04.2024
Lieber Herr Direktor Densing,
lieber Holger, lieber Quentin,
werte Kolleginnen und Kollegen aus Agenturen, Industrie, Forschung und Entwicklung.
1. EINLEITUNG
Es ist stets schwierig, der Allgemeinheit es als „Opportunity“ zu verkaufen, wenn neue Regularien in Kraft treten. Neue Regeln haben immer etwas mit Einschränkung zu tun, mit Kontrolle, mit Kosten auf allen Seiten.
Nun denn, lasst mich dennoch in Bezug auf eine „Zero Debris Vision“ über direkte und indirekte Opportunities reden, wenn auch manchmal etwas kritische Worte fallen werden.
2. DIREKTE und INDIREKTE Opportunities.
Ja, es gibt eine Reihe von Firmen, für die bereits jetzt der Zero Debris Approach eine große DIREKTE Opportunity ist. Die Liste der Geschäftsbereiche ist nicht extrem lang, aber extrem interessant:
Da wäre erst mal eine Reihe von verschiedensten Deorbit-Technologien. Hier wurde in den letzten Jahren seitens ESA in Richtung Öffentlichkeit leider meist nur die aktive Entfernung von existierendem Müll erwähnt. Es dauert jedoch noch viele Jahre, bis 1.000 Trümmer pro Jahr kommerziell abtransportiert werden können.
Es gibt aber schon einige Deorbit-Kits für Satelliten, die Müll gar nicht erst entstehen lassen: Chemische Triebwerke (MBDA, De-Orbit), elektrische Triebwerke (Morpheus), Seilsysteme (Sener), oder Bremssegel (z.B. von meiner Firma HPS), bereits mit TRL9. Gewinner werden diejenigen sein, die auch funktionieren, wenn der Satellit ausfällt, die die Missionszeit nicht verkürzen, die emissionsfrei sind.
Weitere Business-Opportunities sind Debris Measurement, Debris-Software-Modelle, akkurate Positionsbestimmung, Software zur Kollisions-Vorhersage, automatische Ausweichsysteme, Software zur Deorbit-Vorhersage, oder Software zur Demise-Berechnung. Damit einher gehend entstehen große Möglichkeiten für KMU, für die Zulieferindustrie und Dienstleistungsmodelle.
In Zukunft wird es auch einen Markt geben für Zertifizierer (eine Art „TÜV“ zur Starterlaubnis), für Versicherungen, Rechtsanwälte und vieles mehr.
Nun zu den INDIREKTEN Opportunities, die sind ganz einfach: Wenn wir nichts tun, wird es in LEO bald zu eine Massenkarambulage kommen, einer Katastrophe. Das wars. Kein Space Business mehr, wir alle können unsere Firmen schließen, „Game Over“.
Wer das nicht erkannt hat, dem ist nicht mehr zu helfen. Insofern ist die „Zero Debris Charter“ ein extrem wichtiges Zeichen. Sie wird viele Staaten motivieren, entsprechende Maßnahmen einzuführen.
Verständlicherweise sind die neueren, kleinen Raumfahrtstaaten, die selbst Raumfahrt betreiben wollen, ganz vorne dabei; dazu kürzlich in einem Artikel: „Experten der Raumfahrtagentur der Vereinigten Arabischen Emirate drängen globale Entscheider dazu, Space Debris Mitigation auf die oberste Stelle ihrer Agenda zu platzieren.“
3. Wie werden nun die direkten Opportunities auch Realität für Europa?
Kurzfristig nur dann, wenn europäische Regularien auch bindend werden, wenn Sanktionen und Strafzahlungen drohen. Denn warum sollte ein Satellitenbauer zusätzliches Geld ausgeben für Deorbit-Technologie, wenn er nicht muss? In Autos wurden Kathalysatoren auch erst eingebaut, als es Regularien gab.
Regularien dürfen natürlich nicht zum Marktnachteil europäischer Anbieter auf dem Weltmarkt werden. Regularien der ersten Stunde müssen einfach zu verstehen sein und von der Industrie auch einfach umzusetzen sein.
Erzählen Sie mal einem Politiker: „The Casualty Risk from re-entering objects should remain lower than 1 in 10.000”… Als ich im Februar in Wien auf dem UN-Workshop für „Longterm Sustainability of Outer Space Activities“ vor vielen Staaten auf dem Podium saß und die einfache 5-Jahres-Regel promotete (im Übrigen auch für Universitäts-Satelliten), haben das alle UN-Delegierte leicht verstanden.
Oder schreiben Sie heute mal einem motivierten Satelliten-Start-up vor: „The probability of space debris generation through collisions and break-ups should remain below 1 in 1000 per object during the entire orbital lifetime“. Wie soll er das nachweisen? Und wer prüft das nach?
Die Opportunities haben auch andere, nicht-europäische Länder erkannt. Mitte Februar gab es einen „Space Debris Workshop“ in Saudi Arabien, auf dem sich Länder aus aller Welt über die Problematik und die Opportunities ausgetauscht haben. Opportunities eines globalen Marktes bedürfen massives Investment und Schnelligkeit, um unter den ersten und mächtigsten zu sein.
Wenn wir hier in Europa nicht aufpassen, überholt uns die Welt. Oder wollen wir, dass tolle Ideen aus Europa von nicht-europäischen Firmen aufgekauft werden?
Kleine Firmen werden bei großen Dingen werden kaum eine Chance haben. Vor 20 Jahren gab es hundert Lieferdienste, jetzt gibt es quasi nur noch Amazon. Vor 20 Jahren gab es hunderte von Kontaktbörsen…jetzt gibt es weltweit quasi nur noch Tinder. Bei der Zulieferindustrie schaut das schon anders aus.
Ernsthaft, beim Thema „Sustainable Space“ ist es primär Aufgabe der Staaten und Agenturen dies bei ihren Missionen einzuführen und gleichzeitig auch erhöhte Kosten zu akzeptieren. Es ist eine politische Aufgabe, bei den Technologien und Services nicht in die Abhängigkeit zu geraten, wenn man neue Regularien einführt. Wenn man zudem Führerschaft anstrebt, sind entsprechende Finanzierungen und Förderungen für die großen und kleinen Firmen notwendig, wir in Europa können uns insbesondere bei dem Thema Zero Debris nicht nur auf Venture Capitals verlassen. Und, bei dieser Gelegenheit, Leadership funktioniert auch nicht mit einer 35 h Woche oder Rente mit 60.
Das Heil liegt auch nicht nur bei den Start-ups. Wir in Europa brauchen einen gesunden Mix aus etablierten Firmen und Start-ups, je nach Aufgabe. Wir reden ja nach wie vor über Raumfahrt, Technologie an den Grenzen der Machbarkeit. Da braucht man erfahrene Spezialisten, um zum Erfolg zu kommen. Bei großen Aufgaben sind globale Kooperationen hilfreich. Alles Gute, ASTROSCALE, eine Kooperation in 3 Kontinenten.
Das führt mich zum nächsten Punkt, die
4. Mittelfristigen TECHNOLOGY PRIORITIES
Drei Beispiele aus meiner Sicht:
1) Also wenn ich so richtig Geld hätte (und zudem weite Teile der Welt in Abhängigkeit sehen wollen würde), würde ich ein gigantisches System von Debris Monitoring aufbauen, mit der größten AI-Datenbasis. Diese Daten würde ich verkaufen, als Option zusätzlich mit einem Warnsystem. Ich weiß, das gibt es schon. Jedoch eben nur für Teile die größer 10 cm sind.
Aber in den nächsten 3-5 Jahren werden die kleinen Teilchen, kleiner als 1 cm, die größte Gefahr werden. Sie werden sich im Dominosystem vermehren, in Schwärmen kommen und ganze Konstellationen gefährden. Ich würde eine Flotte von LEO-Observation-Satellites mit unterschiedlichen Sensoren operieren lassen, Impacts 24/7 messen und die AI das übrige tun lassen. Im Space Safety Programm gibt es ja schon ein paar Ansätze dafür, aber leider nur mit unterfinanzierten Studien.
2) Autonome Ausweichsysteme, eine Art autonomes Fliegen. Ein Weltmarkt für kleine Module, wie bei Automotive, für jeden zugänglich. Wird hier Europa vorne liegen? Technologisch und preislich?
3) Was auch noch fehlt ist eine allumfängliche Software zur Vorhersage, ob ein Satellit vollständig verbrennt oder nicht. Denn wer das nicht nachweisen kann, insbesondere bei Satelliten > 200 kg, muss, laut Zero Debris Charter, aktiv und kontrolliert (und somit teuer) über den Meeren abstürzen. Als Satellitenbauer kaufe ich mir doch lieber eine zertifizierte Software. Diese Software muss allerdings erschwinglich sein, sonst kann sie sich kein KMU/Start-up leisten und das kann nicht das Ziel einer Zero Debris Initiative sein.
5. Aber was ist JETZT, KURZFRISTIG zu tun?
1) Die 25 Jahre Deorbit-Regel ist aus dem Mittelalter aber in den meisten Köpfen noch fest verankert. Ich empfehle dringendst, dass die Regel: „Deorbit innerhalb 5 Jahre nach End-of-Business“ für alle ESA-Missionen in LEO sofort eingeführt wird und dies von oberster Stelle so auch öffentlich und unmissverständlich kommuniziert wird.
2) Weder ARIANE 6 noch VEGA dürfen mehr Satelliten in LEO transportieren, die diese Regel nicht befolgen. Elon Musk macht es der Welt vor: Ab Oktober gibt es bei FALCON 9 keine Mitflugerlaubnis mehr für Umweltsünder.
3) Zudem sollte jeder Satellit Retroreflektoren an Bord haben, um ein genaues Tracken vom Boden aus zu ermöglichen.
4) Vouchers sollten seitens ESA für Firmen vergeben werden, die auf ihre Satelliten Zero Debris Technologien einbauen.
5) Herr Direktor Densing, wenn es europäische Staaten ernst meinen mit Umweltbewusstsein und Clean Green Space, muss das Space Safety Programm auf der CMIN 2025 signifikant gesteigert werden.
6. FINISH
So, ich glaube das ist jetzt genug Pulver für eine angeregte Paneldiskussion.
Ich danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit.
