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Lösungen für Weltraummüll könnten dabei helfen, das Plastikproblem der Erde zu lösen

25. Februar 2021 | Allgemein | Natur | Umwelt | Wirtschaft | Finanzen | Wissenschaft | Forschung | connectiv.events

Quelle: Bloomberg

Raumfahrtagenturen haben bereits einige Erfolge im Umgang mit der wachsenden Menge an Satellitenmüll erzielt

Seit 1957 haben wir 9.600 Satelliten gestartet. In den ersten Jahrzehnten hat sich niemand Gedanken darüber gemacht, was passieren würde, wenn sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben. Bis die Raumfahrtbehörden beschlossen, etwas zu unternehmen, war es zu einem Problem geworden.

„Die überwiegende Mehrheit der Objekte im Orbit ist dort praktisch gestrandet“, sagt Stijn Lemmens, ein Analyst für Weltraummüll bei der Europäischen Weltraumorganisation. „Und sie haben eine Lebensdauer von Hunderten, Tausenden von Jahren.“

Alte Satelliten sind totes Gewicht, taumelnde Metallstücke, die unseren Planeten umkreisen und zu explodieren drohen oder mit aktiven Geräten zusammenstoßen, die für Kommunikation, Wettervorhersage und Navigation wichtig sind. Jede Kollision zerbricht große Objekte in kleinere Stücke, was zu einem exponentiellen Anstieg der Trümmer führt.

 

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Laut ESA gibt es etwa 34.000 Fragmente, die größer als 10 Zentimeter sind, und über 128 Millionen Objekte, die noch kleiner sind, die im Weltraum herumfliegen. Diese Zahl wird steigen, wenn wir mehr Raketen und Satelliten starten und wenn Trümmerereignisse immer häufiger werden.

Während unsere Bemühungen, den Plastikmüll auf der Erde radikal einzudämmen, bisher erfolglos geblieben sind, haben wir im Weltraum tatsächlich einige Fortschritte gemacht.

In den späten 1990er und frühen 2000er Jahren begann die internationale Gemeinschaft, sich ernsthaft mit dem Problem zu befassen. Es wurden Richtlinien aufgestellt, die die Betreiber dazu ermutigen, Satelliten mit Systemen zur Reduzierung von Trümmerteilen auszustatten. Obwohl sie nicht verpflichtend sind, zeigen Untersuchungen der ESA, dass zwischen 60 und 90 % der neuen Satelliten, die seit dem Jahr 2000 in den so genannten geostationären Orbit geschossen wurden, diese Richtlinien erfüllen.

Der Erfolg ist zum Teil darauf zurückzuführen, dass sich alle Satelliten dort dieselbe Umlaufbahn teilen, eine Strecke von genau 35.786 Kilometern (22.236 Meilen) über dem Äquator, so dass der physikalische Raum begrenzt ist. Eine Kollision kann die eigene Ausrüstung beschädigen und zwingt jeden Satelliten, taumelnden Trümmern auszuweichen – für immer. „Es gibt ein starkes Bewusstsein und einen Anreiz für die Betreiber, sich dort verantwortungsvoll zu verhalten“, sagt Lemmens.

Die Lösung ist einfach: Eine Treibstoffreserve erlaubt es den Satelliten, die geostationäre Umlaufbahn einfach zu verlassen, wenn sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, und in Umlaufbahnen zu gelangen, in denen keine aktiven Satelliten operieren.

 

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Die niedrigeren Orbits, zwischen null und 2.000 Kilometern vom Äquator entfernt, erweisen sich als größere Herausforderung. Dort haben nur zwischen 5 und 10 % der Objekte erfolgreich die Trümmerschutzmaßnahmen erfüllt. Das ist besorgniserregend, denn dort findet das Wachstum statt, sagt Lemmens.

Das wohl ehrgeizigste Low-Orbit-Projekt ist Elon Musks Starlink, das eine Konstellation von 40.000 Satelliten starten will, um Breitband-Internet in die ganze Welt zu übertragen. Seit Mai letzten Jahres wurden fast 700 Starlink-Satelliten gestartet, was bedeutet, dass Musk im Alleingang die Anzahl der aktiven Satelliten um fast ein Drittel erhöht hat.

Die Richtlinien legen fest, dass diese niedrig fliegenden Satelliten die Region, in der sie operieren, innerhalb von 25 Jahren verlassen und langsam zur Erde zurückkehren sollten, bis sie die Atmosphäre erreichen und sich selbst zerstören. Die ESA arbeitet nun an einem Index, von dem sie sich erhofft, dass er das Bewusstsein unter den Hunderten von Akteuren – von Regierungen bis zu Universitäten – schärft, die Satelliten in niedrigere Umlaufbahnen bringen. Der Index wird eine Risikometrik angeben, die zeigt, wie anfällig ein Satellit für Fragmentierung und Kollisionen ist.

Natürlich wird es die alten Satelliten und die Millionen von Scherben, die bei den Kollisionen entstehen, immer noch geben. Aber die Raumfahrtbehörden entwickeln neue Technologien, um mit ihnen umzugehen. Der erste Schritt ist die Annäherung an den Satelliten mit Hilfe von Computer-Vision-Technologie. Als nächstes raten die Agenturen, den Abfall mit Harpunen, Netzen oder Roboterarmen einzufangen. Ziel ist es, sie in einem Stück zurück zur Erde zu bringen oder sie dazu zu bringen, sich unserem Planeten zu nähern und sich selbst zu zerstören, wenn sie die Atmosphäre erreichen.

Lemmens sagt, dass dies auch für die Lösung des Müllproblems im Meer anwendbar ist. „Denken Sie an aktive Entfernungsmissionen: die Robotik, die Führung, Navigation und Kontrolle, die erforderlich sind“, sagt Lemmens. „Sie können sich vorstellen, dass die gleiche Art von Algorithmen anschließend auch auf der Erde eingesetzt werden kann.“

Sicherlich ist die Umgebung dort draußen rauer, und einige der im Weltraum benötigten Technologien sind sehr spezifisch. Ein Satellit ist nicht dasselbe wie eine Plastiktüte. Und doch, bei so vielen Gemeinsamkeiten beider Probleme, ist es verlockend zu denken, dass Lösungen, die für das eine funktionieren, uns auch bei der Lösung des anderen helfen könnten.

„Sowohl auf der Erde als auch im Orbit geht es immer darum, dass wir, sobald wir unsere Hauptaufgabe erfüllt haben, die langfristigen Folgen vergessen“, sagt Lemmens. „Es ist ein menschlicher Reflex, nicht an diese Zeitskalen zu denken, sowohl auf der Erde als auch im Orbit, aber die Lösung könnte von derselben Art sein.“

 

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Natural Sound Systeme

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Worin besteht eigentlich der Unterschied zwischen den Natural Sound Systeme der Firma idealsound und herkömmlichen Lautsprechern? Was macht die Natural Sound Systeme so besonders?

Als erstes fällt einem das ungewöhnliche Design auf. Man sieht auf den ersten Blick, dass hier etwas „anders“ ist. Doch worin liegt nun der grundlegende technische Unterschied zu anderen Lautsprechersysteme?

Donner und Vogelgesang

Hier ist es nun wichtig, sich die Funktionsweise einer Lautsprecherbox etwas näher anzuschauen.

Bei herkömmlichen Lautsprechern wird der Schall, in einen konstruktionsbestimmten Abstrahlwinkel, nach vorne in eine Richtung abgegeben. Bei einem Stereosignal (zwei Lautsprecherboxen) sitzt der Zuhörer idealerweise dann im sogenannten Stereodreieck, was bedeutet, dass er mehr oder weniger stark oder laut „etwas“ auf die Ohren bekommt.

Ein Blick in der Natur erklärt den Unterschied

Wirft man einen Stein in ruhiges Gewässer, so wird eine gleichmäßige Wellenausbreitung sichtbar. In der Natur breitet sich zum Beispiel der Gesang eines Vogels „kugelförmig“ aus, wodurch er sehr gut und weit hörbar ist.

Die Natural Sound Systeme von idealsound erreichen nun unter zu Hilfenahme eines Campanoiden, welcher oberhalb des Breitbandlautsprechers – beziehungsweise bei den Zwei und Dreiwegesystemen zwischen dem Mittel- und Hochtöner – platziert ist. Dadurch kommt es zu einer gleichmäßigen, 360 Grad Schallabstrahlung in kugelförmiger Charakteristik.  sind Sie in der Lage, mit nur zwei Lautsprecherboxen ein dreidimensionales Klangbild zu erzeugen.

Aufgrund dieser Konstruktion wird das „natürliche Hören“, also das „Hineinhören“ in eine Klangwelt, gefördert, wodurch sich diese Systeme auch sehr gut für die therapeutische Arbeit eignen. Die Zuhörer nehmen die Musik plötzlich vollkommen anders war, da das Gehör sich zunehmend „öffnet“ und förmlich nach „Informationen“ sucht. Positioniert man sich genau zwischen zwei Natural Sound Lautsprechern, entsteht der Klangeindruck eines Surroundklangsystems. Man fühlt sich mitten drin im Klanggeschehen.

Der wichtigste Informationsanteil einer musikalischen Darbietung liegt im Mitteltonbereich – hier spielt sich im wahrsten Sinne des Wortes die Musik ab. Genau da liegen auch die Stärken der Natural Sound Systeme von idealsound und überzeugen mit transparenter Wiedergabe sowie detailreicher Tiefenstaffelung.

Daher entdeckt man beim mehrmaligen Anhören eines Musikstückes auch immer wieder neue Details, die zuvor anscheinend nicht dagewesen sind. Der Hochtonbereich rundet den hervorragenden Gesamteindruck ab und lässt das Musikmaterial im richtigen Licht erstrahlen.

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