RORSAT

RORSAT (Radar Ocean Reconnaissance SATellite; deutsch Ozean-Überwachungs-Radar-Satellit ) ist der westliche Name, der der sowjetischen Satellitenreihe Uprawljajemij Sputnik-Aktiwnij (US-A oder US-AM, GRAU-Index des Komplexes: 17K114, die des Satelliten 17F16) gegeben wurde. Diese Satelliten wurden zwischen 1967 und 1988 gestartet, um NATO- und Handelsschiffe mit aktivem Radar zu überwachen. RORSATs wurden – wie auch die anderen Militärsatelliten – unter der Kosmos-Bezeichnung geführt. Sie wurden mit Zyklon-2-Raketen in ihre Umlaufbahn verbracht.^[1]

Kernreaktoren zur Stromversorgung

Damit das Suchradar effektiv arbeitet, musste für die RORSATs eine niedrige Umlaufbahn gewählt werden. Durch den hohen Energiebedarf des Radars konnten zur Stromversorgung des Satelliten keine Solarzellen verwendet werden, diese hätten durch ihre Größe zu großen Reibungsverlusten in der Atmosphäre geführt, deren Widerstand in dieser relativ geringen Höhe noch eine Rolle spielt. Somit hätte sich die Höhe der Umlaufbahn schnell verringert. Folglich trugen alle operationellen RORSATs Kernreaktoren vom Typ BES-5, die mit ²³⁵U betrieben wurden. Normalerweise wurden die Reaktormodule der Satelliten am Ende ihrer Lebenszeit abgetrennt und flogen mit eigenem Antrieb in eine höhere Umlaufbahn (eine sogenannte „Beseitigungsbahn“). Es gab jedoch einige Zwischenfälle, bei denen radioaktives Material in die Atmosphäre gelangte. Die ersten Prototypen der RORSAT-Serie enthielten keinen Reaktor, sondern wurden mit Batterien betrieben, die jedoch nur eine Lebensdauer von wenigen Tagen hatten.

Obwohl die meisten Reaktorkerne erfolgreich hohe Bahnen erreichten, sind diese Bahnen nicht endgültig. Wenn keine weiteren Maßnahmen ergriffen werden, kehren die hochradioaktiven Objekte nach einigen hundert Jahren wieder in die Erdatmosphäre zurück; bis dahin wird jedoch die Radioaktivität kaum abgesunken sein.

Die RORSATs gelten als der Hauptverursacher des Weltraummülls in einer Höhe von etwa 950 Kilometern über der Erde. Konstruktionsbedingt emittierten die Satelliten ihr Kühlmittel, eine eutektische Natrium-Kalium-Legierung (NaK), beim Abtrennen des Reaktorkerns in den Orbit. Es wird geschätzt, dass es in den nächsten Jahrzehnten weiterhin in der Größenordnung 10.000 Tropfen gibt (ca. 5 mm bis maximal 55 mm Durchmesser).^[2]

Da das Metallkühlmittel mit Neutronen vom Kernreaktor bestrahlt wurde, enthält es geringe Mengen des radioaktiven Argon-39, das eine Halbwertzeit von 269 Jahren aufweist.

Technische Daten

Die Satelliten weisen eine Masse von etwa 3,8 t (Startmasse 4,3 t), einen Durchmesser von 1,3 m und eine Länge von etwa 10 m auf. Zwei große längliche Antennen sind an jeder Seite des Satelliten angebracht. Die Brennstoffsektion für den Reaktor (Masse 53 kg, 0,6 m Länge und 0,2 m Durchmesser) besteht aus 37 zylindrischen Brennelementen mit insgesamt 31,1 kg Uranbrennstoff, der auf 90 % ²³⁵U angereichert ist.^[3][4]

Unfälle

RORSAT Fehlstart, 25. April 1973

Der Start scheiterte und der Reaktor stürzte in den pazifischen Ozean nördlich von Japan. Die Strahlung wurde durch ein US-Messflugzeug festgestellt.

Kosmos 954

Der Reaktorkern konnte am Ende seiner Lebenszeit nicht in eine hohe Umlaufbahn geschossen werden. Radioaktives Material trat am 24. Januar 1978 wieder in die Atmosphäre ein und zog eine Spur nach sich, die eine Fläche von 124.000 Quadratkilometern der kanadischen Nordwest-Territorien mit radioaktivem Material kontaminierte.

Kosmos 1402

Ende 1982 konnte die Endbahn nicht erreicht werden. Der Reaktorkern wurde vom Rest des Satelliten getrennt und war das letzte Stück des Satelliten, das zur Erde zurückkehrte. Es stürzte am 7. Februar 1983 in den Südatlantik.

Kosmos 1818

Der auch mit „Plasma-A“ bezeichnete Satellit diente (wie auch Kosmos 1867) zur Erprobung des neuen Reaktortyps Topas-1, welcher bei 320 kg Masse 5–10 kW elektrische Leistung abgab und 12 kg ²³⁵U enthielt. Er wurde am 2. Februar 1987 gestartet, aber bereits nach 142 Tagen wieder abgeschaltet. Seit Juli 2008 zerfällt der Satellit in Teile (bisher 30), die sich langsam auf der Bahn verteilen.^[5]

Kosmos 1900

Das primäre System versagte bei dem Versuch, den Reaktorkern in seine Endbahn zu schießen. Das Reservesystem schoss den Kern jedoch auf eine Umlaufbahn, die 80 Kilometer unterhalb der geplanten lag.

Startliste

Weblinks

• Sven Grahn: The US-A program (Radar Ocean Reconnaissance Satellites – RORSAT) and radio observations thereof (englisch)
• Bilder der US-A RORSAT-Satelliten (Memento vom 28. September 2016 im Internet Archive) mit französischen Erläuterungen
• IPPE: High-Temperature Nuclear Reactors for Space Applications (Memento vom 1. November 2007 im Internet Archive) (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ US-A auf Gunter’s Space Page, eingesehen am 18. Dezember 2010
2. ↑ Carsten Wiedemann, Eduard Gamper, Andre Horstmann, Vitali Braun, Enrico Stoll: The Contribution of NaK Droplets to the Space Debris Environment, abgerufen am 11. Nov. 2018
3. ↑ Globalsecurity.org: RORSAT
4. ↑ US-A in der Encyclopedia Astronautica (englisch)
5. ↑ Russischer Atomsatellit zerbröselt im Weltall. Russland-Aktuell, Januar 2009