03.06.2021 / 09:38 // Vyoma

Mehrere Millionen Jahre lang hatte die Erde nur einen Begleiter: unseren Mond. Doch seit Beginn des Raumfahrtzeitalters im Oktober 1957 kamen zahlreiche weitere hinzu. Über 128 Millionen Objekte größer als 1 mm befinden sich mittlerweile im Erdorbit, die als so genannter Weltraummüll (Space Debris) registriert sind. Sie sind nicht nur für künftige Missionen ein Problem, sondern gefährden Technik und die astronautische Raumfahrt schon heute. Die Internationale Raumstation ISS und Satelliten müssen immer wieder Bahnkorrekturen vornehmen, um gefährliche Annäherungen oder gar Kollisionen zu vermeiden. Wie dringlich das Thema Weltraummüll ist, zeigte sich am 23. April 2021. Die Besatzung der SpaceX Crew-2-Mission wurde vor einer möglichen Begegnung mit Weltraumschrott innerhalb der nächsten Minuten gewarnt – zu spät für ein Ausweichmanöver. Zwar stellte sich die Warnung als Fehlalarm heraus, doch sie verdeutlicht das Problem. Während die Astronaut:innen mit dem Schrecken davon kamen, hatte man sich zeitgleich auf der Erde des Themas angenommen. Vom 20. bis 23. April 2021 fand unter Federführung der ESA die 8. Europäische Konferenz über Weltraummüll statt.

Wir sprachen exklusiv mit Luisa Buinhas, Space Systems Engineer und Co-Founderin von Vyoma – einem Startup mit Sitz in Darmstadt und München, das den Orbit dank vollautomatischer Technik und satellitengestützter Beobachtung von Weltraumschrott sicherer machen will, über Nachhaltigkeit im Weltraum, Mindsets im NewSpace und Raumfahrt “Made in Germany”.

Luisa Buinhas, Co-Founderin und Space Systems Engineer Vyoma,
© Luisa Buinhas, Vyoma


Astrodrom:
Luisa, zahlreiche Experten haben sich zum Thema Space Debris auf der Europäischen Konferenz für Weltraummüll ausgetauscht. Auch Vyoma hatte bei dieser Veranstaltung eine Session. Welchen Ansatz verfolgt euer Unternehmen, um der Lage Herr zu werden?


Luisa Buinhas:
Wir stellen fest, dass sich im erdnahen Weltraum immer mehr Satelliten und Trümmerteile anhäufen. Die Bandbreite reicht dabei von kleinen Splittern über ausgediente Satelliten bis hin zu im Orbit verbliebenen Raketenstufen. All das nennen wir Trümmerteile, aber sie sind eigentlich nur Müll, der im All treibt. Zudem umkreisen aktuell mehr als 4.000 Satelliten die Erde und es werden immer mehr. Aufgrund der zahlreichen Starts heutzutage wird die Anzahl innerhalb dieses Jahrzehnts exponentiell ansteigen. Daher müssen wir anfangen, verantwortungsvoll mit der Weltraumumgebung umzugehen. Wir müssen wissen, wo sich all diese Objekte befinden. Nur so können wir verhindern, dass sie mit in Betrieb befindlichen Satelliten kollidieren. Deshalb wird Vyoma eine Satelliten-Konstellation zum Einsatz bringen, mit der als Weltraummüll bezeichnete Objekte verfolgt werden können.

Illustration des angewendeten Prinzips,
© Vyoma

Diese weltraumbasierte Beobachtung ermöglicht es uns, das Vertrauen der Satellitenbetreiber in die Vorhersage der Umlaufbahn zu steigern. Denn wir können die Teile häufiger, in nahezu Echtzeit, aus geringerer Distanz und mit einer hohen Genauigkeit beobachten. Mit diesen verbesserten Daten können wir nicht nur die Beobachtung selbst, sondern auch einen zuverlässigen und automatisierten Satellitenbetrieb anbieten.


Wie viele Satelliten sind notwendig, bis die Konstellation einsatzbereit ist?


Das bleibt bis zum Start unserer Satelliten ein Geschäftsgeheimnis. Denn um kostenmäßig konkurrenzfähig zu sein, ist ein umfassender Optimierungsprozess notwendig, der nun abgeschlossen wird. Was man aber sagen kann: In der genauen Anzahl liegt der Kern der Kostenwettbewerbsfähigkeit.


Die Satellitenkonstellation von Vyoma beobachtet Weltraummüll. Die Orbitalinformationen der Objekte werden durch die Kombination der Beobachtungen optischer Kameras an Bord mit GNSS-Signalen gewonnen. © Vyoma


Gibt es einen Punkt, an dem euer Vorhaben an technische Grenzen stößt oder ist es bis in die Unendlichkeit skalierbar? Immerhin sollen mit Starlink1, Kuiper2 und Athena3 in naher Zukunft gleich drei große Satellitennetzwerke aufgebaut werden. Das bedeutet viel Arbeit für Vyoma.


1 – SpaceX
2 – Amazon
3 – Facebook

Sagen wir es so: Wir brauchen nicht mehr Satelliten, wenn einfach mehr Objekte in denselben überfüllten LEO- (Low-Earth Orbit, niedriger Erdorbit, 200 – 2.000 km) und GEO- (Geostationary Orbit, geostationärer Orbit, 35.786 km) Gürteln fliegen. Skalierbarkeit kommt mit der Automatisierung von Betriebsabläufen und aus der Führung eines genauen Objektkatalogs. Beides zusammen ermöglicht es, die Reaktionsfähigkeit des Verkehrsmanagements im Orbit zu erhöhen. Man kann sich das wie im Straßenverkehr vorstellen: Je besser und aktueller die Informationen über die Umgebung sind, desto geringer ist das Risiko von Kollisionen – und desto weniger Fehlalarme gibt es. Was in der Raumfahrt jedoch hakt, sind eine klare rechtliche Durchsetzung und behördliche Aufsicht von Verkehrsmanagementverfahren, aber auch die internationale Zusammenarbeit. Das zeigt sich unter anderem daran, dass sich die Verfahren zum Erhalt einer Startlizenz unterscheiden. Sie sind in Russland anders als in China, in den USA anders als in Russland und so weiter. Was fehlt, ist die globale Harmonisierung der Vorgaben. Die Staaten müssen anfangen, miteinander zu reden, um Strategien anzugleichen. Besonders wichtig ist das, falls Konflikte entstehen. Ein abgestimmtes Vorgehen ließe das Weltraum-Verkehrsmanagement genauso wie das automatisierte Autofahren werden. Bis dahin können wir die besten verfügbaren Daten für Gruppen von Satellitenbesitzern und -betreibern bereitstellen, damit sie fundierte Entscheidungen darüber treffen können, wie sie ihre Satelliten manövrieren, wenn eine riskante Kollision erkannt wird. Und da der Weltraum eine wichtige geopolitische Rolle spielt, wollen wir mit den von uns generierten Daten auch B2G-Entscheidungsträger [Anm. Business-to-Government] dabei unterstützen, die richtigen Entscheidungen in Richtung Nachhaltigkeit im Weltraum zu treffen.


Apropos: SpaceX und auch die NASA planen, noch innerhalb dieses Jahrzehnts Menschen zum Mars zu schicken.
Elon Musk kündigte bereits an, zur Kommunikation auf dem Mars sowie zwischen Mars und Erde auf Starlink zu setzen. Ist eure Technik auch geeignet, im Orbit unseres Nachbarplaneten zu arbeiten?


Sobald wir anfangen, Kolonien auf dem Mars zu errichten, muss eine neue Boden- und Weltrauminfrastruktur um den Mars herum aufgebaut werden, um die Habitate zu unterstützen. Wir hoffen, dass die Lektionen, die wir hier auf der Erde gelernt haben, die Menschen dazu bringen, das Sonnensystem auf nachhaltigere Weise zu erobern. In jedem Fall ist unser System zur Erfassung von Weltraummüll auf andere Planeten übertragbar und wir können uns das in den nächsten Jahrzehnten durchaus vorstellen. Wir werden unser eigenes Weltraumbeobachtungssystem um den Mars und den Mond herum einsetzen, um nicht nur die Verfolgung von Trümmerobjekten zu unterstützen, sondern auch um Operationen im Orbit zu ermöglichen. Zum Beispiel Betankungen im Orbit, Wartungen im Orbit, Fertigung im Orbit und so weiter. Das ist eine der großen Errungenschaften, die man mit Weltraumobservatoren haben kann.


Ist es nicht ein Widerspruch, zur Beobachtung von Satelliten und Weltraummüll weitere Satelliten ins All zu bringen, die das Problem weiter verschärfen könnten?


Es klingt wie ein Widerspruch, aber das Problem des Weltraummülls ist ziemlich kompliziert. Beobachtungen vom Boden aus unterliegen Störungen und es gibt nur spärliche Informationen aus dem Orbit. [Anm.: Bei der erdgebundenen Beobachtung können nur Zeitfenster genutzt werden, in denen die nachzuverfolgenden Objekte in einem begrenzten Bereich den Beobachtungspunkt überfliegen] Deshalb ist es sehr schwer, aus den derzeitigen Möglichkeiten aussagekräftige Vorhersagen über die Position von Trümmerobjekten abzuleiten. Durch die Beobachtung von Objekten vom Weltraum aus können wir einerseits die Häufigkeit der Beobachtungen erhöhen. Andererseits haben wir durch die optimierte Geometrie unserer Konstellation den Vorteil, sehr genaue Vorhersagen treffen zu können. Außerdem können wir tausende falsch-positive Kollisionsmeldungen [Anm. Fehlalarme] reduzieren, die jeden Tag auftreten. In gewisser Weise beobachten wir gefährliche Objekte aus dem Weltraum, um den Weltraum sicher zu halten. Für uns selbstverständlich ist auch, dass wir uns an die internationalen Richtlinien zur Vermeidung von Weltraummüll halten. Wir räumen hinter uns selbst auf, indem wir unsere Satelliten aus der Umlaufbahn entfernen und sie auf natürliche Weise in der Atmosphäre verglühen lassen, sobald die Mission beendet ist.


Wird es denn einen Punkt geben, an dem die Mission komplett abgeschlossen ist?


Unsere Mission ist erst dann erfüllt, wenn der Weltraum wieder nutzbar ist. Dazu ist wahrscheinlich eine Aufstockung unserer Satelliten erforderlich. Typischerweise werden LEO-Satelliten für eine Lebensdauer von 5 bis 7 Jahren gebaut, einige sogar für kürzere. Das bedeutet, dass man hin und wieder einen Satelliten ersetzen muss. Und wenn wir einen Satelliten ersetzen müssen, führen wir einen kontrollierten Wiedereintritt durch, bevor wir einen neuen in den Orbit schicken.


Das entspricht dem Standard-Verfahren bei Satelliten im niedrigen Erdorbit. Eine absolute Neuheit hingegen ist das Angebot von Vyoma, die Kollisionsvermeidung von Satelliten als Abonnement-Lösung anzubieten. Welche Bedenken gibt es seitens der Betreiber, diese kritische Aufgabe an ein externes Startup auszulagern?


Die Kollisionsvermeidung ist nur einer der Services, die wir anbieten. Mit Algorithmen und sicheren Daten gestalten wir operative Prozesse effektiver und können helfen, die Kosten der Satellitenbetreiber drastisch zu reduzieren. Dies ist insofern wichtig, als dass Legacy-Software und -Praktiken nicht mehr mit den aktuellen Betriebsanforderungen und Personalkosten in der Raumfahrt mithalten können. Mit der Automatisierung erhöhen wir also nicht nur die Sicherheit im Weltraum, sondern erfüllen auch die Bedürfnisse der Betreiber. Dass wir das als Startup anbieten, ist dabei irrelevant. Denn jeder von uns Gründerinnen und Gründern hat zu diesen Themen promoviert und bereits an der Entwicklung von Algorithmen für Satellitenmissionen und -formationen sowie für Orbit-Bestimmung gearbeitet. Eine große Stärke unseres Unternehmens ist das tiefe Verständnis für das Problem, vor allem aber der starke technische Hintergrund, den auch unsere neuen Mitarbeiter haben.



Das heißt, ihr konntet bereits neue Mitarbeitende einstellen?


Ja, wir sind derzeit neun Mitarbeitende in Vollzeit und vier Praktikant:innen. Allerdings war es für uns nicht überraschend, dass sich Leute für uns interessieren. Denn erstens ist sich die Raumfahrtgemeinde im Allgemeinen der Problematik des Weltraummülls und der Nachhaltigkeit im Weltraum bewusst. Das ist im Moment ein ziemlich brisantes Thema und schafft generell ein großes Interesse. Außerdem waren die Personen, die wir am Anfang eingestellt haben, Teil unseres Netzwerks. Es waren Kollegen und Personen, denen wir vertrauten. Menschen, deren Arbeit wir kannten und vor deren Fähigkeiten wir großen Respekt hatten. Das war unsere Motivation, sie dazu zu bringen, mit uns zu arbeiten. Gleichzeitig hatten wir das Glück, eine erste Investitionsrunde zu haben, die es uns ermöglicht, weitere Talente einzustellen.


Wie schwer oder leicht fällt es euch heute, neue Mitarbeitende zu gewinnen?


Wir haben bereits einige Bewerberrunden hinter uns und sind sehr zufrieden mit deren Verlauf. Wir konnten Mitarbeitende einstellen, deren Qualifikationen genau unseren Vorstellungen entsprechen. Wir hoffen, dass wir auch in Zukunft die benötigten Spezialisten nicht nur in München, sondern auch in Deutschland und weltweit finden können. Zwar hatten wir bisher keine Rekrutierungsprobleme, sind uns aber darüber im Klaren, dass es mehr Nachfrage als Ingenieure gibt. Demzufolge werden wir unsere Einstellungsmöglichkeiten nicht nur auf Deutschland, sondern auf den Rest der Welt ausweiten.


Wie wichtig sind dabei die Qualifikationen, die potentielle Bewerber:innen mitbringen?


„We don‘t want monkeys.“ Wir wollen Menschen, die lernen und diese Arbeit als Herausforderung sehen. Wenn sie ein Profil haben, das nicht zu 100 % den Merkmalen der Stellenbeschreibung entspricht, ist das absolut in Ordnung. Es muss auch für Neueinsteiger ein Lernprozess sein. Denn das ist auch ein Motivationsfaktor.


Stichwort Motivation: Was führte euch dazu, ein Unternehmen zu gründen, das sich des Problems des Weltraummülls annimmt?


Wir sind als Gründer sind mit dieser Idee zusammengewachsen, weil einige von uns bei der ESA im Space Debris Office in Darmstadt gearbeitet haben. Sie sahen aus nächster Nähe, was die Bedürfnisse des zukünftigen Weltraum-Ökosystems sind. Zudem gibt es zahlreiche unzuverlässige Vorgehensweisen im Zusammenhang mit Weltraummüll. Wir wollen beweisen, dass wir die Sicherheit im Weltraum erhöhen können, indem wir Verfahren automatisieren und Beobachter im All haben. Wir haben Erfahrung und wissen, was genau das Problem ist und dass es nicht wie bisher weitergehen kann. Also haben wir uns zusammengetan und versucht, eine Lösung zu finden.


Quickfacts Vyoma

Vyoma GmbH
gegründet08/2020
StandorteDarmstadt, München
Mitarbeitende9 Vollzeitbeschäftigte + 4 Praktikant:innen
Websitevyoma.de
Social NetworksInstagram, Facebook, LinkedIn, Twitter
Das Führungsteam von Vyoma
Luisa Buinhas
Co-Founder | Space systems engineer
© Vyoma
Stefan Frey
Co-Founder | Astrodynamics Specialist
© Vyoma
Christoph Bamann
Co-Founder | Astrodynamics Specialist
© Vyoma


Wäre etwas anders gewesen, wenn Vyoma nicht mitten in der Pandemie gegründet worden wäre?


Das glaube ich nicht. Wir sind mit unserer Entwicklung ziemlich genau im Zeitplan. Die Arbeit aus der Ferne führt lediglich dazu, dass wir die Art und Weise der Kommunikation anpassen mussten. So wird ein Meeting anberaumt, anstatt einfach zur nächsten Tür zu gehen und eine Frage zu stellen. Doch wenn es um Fortschritt geht, hätte sich daran nichts geändert. Insofern sind wir auf dem richtigen Weg.


Als deutsche GmbH hat Vyoma ihren Sitz in Darmstadt. Welche Standortfaktoren sind für euch wichtig, um auch langfristig in Deutschland zu bleiben?


In erster Linie sind die Möglichkeiten, die Deutschland bietet, ausgereift. Deutschland und auch Europa investieren in neue Teams, in neue Ideen, in neue Technologien. Das macht es sehr attraktiv und spannend, Teil dieses Ökosystems zu sein. Weitere, ebenso wichtige Faktoren sind die Nähe zur Raumfahrt-Community und die Nähe zu unserem Netzwerk. So war z.B. die Tatsache, dass die ESA einen Standort in Darmstadt hat, für uns ein entscheidender Punkt, um unser Unternehmen dort anzusiedeln. Die Tatsache, dass in München so viele neue Dinge in der Raumfahrt passieren und viele junge Talente von der Universität kommen, führte zu der Entscheidung, auch von München aus zu operieren. Natürlich können wir auch an anderen Standorten Tochterunternehmen eröffnen. Aber ich denke, dass unser Hauptstandort vorerst in Deutschland bleiben wird.


Arbeitet Vyoma auch mit anderen Startups zusammen?


Das ist eine sehr spannende Frage. Ich denke, dass das Mindset des NewSpace sehr von Vernetzung und Kooperation geprägt ist. Mit anderen Firmen aus dem NewSpace arbeiten wir zusammen und vernetzen uns auch mit vielen, vor allem in Deutschland. Wir sind regelmäßig in Gesprächen mit anderen Leuten und versuchen zu sehen, wo wir Möglichkeiten für Kooperationen und Verknüpfungen finden können. Ich glaube, dass die neue Dynamik der NewSpace-Ökonomie viele Synergie-Effekte zwischen neuen Ideen und neuen Akteuren schafft und der Aufbau guter Beziehungen zu anderen Partnern spannende Möglichkeiten der Zusammenarbeit mit sich bringt. Wir glauben also durchaus, dass eine gesunde Mischung aus Kooperation und Wettbewerb in der heutigen Zeit die wichtigsten Zutaten für Erfolg sind. Die Mentalität der neuen Generation ist eindeutig auf “Let’s talk” und „Let’s do it“ ausgerichtet, und das gefällt uns sehr.


Abschließend noch eine Frage zum anstehenden Jubiläum, denn Vyoma wird im August 2021 ein Jahr alt. Wie feiert ihr den ersten Geburtstag?


Das wird von den Einschränkungen im Zusammenhang mit Corona abhängen. Wir möchten natürlich gern mit unseren Mitarbeitenden persönlich feiern um anzuerkennen, was sie geleistet haben. Zum Beispiel ihre Geduld, die sie seit Monaten aufbringen. Sie waren auch im Homeoffice unermüdlich, haben großartig mitgearbeitet und alles, was wir bisher erreicht haben, verdanken wir ihnen. Wir möchten also, dass das erste Jubiläum eine Feier des Unternehmens ist, deren Fokus auf den Leistungen der Mitarbeiter liegt, denn sie sind der Kern unseres Erfolgs. Wie wir das – hoffentlich – machen werden: Wir halten es zwanglos und informell, denn wir sind immer noch ein kleines Team und wollen mit unserem Team verbunden bleiben. Die zwischenmenschliche Chemie ist wichtiger als die Tatsache, dass wir nur feiern. Das Team ist wie eine Familie und wir wollen, dass sie sich wie eine Familie fühlen. Also wird es vor allem eine Familienfeier sein.

Luisa, vielen Dank für das Gespräch und für die Zukunft viel Erfolg!