Als Space Surveillance System (Weltraumüberwachungssystem) wird ein Netzwerk von Teleskopen und Radaranlagen bezeichnet, das zur Aufrechterhaltung eines Katalogs von künstlichen Weltraumobjekten (operationelle Satelliten, Weltraumschrott) eingesetzt wird. Systeme dieser Art werden derzeit von den Vereinigten Staaten, Russland und der Volksrepublik China betrieben. Die ESA hat mit dem SSA-Programm ein eigenes Überwachungssystem.
Das System besteht aus einem weltweit verteilten Netz von Sensoren zur Verfolgung und Überwachung von künstlichen Weltraumobjekten. Es wird von der U.S. Space Force betrieben und steht unter dem Oberbefehl des United States Space Command.
Das Netzwerk kombiniert zahlreiche boden- und weltraumgestützte Sensoren miteinander, um eine lückenlose Überwachung verschiedener Umlaufbahnen garantieren zu können.
Die USA verwenden überwiegend Radar-Systeme, um Objekte in erdnahen Umlaufbahnen (LEO) verfolgen zu können. Sie arbeiten unabhängig von Tageslicht und Wetterlage. Neben klassischen Phased-Array-Radaren (z. B. in Eglin, Pituffik oder das Cobra Dane Radar) stellt das Space Fence auf dem Kwajalein-Atoll das zurzeit leistungsfähigste System dar. Es ermöglicht die mikrowellengestützte Erfassung von Trümmerteilen ab etwa einem Zentimeter Durchmesser.
Für weit entfernte, lichtschwache Objekte in geostationären Umlaufbahnen (GEO) werden überwiegend optische Teleskope verwendet. Das bodengebundene System GEODSS (Ground-based Electro-optical Deep Space Surveillance) nutzt Stationen auf Diego Garcia, Maui und White Sands. Auf der Südhalbkugel wird es durch das Space Surveillance Teleskope (SST) in Australien ergänzt.
Nachdem das Space Based Visible (SBV) Teleskop 2008 außer Betrieb gestellt wurde, bilden nun Satelliten wie SBSS (Space Based Space Surveillance), STSS-ATRR, GSSAP und Systeme von internationalen Verbündeten (z. B. das kanadische Sapphire) die weltraumgestützte Komponente des Space Surveillance Networks (SSN).
Aktuell vergibt die U.S. Space Force Aufträge für einen neuen Satelliten, der sowohl deutlich robuster sein als auch eine bessere Aufklärungsfähigkeit mitbringen soll. Der Projektname ist RG-XX.
Das deutsche System zur Weltraumüberwachung ist zivil-militärisch organisiert. Es betreibt keine weltweiten Sensoren, sondern konzentriert sich vor allem auf die regionale Überwachung sowie Kooperationen innerhalb von NATO, EU (EU SST) und ESA (SSA-Programm).
Das Weltraumlagezentrum (WRLageZ) in Uedem koordiniert die deutsche Weltraumüberwachung und übernimmt innerhalb der EU SST die Verantwortung für die Generierung und Bereitstellung eines Europäischen Bahndatenkatalogs. Es wird gemeinsam von der Bundeswehr (Weltraumkommando der Bundeswehr) und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betrieben. Deutschland besitzt zwei hochleistungsfähige, bodengebundene Radarsysteme:
Bei GESTRA handelt es sich um ein modernes und mobiles Phased-Array-Radar, das speziell für das weiträumige Suchen und Verfolgen von erdnahen Objekten (LEO) entwickelt wurde. Im Auftrag der DLR wurde es vom Fraunhofer Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) entwickelt.
Betrieben wird es aktuell auf der Schmidtenhöhe bei Koblenz. Sender und Empfänger des Radars sind in zwei unterschiedlichen ISO-Standard-Containern untergebracht, die mit 100 Metern Abstand voneinander positioniert sind. Das System kann bis zu 16 gleichzeitiger Empfangsstrahlen bilden, was die parallele Verfolgung zahlreicher Objekte ermöglicht. Im Routinebetrieb liefert GESTRA täglich bis zu 13.000 Objektspuren an das Weltraumlagezentrum.
Bei TIRA handelt es sich um ein weltweit einzigartiges Großradar, welches primär als Präzisions- und Abbildungsradar für die Detailanalyse bekannter oder neu entdeckter Weltraumobjekte eingesetzt wird. Das System befindet sich am Fraunhofer FHR in Wachtberg bei Bonn und wird von einer Radom-Kuppel mit 49 Metern Durchmesser geschützt.
TIRA nutzt eine mechanisch steuerbare Parabolantenne mit einem Durchmesser von 34 Metern. Trotz ihres hohen Gewichts von mehreren hundert Tonnen kann die Antenne sehr schnell bewegt werden. Sie vereint zwei Radare, ein Zielverfolgungsradar (bestimmt hochpräzise die Bahnparameter von Weltraumobjekten) und ein Abbildungsradar (erzeugt hochauflösende Bilder der Objekte im All).
Das Radar wird verwendet, um den drohenden Absturz von Weltraummüll oder ausgedienten Satelliten zu überwachen und den genauen Zeitpunkt sowie Ort des Wiedereintritts in die Atmosphäre zu bestimmen. TIRA wird nicht zum flächendeckenden Suchen von Objekten eingesetzt, sondern auf einzelne Objekte gerichtet. Diese werden hochauflösend dargestellt, sodass deren technische Details, Antennen oder gar Schäden an Satelliten sichtbar gemacht werden können.
GRAVES (französisch grand réseau adapté à la veille spatiale) ist ein französisches militärisches Radarsystem, das seit 2005 in Betrieb ist und der Bahnbestimmung von künstlichen Erdsatelliten dient.
Russland betreibt ein Überwachungssystem unter der Bezeichnung SKKP (russisch Система контроля космического пространства).
In China ist das Forschungszentrum für die Beobachtung von Zielen und Trümmerstücken im Weltraum der Akademie der Wissenschaften für die optische Überwachung des erdnahen Raums zuständig, das Satellitenkontrollzentrum Xi’an der Strategischen Kampfunterstützungstruppe für die Radarüberwachung. Der Katalog der Objekte wird vom Zentrum für Überwachung von Weltraummüll der Nationalen Raumfahrtbehörde Chinas betreut.