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Autor: Thomas Weyrauch / 08. August 2009, 15:24 Uhr

Bodensegment bereit für Cryosat-2-Mission

Am 7. August 2009 berichtete die europäische Weltraumorganisation ESA, dass ihr Bodensegment bereit für den Flug ihres Erdbeobachtungssatelliten Cryosat-2 ist.

Quelle: ESA, Eurockot, Astrium, TAS
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Astrium

Grundgerüst für Cryosat-2
(Bild: Astrium)
ESA

Bild vergrößernCryosat 2 im Test bei der IABG in Ottobrunn im Juni 2009
(Bild: ESA)
Cryosat 2 soll nach dem derzeitigen Planungsstand Mitte Dezember 2009 auf einer Dnepr-Rakete von Juschnoje vom Startgelände Baikonur in Kasachstan aus für eine mindestens dreieinhalb Jahre dauernde Mission ins All gebracht werden. Der von Astrium gebaute Satellit ist Ersatz für Cryosat, der am 8. Oktober 2005 nach dem Start wegen eines Problems in der Ablaufsteuerung in der Trägerrakete verlorenging.

Die zweite Stufe der 2005 verwendeten Rakete, eine Rokot mit Breeze-KM-Oberstufe, schaltete nicht zum vorgesehenen Zeitpunkt ab, sondern brannte weiter, bis der Treibstoff zur Neige ging. Dadurch geriet das Triebwerk der Stufe in einen nicht definierten, unbeherrschbaren Betriebszustand und wurde zerstört. Die resultierenden, auf die fliegende Rakete wirkenden Kräfte verursachten eine Flugbahnänderung, die schließlich das Sicherheitssystem der Rakete 308 Sekunden nach dem Start zum Missionsabbruch veranlasste. Die Oberstufe mit dem darauf befindlichen Satelliten wurde nicht von der zweiten Stufe abgetrennt, alles zusammen fiel innerhalb der für die zweite Stufe vorgesehenen Aufschlagszone im Bereich der Lincolnsee ins Meer.

Eine Auswertung der Telemetriedaten des Fluges ergab, dass der Bordcomputer der Rakete das Signal zur Abschaltung des Triebwerks der zweiten Stufe generiert hatte. Damit die Abschaltung tatsächlich stattfinden kann, muss zusätzlich ein Messwert über den Tankdruck in der Oberstufe in bestimmter Höhe vorliegen. Da jedoch der Druckaufbau in einem Tank der Oberstufe auf Grund einer falschen Festlegung zu spät erfolgte, lag zu dem Zeitpunkt, an dem die Triebwerksabschaltung erfolgen sollte, noch kein ausreichender Druck im Oberstufentank vor. Daher wurde das Kommando zur Triebwerksabschaltung nicht umgesetzt.

ESA

Bild vergrößernZentrum für Erdbeobachtung ESRIN
(Bild: ESA)
ESA - S.Corvaja

Bild vergrößernKiruna S- und X-band Antennenanlage Salmijärvi
(Bild: ESA - S.Corvaja)
Da die Mission von Cryosat insbesondere wegen der erhofften Erkenntnisse hinsichtlich der Erderwärmung und des Anstiegs der Meeresspiegel eine besondere Bedeutung besitzt, entschied die ESA im Verlauf einer Tagung ihres Earth Observation Programme Board, die im ESA Hauptquartier in Paris am 23. und 24. Februar 2006 stattfand, dass ein Nachfolgemodell von Cryosat gebaut und in den Weltraum gebracht werden soll.

In einer Zeit, in der das merkliche Abschmelzen der Polkappen Realität geworden ist, soll Cryosat 2 aus einem polaren Orbit in 720 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche exakt die Veränderung der Dicke des Eises in den Ozeanen und auf den Landmassen sowie die Geschwindigkeit der laufenden Veränderungen messen. Um sowohl die Dicke des in Relation recht dünnen auf dem Meer schwimmenden Eises und des vielfach mehrere Kilomter dicken Festlandeises bestimmen zu können, ist Cryosat 2 mit einem erweiterten Radarhöhenmesser namens SIRAL 2 (engl. Synthetic Aperture Interferometric Radar Altimeter 2) als Hauptinstrument ausgestattet. Das von Thales Alenia Space gebaute Instrument hat eine Masse von 70 Kilogramm.

Der nachgebaute Satellit ist mit einigen Erweiterungen und Verbesserungen ausgestattet worden. 85 Modifikationen wurden umgesetzt. Das zugehörige Bodensegment wurde in seiner Architektur völlig überarbeitet. Es setzt sich im wesentlichen aus den beiden Bereichen FOS (engl. Flight Operations Segment, Flugbetriebssegment) und PDGS (engl. Payload Data Ground Segment, Nutzlastdatenbodensegment) zusammen.

Das Kontrollzentrum ESOC (engl. European Space Operations Centre) in Darmstadt ist verantwortlich für die Steuerung und Beobachtung des Satelliten und bedient sich dabei der ESA/ESTRACK Bodenstation in Kiruna im Norden Schwedens. ESAs Zentrum für Erdbeobachtung ESRIN im italienischen Frascati in der Nähe von Rom wird die Bearbeitung der wissenschaftlichen Daten von Cryosat 2 vornehmen und deren Bereitstellung für ihre Nutzer leisten.

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