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Autor: Thomas Weyrauch / 17. August 2014, 13:27 Uhr

Erdbeobachtungssatellit WorldView 3 im All

Der neue und zugleich leistungsstärkste kommerzielle Erdbeobachtungssatellit des US-amerikanischen Unternehmens DigitalGlobe mit Sitz in Longmont im US-Bundesstaat Colorado namens WorldView 3 ist im All. Sein Start erfolgte Mitte der Woche auf einer Atlas-V-Rakete in der Version 401 von der Luftwaffenbasis Vandenberg im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien aus.

Quelle: Ball Aerospace, GigitalGlobe, Lockheed Martin, ULA, USAF
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USAF / Robert Volio

Bild vergrößernWorldView-3-Start auf der Atlas V AV-047
(Bild: USAF / Robert Volio)
Der 48. Start einer Atlas V insgesamt erfolgte zu Beginn eines 15 Minuten breiten Startfensters von 20:30 bis 20:45 Uhr MESZ und wurde am 13. August 2014 von der United Launch Alliance (ULA) abgewickelt. Der Flug begann auf der Space Launch Complex 3E (SLC-3E) genannten Startanlage der an der Pazifikküste gelegenen Luftwaffenbasis.

WorldView 3 mit einer Startmasse von rund 2.800 Kilogramm wurde von einer Atlas V in 401-Konfiguration transportiert. Das bedeutet, dass auf der Zentralstufe mit RD-180-Triebwerk von RD-AMROSS eine Centaur-Oberstufe mit einem Triebwerk aufgesetzt war, an der Zentralstufe kein Feststoffbooster angebracht waren und die Nutzlastverkleidung vier Meter Durchmesser hatte.

Das Haupttriebwerk der Zentralstufe der Rakete mit der Seriennummer AV-047 wurde 3,8 Sekunden vor dem Abheben gezündet. Die Zentralstufe trug Centaur und Nutzlast dann in die Höhe. Nach etwas über 4 Minuten Flugzeit war die Zentralstufe ausgebrannt und abgetrennt, und es war nun Aufgabe der Centaur, mit einer einzelnen Brennphase ihres RL10A-4-2-Triebwerks von Pratt & Whitney Rocketdyne die Nutzlast in den vorgesehenen Zielorbit zu bringen. Die erforderliche Brennphase dauerte rund 11 Minuten.

Ball Aerospace

Bild vergrößernEinbau der CMGs in WorldView 3 bei Ball Aerospace
(Bild: Ball Aerospace)
Die Centaur-Oberstufe funktionierte wie vorgesehen und ermöglichte ein Aussetzen von WorldView 3 im richtigen Orbit. Das auf dem Satellitenbus BCP 5000 von Ball Aerospace basierende Raumfahrzeug gelangte auf eine annähernd kreisförmige Bahn in rund 620 Kilometern Höhe über der Erde.

Für einen Erdumlauf benötigt WorldView 3 rund 97 Minuten. Die Bahn des dreiachsstabilisierten, mit besonders flinken Reaktionsrädern (Control Moment Gyroscopes, CMGs) bestückten Satelliten ist um 98 Grad gegen den Erdäquator geneigt, es handelt sich um einen polaren, sonnensynchronen Orbit. Auf diesem können die bildgebenden Systeme des nach Angaben von DigitalGlobe mindestens doppelt so schnell wie jedes vergleichbare Raumfahrzeug ausrichtbaren Satelliten optimal zum Einsatz gebracht werden. Bis zu 680.000 Quadratkilometer der Erdoberfläche pro Tag gedenkt man mit WorldView 3 abtasten zu können.

DigitalGlobe

Bild vergrößernWorldView 3 - Infografik
(Bild: DigitalGlobe)
Der mit einem Teleskop mit einem Primärspiegel mit einem Durchmesser von rund 1,1 Metern ausgerüstete neue Satellit besitzt ein Kamerasystem, von dem man sich panchromatische Bilder in einer Auflösung von 31 Zentimetern erhofft. Das von Exelis gebaute System arbeitet panchromatisch im Bereich zwischen 450 und 800 Nanometern. Multispektral stehen 8 Bandbereiche zwischen 400 und 1.040 Nanometern zur Verfügung, die maximal erreichbare Auflösung liegt bei 1,24 Metern. Im Infraroten arbeitende Sensoren sollen eine Auflösung von etwa 3,7 Metern erreichen. Abgedeckt werden acht Bandbereiche zwischen 1.195 und 2.365 Nanometer-Wellen.

Ball Aerospace

Bild vergrößernWorldView 3 beim Hersteller
(Bild: Ball Aerospace)
Neben den Geräten zur unmittelbaren Beobachtung der Erdoberfläche besitzt WorldView 3 außerdem einen CAVIS für Clouds, Aerosols, Water Vapor, Ice and Snow genannten, von Ball Aerospace gebauten Instrumentenkomplex, der dazu gedacht ist, neben Bewuchs, Bodenfeuchte und Schneebedeckung auch Wolkenbedeckung, Luftfeuchte und Aerosolgehalt zu bestimmen. Die dabei gewonnenen Daten aus 12 Bandbereichen zwischen 405 und 2.245 Nanometern können als Korrekturfaktoren in die digitalen Bilder der bildgebenden Systeme von WorldView 3 eingerechnet werden und die Bildqualität verbessern. Die Auflösung des Instruments liegt bei rund 30 Metern.

Für die Zwischenspeicherung großer Datenmengen an Bord besitzt WorldView 3 ein Halbleiter-Festplattensystem mit einer Kapazität von 2.199 Gigabyte. Die Übertragung der gewonnenen Bilddaten zu entsprechenden Bodenstationen wird im X-Band zwischen 8,025 und 8,040 Gigahertz mit einer Datenrate von 800 und 1200 Megabits pro Sekunde erfolgen, wo für es an Bord entsprechende Funkausrüstung gibt.

Erdbeobachtungsnutzlast und raumflugtechnische Systeme des Satelliten werden von zwei Solarzellenauslegern mit einer elektrischen Leistung von zusammen rund 3,11 Kilowatt (bei Einsatzende) mit Strom versorgt. Die Ausleger geben dem rund 5,7 Meter langen Satelliten mit einem Durchmesser von etwa 2,5 Metern eine Spannweite von rund 7,1 Meter. Der Speicherung elektrischer Energie an Bord dient ein Akkumulatorensatz mit einer Kapazität von 100 Amperestunden.

Die Auslegungsbetriebsdauer von WorldView 3 beträgt 7,25 Jahre. Erwartet wird ein Zeitraum für eine sinnvolle Nutzung des Satelliten von 10 bis 12 Jahren. WorldView3 war durch DigitalGlobe im Herbst 2010 bei Ball Aerospace bestellt worden. Am 3. Oktober 2011 hatten Kunde und Hersteller den erfolgreichen Abschluss der maßgeblichen Entwurfsüberprüfung bekannt gegeben. Mit der Integration des Raumfahrzeugs begann Ball Aerospace schließlich im Frühjahr 2013.

Die Vermarktung von Bildern in der besten Auflösung von 31 Zentimetern muss DigitalGlobe nach Auflagen des US-amerikanischen Handelsministeriums nach der offiziellen Indienststellung des Satelliten ein halbes Jahr lang zurückstellen. Bevor der Bildanbieter entsprechende Produkte auf den Markt bringen darf, soll gewährleistet werden, dass es hinsichtlich der besten durch den neuen Satelliten erzielbaren Auflösung und sonstigen Fähigkeiten des Raumfahrzeugs keine den USA unangenehme Überraschungen gibt.

WorldView 3 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.115 und als COSPAR-Objekt 2014-048A.

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