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Autor: Thomas Weyrauch / 20. Juni 2015, 10:00 Uhr

TRMM nach 17 Jahren bei Wiedereintritt zerstört

Der US-amerikanisch-japanische Erdbeobachtungssatellit TRMM wurde am 15. Juni 2015 beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre zerstört. Nach Angaben der US-amerikanischen Weltraumüberwachung kam das Ende für TRMM über dem südlichen Bereich des Indischen Ozeans.

Quelle: JAXA, NASA, WMO
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JAXA

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JAXA

Bild vergrößernHII-6F-Start am 27. November 1997
(Bilder: NASA/JAXA)
TRMM steht für Tropical Rainfall Measuring Mission, dementsprechend war der Satellit insbesondere für die Aufzeichnung von Daten über Regenereignisse in den Tropenregionen unseres Planeten gedacht. Es handelte sich um ein gemeinsames Projekt der US-amerikanischen Luft und Raumfahrtagentur (National Aeronautics and Space Administration, NASA) und der japanischen Weltraumforschungsagentur (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) bzw. deren Vorgängerin, der nationalen Weltraumentwicklungsagentur (National Space Development Agency, NASDA).

Der vom Goddard-Weltraumflugzentrum (Goddard Space Flight Center, GSFC) der NASA mit Komponenten und Instrumenten aus den USA und Japan gebaute, beim Start rund 3,62 Tonnen schwere Satellit war am 27. November 1997 auf der H-II-Rakete mit der Bezeichnung 6F zusammen mit dem rund 2,9 Tonnen schweren Dockingexperiment ETS 7 vom Startkomplex Yoshinobu 1 (Y1) im japanischen Tanegashima aus in den Weltraum gelangt.

14 Minuten und 12 Sekunden nach dem um 21:27 Uhr UTC erfolgten Abheben war die Trennung von der Oberstufe der Rakete erfolgt, TRMM hat die Erde anschließend solo auf einer rund 35 Grad gegen den Äquator geneigten Bahn in Höhen zwischen ~ 360 und 380 Kilometern umkreist. Nach der Ausbildung des vorgesehen Arbeitsorbits war TRMM in rund 350 Kilometern Höhe unterwegs, wo er für einen Erdumlauf 91,3 Minuten benötigt hat.

NASA GSFC

Bild vergrößernIn Bau befindlicher TRMM beim GSFC
(Bild: NASA GSFC)
Ab dem 1. September 1998 waren nach einer umfangreichen Test- und Inbetriebnahmephase alle von den Instrumenten des Satelliten zu liefernden Produkte verfügbar, und der Satellit mit einer Auslegungsbetriebsdauer von drei Jahren und zwei Monaten war in der Lage, die vorgesehenen Aufgaben zu erfüllen. Würde der an Bord befindliche Treibstoff später auf eine Menge von 58 Kilogramm abgesunken sein, hätten Vorbereitungen für einen kontrollierten Wiedereintritt begonnen werden sollen.

Das Breitbandradiometer an Bord, als CERES für Clouds and the Earth’s Radiant Energy System bezeichnet, war dann leider bereits rund 9 Monate nach dem Start ausgefallen. Das 57 Kilogramm schwere Instrument hatte die Aufgabe, die Energie in den obersten Regionen der Atmosphäre zu bestimmen und zusätzlich Daten zur Abschätzung von Energie innerhalb der Atmosphäre und an der Erdoberfläche zu liefern.

NASA GSFC

Bild vergrößernTRMM im GSFC, unter der grossen weissen Verkleidung das PR
(Bild: NASA GSFC)
Die Primärmission von TRMM war zum 31. Januar 2001 abgeschlossen worden. Der Zustand des Raumfahrzeugs hatte es dann erlaubt, umfangreiche zusätzliche Messkampagnen abzuwickeln. Nach sorgfältiger Untersuchung der Situation hatte man entschieden, die Flughöhe des Satelliten nicht in Vorbereitung eines Wiedereintritts abzusenken, sondern sie in einen Bereich mit geringerem atmosphärischen Restwiderstand anzuheben. Im August 2001 hatte die Umlaufbahn von TRMM von rund 350 auf 402,5 Kilometer über der Erde angehoben werden können, was dann einer fortgesetzten länger anhaltenden Nutzung des Satelliten zu Gute gekommen ist.

Auf dem angehobenen Orbit mit einer Periode von 92,4 Minuten war es schwieriger, den Erdhorizont durch das im Infraroten arbeitende Earth Sensor Assembly (ESA) als Orientierung zur Lageregelung zu verwenden, weshalb ab dann ein alternatives Regime zur Lageregelung eingesetzt worden ist, das sich neben den Daten des digitalen Sonnensensors (Digital Sun Sensor, DSS) auf Daten des TAM für Three Axis Magnetometer genannten Magnetometers verließ.

Zur Kontrolle der Genauigkeit und Wirksamkeit der Lageregelung konnten erstmals auch Daten einer Radaranlage mit einer Masse von 465 Kilogramm Bord, des für das wissenschaftliche Programm des Satelliten verwendeten Precipitation Radar (PR) aus Japan, genutzt werden. PR hat über die gesamte Lebensdauer von TRMM wertvolle Informationen geliefert. Die Anlage hat zuvor ungekannte dreidimensionale Blicke in tropische Wirbelstürme und solche in einem Gürtel in Äquatornähe erlaubt. Dem US-amerikanischen nationalen Hurrikan-Zentrum erlaubte das Radar Vorhersagen zur Entwicklung der Intensität der Stürme.



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NASA

Bild vergrößernTRMM - Illustrationen
(Bilder: NASA)
Nach der Erledigung vieler zusätzlicher Messaufgaben und der Lieferung umfangreicher wertvoller Daten - unter anderem unter Nutzung der US-amerikanischen Bahnverfolgungs- und Relaissatelliten der TDRS-Serie - wurde PR am 1. April und die übrige wissenschaftliche Instrumentierung von TRMM am 8. April 2015 abgeschaltet.

Der Satellit näherte sich mittlerweile zügig geringeren Flughöhen, in welchen er immer stärker abgebremst wurde. Bereits im Juli 2014 war der Treibstoff bis auf ein für nötige Ausweichmanöver sicherheitshalber zurückgehaltenes Quantum zur Neige gegangen, und der Abstieg des Satelliten hatte begonnen.

Der Verlust an Bahnhöhe vollzog sich zügiger als Mitte 2014 erwartet. Im April 2015 ging man von einem Wiedereintritt Mitte Juni 2015 - rund ein Jahr früher als 2014 gedacht - aus. Diese Prognose hat sich zwischenzeitlich bestätigt. Am 15. Juni 2015 hörte TRMM auf zu existieren. Als Zeitpunkt für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre nennt die NASA unter Bezugnahme auf Informationen der US-amerikanischen militärischen Weltraumüberwachung 11:55 Uhr EDT (15:55 Uhr UTC).

Man geht davon aus, dass die meisten Bestandteile von TRMM den Wiedereintritt über dem Süden des Indischen Ozeans nicht überstanden haben. Die NASA meldete, dass 96 Prozent der Satellitenmasse die Erdoberfläche nicht erreichen konnten.

NASA

Bild vergrößernvermutlicher Ort des Wiedereintritts
(Bild: NASA)
Es besteht allerdings eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass Überreste von Bauteilen aus Titan und rostfreiem Stahl den Sturz bis zur Erdoberfläche überstanden. Als Wahrscheinlichkeit, dass ein Teil des Satelliten eine Person treffen würde, gab die NASA rund 1 zu 4.200 an.

Die Startmasse des Satelliten betrug ~3.620 Kilogramm, unbetankt wog er ~2.730 Kilogramm. An Bord des Satelliten waren beim Start 890 Kilogramm Treibstoff (Hydrazin). Der größte Durchmesser des ~5,1 Meter hohen Satelliten betrug ~3,7 Meter. Die beiden Solarzellenausleger gaben dem Satelliten im All eine Spannweite von ~14,6 Metern.

TRMM ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 25.063 und als COSPAR-Objekt 1997-074A.

Weitere Informationen zu TRMM (in Englisch):
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