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Autor: Thomas Weyrauch / 26. Oktober 2016, 21:23 Uhr

Auch DMSP F12 mit Fragmentierungsereignis

Der US-amerikanische militärische Wettersatellit DMSP F12 hat ein Trümmerstück abgestoßen. Angaben der US-Luftwaffe (USAF) zum Akkuladesystem des Satelliten ließen ein solches Szenario erwarten. Für weitere Satelliten aus der gleichen Reihe kann es nicht ausgeschlossen werden.

Quelle: Creekside Observatory, Raumfahrer.net, SeeSat-L, USAF
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USAF

Bild vergrößernDMSP-5D2-Satellit über der Erde - Illustration
(Bild: USAF)
Das Gemeinschaftliche Zentrum für Raumfahrtaktivitäten des US-amerikanischen Militärs (Joint Space Operations Center, JSpOC) hat im Rahmen der von ihm betriebenen Weltraumüberwachung ermittelt, dass der US-amerikanische militärische Wettersatellit DMSP F12 zwischenzeitlich von einem zusätzlichen freifliegenden Objekt begleitet wird.

Die US-amerikanische Luftwaffe bestätigte, dass es ein Fragmentierungsereignis gegeben hat. Die Bestimmung der tatsächlichen konkreten Ursache für das Ereignis ist schwierig bis unmöglich. Von dem ausrangierten Satelliten wurden schon viele Jahre keine Telemetriesignale – die Auskunft über den Zustand technischer Systeme an Bord geben könnten - mehr empfangen. Ins All gebracht hatte man den Wetterbeobachter mit einer Startmasse von rund 830 Kilogramm am 29. August 1994. Erste Wetterdaten sendete der Satellit am 8. September 1994, zum 25. September 1994 war die volle Betriebsbereitschaft von DMSP F12 erreicht. Seine offizielle Abschaltung erfolgte im Jahr 2008 zum 13. Oktober.

Im Rahmen der Stilllegung von DMSP F12 erfolgten Maßnahmen zur sogenannten Passivierung des Satelliten. Dabei wurde nicht nur die Nutzlast zur Wetterbeobachtung abgeschaltet. Auch die Unterbrechung der Verbindung der Akkumulatoren mit dem Solarpanel (Fläche 9,29 Quadratmeter) des Satelliten und die endgültige Abschaltung aller Sendeeinrichtungen an Bord standen auf dem Programm.

Kurzschlüsse und kochende Akkumulatoren
Allerdings gibt es im Akkuladeregler von DMSP F12 eine Schwachstelle, die er sich als siebter Satellit mit denen aus der gleichen Serie (DMSP-5D2-Satelliten F6 bis F14) teilt. Im Laderegler vorhandene Kabelstränge sind ungünstig verlegt. Die Isolation der Kabel kann wegen des fehlerhaften Entwurfs soweit abgerieben werden, bis blankes Leitermaterial zum Vorschein kommt. Die blanken Stellen sind es dann letztlich, die Kurzschlüsse verursachen können und damit eine Überladung von Nickel-Cadmium-Akkumulatorenzellen ermöglichen, welche dann überhitzen und schließlich platzen.

Deshalb birgt auch DMSP F12 nach seiner Passivierung noch das Risiko von entwurfsfehlerinduzierten Akkuexplosionen. Eine Möglichkeit, diesem Schicksal aus dem Wege zu gehen, besteht nicht. Das fehlerhaft konstruierte Akkuladesystem lässt sich im Weltraum nicht ersetzen, und eine wirksame Möglichkeit zur vollständig nachhaltigen Abschaltung entsprechender Satellitensysteme oder Leitungswege besteht im konkreten Fall wohl nicht.

DMSP F13 war in Betrieb, als er Schwierigkeiten in seinem Stromversorgungssystem bekam. Vor der Zerlegung von DMSP F13 am 3. Februar 2015 waren steigende Temperaturen und Stromstärken beobachtet worden. Ermittler gehen deshalb von einen Fehler im Akkumulatorensystem des Satelliten aus.

Platzende Treibstofftanks und Schleudertrauma
Am 15. April 2004 hatte DMSP F11 eine Trümmerwolke verursacht. Verantwortlich dafür ist vermutlich ein in Nachbarschaft zu Akkumulatoren montierter, geplatzter Treibstofftank, der zum Zeitpunkt des Versagens noch rund sechs Kilogramm Hydrazin enthielt.

Amateuerbeobachter berichteten im Oktober 2009 von einer unerwartet aufgetretenen Veränderung der Umlaufbahn von DMSP F12. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass der Satellit stark zu rotieren begonnen hatte. Bahnänderung und Rotation sind mit einiger Wahrscheinlichkeit Folge eines Ereignisses an Bord, das am 20. Oktober 2009 mit der Freisetzung einiger Energie einherging. Nicht auszuschließen ist, dass die Rotation zur Ablösung von Bauteilen geführt hat oder führen wird.

Aktuell bewegt sich DMSP F12 auf einer circa 99,1 Grad (99,06 Grad) gegen den Erdäquator geneigten Bahn in Höhen zwischen rund 840 und rund 855 Kilometern über der Erde. Sein Radarquerschnitt bzw. seine effektive Reflexionsfläche wird mit 3,212 Quadratmetern angegeben.

DMSP F12 war von Lockheed Martin bzw. den Vorgängerunternehmungen General Electric Astro-Space Division und Martin Marietta Astro Space wie viele andere militärische und zivile Wettersatelliten basierend auf einem TIROS-N genannten Satellitenbus aufgebaut worden. Sein Hauptkörper ist rund 3,7 Meter lang, der Durchmesser des Hauptkörpers beträgt rund 1,2 Meter.

Die jeweils 25,5 Amperestunden fassenden Akkumulatorensätze sind bei DMSP F12, so wie die Tanks für den Treibstoff Hydrazin, ringförmig verteilt außen an einem Ende des Hauptkörpers montiert.

DMSP F12 alias DMSP B5D2-7 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 23.233 und als COSPAR-Objekt 1994-057A. Außerdem trägt er die Tarnbezeichnung USA 106.

Video bei YouTube vom Creekside Observatory:
  • rotierender DMSP F12 am 2. April 2015 gegen 2:37 Uhr UTC

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