Ariane-5-Start mit Wetter- und Kommunikationssatellit

Pünktlich am 5. Juli 2012 um 23:36 Uhr MESZ startete vom Raumfahrtgelände Kourou in Französisch-Guayana eine Ariane-5-Trägerrakete mit zwei Satelliten an Bord. Die Satelliten für EUMETSAT und HUGHES waren nach rund einer halben Stunde Flug erfolgreich ausgesetzt.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Arianespace, Astrium, ESA, EUMETSAT, SS/L.

Verwendet wurde eine Ariane-5-ECA, die gleich zu Beginn des 29 Minuten breiten Startfensters von der Startrampe ELA-3 zum dritten Flug einer Ariane-5 im Jahr 2012 abhob. Transportiert wurden bei der Mission VA-207 der US-amerikanische Kommunikationssatellit EchoStar XVII (Masse beim Start 6.100 kg) und der europäische Wettersatellit MSG-3 (Startmasse rund 2.000 kg). Beide Satelliten waren zusammen unter einer 17 Meter hohen Nutzlastverkleidung mit einer Masse von rund 2.600 kg untergebracht. EchoStar XVII wurde als erster der Satelliten etwa 28 Minuten nach dem Start ausgesetzt, er saß zuoberst auf der Nutzlaststruktur SYLDA 5 B (SYLDA ist die Abkürzung von “Système de Lancement Double Ariane”, Ariane-Doppelstartvorrichtung). Nach Abstoßen der SYLDA 5 B wurde MSG-3 rund 34 Minuten nach dem Start freigegeben.

Die beiden Satelliten werden aus dem Geotransferorbit mit einem geplanten Perigäum von 249.6 km über der Erde (erreicht 249.6 km, Schätzung Arianespace) und einem geplanten Apogäum von 35.942 km über der Erde (erreicht 35.923 km, Schätzung Arianespace) mit eigenen Antrieben den Geostationären Orbit ansteuern. Die Antriebe müssen auch den Abbau der Rest-Inklination, der verblieben Neigung der Bahn gegen den Erdäquator, von rund 6 Grad bewerkstelligen. EchoStar XVII wird dafür ab dem 8. Juli 2012 seinen mit Monomethylhydrazin (MMH) und Stickstofftetroxid (NTO) betriebenen Apogäumsmotor mit einer Schubkraft von 445 N verwenden und eine einstellige Anzahl von Brennphasen benötigen. MSG-3 soll laut Plan nach vier Brennphasen seiner mit Monomethylhydrazin (MMH) und einer Mischung von Stickstoffoxiden (MON-1, Stickstofftetroxid mit 1% Stickstoffmonooxid) betriebenen Apogäumsmotore mit einer Schubkraft von jeweils rund 420 N und einem Manöver zur Bahnzirkluarisierung knapp 10 Tage nach dem Start den Geostationären Orbit erreichen.

EchoStar XVII ist eine Konstruktion von Space Systems/Loral (SS/L) und basiert auf der 1300er-Satelliten-Plattform. Der auch als Jupiter 1 bezeichnete Satellit wird vom US-amerikanischen Betreiber von Kommunikationssatelliten Hughes Network Systems, LLC (HUGHES) für die Bereitstellung von Breitband-Datenverbindungen eingesetzt werden. EchoStar XVII soll im geostationären Orbit eine Position bei 107,1 Grad West beziehen, um von dort für HUGHES, dem derzeit größten Anbieter von Hochgeschwindigkeits-Internetanbindungen via Satellit in den Vereinigten Staaten, Kunden in Nordamerika zu versorgen. Dafür ist er mit einer Anzahl leistungsfähiger K_a-Band-Transponder ausgerüstet, die zur gleichzeitigen Ausleuchtung von 60 unterschiedlichen Empfangsgebieten nutzbar sind. Der mögliche gleichzeitige Gesamtdurchsatz des Satelliten liegt bei über 100 Gigabit pro Sekunde (Gbits/s).

Mit elektrischer Energie versorgt wird die Kommunikationsnutzlast von EchoStar XVII von zwei Solarzellenauslegern, die dem Raumfahrzeug zusammen eine Spannweite von insgesamt rund 26,07 m geben. Die vorgesehene Standzeit des dreiachsstabilisierten, mit drei Lithium-Ionen-Akkumulatorensätzen ausgestatteten Satelliten im Orbit beträgt 15 Jahre. An deren Ende erwartet man von den beiden Solarzellenauslegern die Bereitstellung von immer noch 16,1 Kilowatt elektrischer Leistung. Bisher ist nicht bekannt geworden, dass es nach dem Start Schwierigkeiten beim Entfalten der Solarzellenausleger, so wie es unlängst nach dem Transport von Intelsat 19 auf einer Zenit-3SL-Rakete ins All geschehen war, gegeben hätte. Statt dessen berichtete SS/L am 6. Juli 2012, dass EchoStar XVII vorgesehene Manöver nach dem Start wie geplant ausgeführt hat und seine beiden Solarzellenausleger entfaltet wurden.

MSG-3 soll für die europäische Organisation zum Betrieb von Wettersatelliten (EUMETSAT, European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) im All voraussichtlich den am 28. August 2002 ebenfalls auf einer Ariane-5-Rakete gestarteten MSG-1 alias Meteosat-8, der aktuell als Reservesatellit fungiert, ersetzen. An einer Position bei 0 Grad im Geostationären Orbit über dem Golf von Guinea will man MSG-3 in Betrieb nehmen. Dort soll er rund 10 Tage nach dem Start an EUMETSAT übergeben werden. Dann wird MSG-3 auch seine operationelle Bezeichnung Meteosat-10 erhalten.

Der wie MSG-1 unter Regie des Hauptauftragnehmers Thales Alenia Space konstruierte spinnstabilisierte Wettersatellit kann in 12 unterschiedliche Frequenzbereichen, davon vier im Bereich des sichtbaren Lichts, und acht im Infraroten, Bilddaten erfassen. Dafür sorgt ein SEVIRI für Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager genanntes, von Astrium gebautes Instrument. Die von SEVIRI bei einer Rotationsgeschwindigkeit des Satelliten von 100 Umdrehungen pro Minute erfassten und an Bord von MSG-3 aufgezeichneten Informationen können turnusmäßig alle 15 Minuten zu Erde übertragen werden. Eine einzelne Ansicht wird dabei mehr als ein Drittel der Erdoberfläche zeigen. Gleichzeitig abgebildet werden kann ein Bereich, der vom Nordpol zum Südpol und von Chile bis Indien reicht.

Die Energieversorgung der Satellitensysteme von MSG-3 erfolgt durch Solarzellen auf der Außenhaut des zylinderförmigen Raumfahrzeugs. Die Zellen sind auf acht getrennte Bereiche der Oberfläche verteilt. Sieben der Bereiche haben die gleiche Größe, der achte hat wegen des Ausschnitts für das Sichtfeld von SEVIRI in der Außenhaut des Satelliten eine etwas größere Ausdehnung. Die wirksame Oberfläche ist bei allen acht Bereichen die gleiche. Am Ende der projektierten Einsatzdauer von 7 Jahren sollen die Solarzellen von MSG-3 noch rund 700 Watt elektrische Leistung bereitstellen können. Für die Stromspeicherung besitzt der Satellit zwei Nickel-Cadmium-Akkumulatorensätze.

Vor EchoStar XVII besorgte Arianespace den Transport von 36 anderen von SS/L hergestellten Satelliten in den Weltraum. VA-207 mit EchoStar XVII und MSG-3 auf der Rakete L563 war beim 63. Start einer Ariane 5 die 49. erfolgreiche Ariane-5-Mission in Folge. Bei der Mission VA-207 wurde laut Arianespace bei einer Gesamtstartmasse von rund 780 Tonnen (laut Astrium rund 774 Tonnen) eine Gesamtnutzlast von 9.647 Kilogramm transportiert, von denen nach Angaben von Arianespace 7.563 Kilogramm auf die beiden Satelliten entfielen.

EchoStar XVII ist katalogisiert mit der NORAD Nr. 38.551 bzw. als COSPAR-Objekt Nr. 2012-035A. MSG-3 ist katalogisiert mit der NORAD Nr. 38.552 bzw. als COSPAR-Objekt Nr. 2012-035B.

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