Der amerikanische Experimentalsatellit DART hat sein Ziel, die vollständig autonome Annäherung an einen Zielsatelliten, nur teilweise erreicht.
Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: NASA.
(Grafik: Orbital Sciences Corporation)
Ziel der ambitionierten DART-Mission (= “Demonstration of Autonomous Rendezvous Technology”) war die Durchführung eines vollkommen autonomen Rendezvous-Manövers im Erdorbit. Dabei sollte sich der experimentelle Satellit bis auf wenige Meter an einen bereits in einer Erdumlaufbahn befindlichen Zielsatelliten annähern. Das gesamte Annäherungsmanöver, das auch verschiedene Manöver im näheren Umfeld des Zielsatelliten vorsah, sollte DART alleine auf Basis seiner im Bordcomputer vorhandenen Algorithmen und verschiedener Sensordaten absolvieren.
Zunächst schien die Mission auch erfolgreich zu verlaufen. Der Start des nur ca. 1,80 mal 0,90 Meter “großen” und gerade einmal 360 Kilogramm schweren Satelliten als Nutzlast einer flugzeuggestützten Pegasus XL-Trägerrakete um 19:25 Uhr (MESZ) am Freitag dieser Woche verlief ohne Probleme, und etwa zehn Minuten später erreichte DART seine rund 500 Kilometer hohe polare Erdumlaufbahn. Auch die dann folgende Annäherung an den Zielsatelliten MUBLCOM – ein 1999 gestarteter experimenteller Kommunikationssatellit – gelang zunächst wie geplant mit Hilfe eines Video-Navigationssystems vollautomatisch bis auf eine Distanz von etwa 100 Meter. Das Video-Navigationssystem von DART orientierte sich mit Hilfe von Laserstrahlen, die der Satellit aussandte und die von kleinen, an MUBLCOM angebrachten Reflektoren zurückgeworfen wurden. Darüber hinaus wurde die Navigation von DART durch Daten des GPS-Systems unterstützt. Dann jedoch brach der Satellit die weiteren vorgesehenen Manöver, die ihn bis auf fünf Meter an den Zielsatelliten hätten heranführen sollen, ab und beendete seine Mission, da er den zur Verfügung stehenden Treibstoff offensichtlich viel schneller als von den Missionsplanern angenommen aufgebraucht hatte.
Bis zu diesem Zeitpunkt hatte DART nur einige Missionsziele erreicht. Im Gegensatz zur russischen Raumfahrtindustrie, die bereits seit Jahren über das vollautomatische Rendezvous- und Dockingsystem KURS verfügt und es schon für das automatische Andocken von Sojus- und Progress-Raumschiffen an die Raumstation MIR verwendete, ist ein vergleichbares amerikanisches System wohl noch eine Weile entfernt. Auch der unbemannte europäische Raumtransporter ATV, der ab 2006 die Internationale Raumstation (ISS) regelmäßig mit Versorgungsgütern anfliegen soll, wird für das vollautomatische Andockmanöver an das russische ISS-Modul Swjesda das erprobte KURS-Rendezvous und -Andocksystem verwenden.
Die Fähigkeit von Raumsonden, autonom andere Satelliten ansteuern und Rendezvous-Manöver durchführen zu können, ist jedoch nicht nur im Erdorbit von Bedeutung: auch die für Mitte des nächsten Jahrzehnts geplante Mars Sample Return Mission baut nach jetzigen Planungen darauf auf. Ziel dieser Mission ist es, Bodenproben vom Roten Planeten für eine eingehende Untersuchung zur Erde zu transportieren. Die auf der Marsoberfläche gesammelten Proben sollen zunächst an Bord einer kleinen Transportkapsel in einen Marsorbit geschossen werden. Dort soll eine Raumsonde die Transportkapsel schließlich aufnehmen, um mit ihr zur Erde zurückzukehren. Ein solches Manöver aber – das Finden einer kleinen Transportkapsel in einer Umlaufbahn sowie das Rendezvous mit ihr – ist angesichts der enormen Signallaufzeiten zwischen Erde und Mars kaum in Echtzeit von der Erde zu steuern. Der erfolgreiche Abschluss des für DART vorgesehenen Missionsszenarios hätte einen Schritt hin zur Bewältigung dieser Herausforderung bedeutet. Aber vielleicht wird man später zumindest in diesem Punkt ja auch auf die ungleich größere Erfahrung der russischen Raumfahrt zurückgreifen, wenngleich die Beherrschung autonomer Rendezvous-Manöver natürlich auf Dauer für jede Raumfahrtnation unerlässlich ist.