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  • H-IIA F37, SLATS & GCOM-C1, Tanegashima YLP, 01:26MEZ: 23. Dezember 2017

Autor Thema: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA  (Gelesen 11946 mal)

Offline tul

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https://eeepitnl.tksc.jaxa.jp/mews/en/23rd/data/10-03.pdf
http://www.ists.or.jp/2011program_overview/pop/d-11.html
http://satcom.nict.go.jp/64/specialreportj.pdf
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/66028.htm

Japans Überlegungen bzgl. eines Erdbeobachtungssatelliten in sehr niedriger Höhe scheinen konkret zu werden. Man will hierzu mit SLATS einen Testsatelliten starten.
SLATS soll in einer Höhe von je nach Quelle ungefähr 220-230 km oder weniger operieren.   Um nicht abzustürzen verwendet man als Ausgleich zum Geschwindigkeitsverlust ein Ionentriebwerk. Der Satellit hat ein Gewicht von ungefähr 300 Kilo und soll 2013 zusammen mit einem anderen Satelliten gestartet werden (ALOS-2). Ausgesetzt wird er in ungefähr 600 km Höhe und erreicht seine Zielhöhe mittels Abbremsung durch ein chemisches Triebwerk i.V. mit dem natürlichen Geschwindigkeitsverlust auf Grund der Atmosphäre.

Ein Vertrag mit MELCO zwecks dem Bau von SLATS scheint unterzeichnet zu sein.
http://www.aprsaf.org/data/aprsaf17_data/Day1-csa_1100_DS2000_APRSAFFinal.pdf
« Letzte Änderung: 28. Oktober 2017, 18:19:47 von James »

Offline tul

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #1 am: 17. Februar 2014, 20:00:18 »
Man hat ne Weile nichts mehr von der Mission gehört, aber mittlerweile gehts weiter. SLATS hat für das nächste Fiskaljahr (d.h. ab 1.April) ein Budget von 600 Millionen Yen bekommen. Der Start soll jetzt 2016 als Sekundärnutzlast des Erdbeobachtungssatelliten GCOM-C erfolgen. Das Gesamtbudget liegt bei 3,415 Mrd. Yen, also ungefähr 24,4 Millionen Euro.

http://www.jaxa.jp/press/2013/09/20130904_slats_j.pdf
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu2/059/shiryo/__icsFiles/afieldfile/2013/12/27/1342316_10.pdf
Hier ist ne ältere Übersicht:
https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/s/slats

Offline tul

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #2 am: 10. Mai 2016, 13:48:14 »
Nachdem der Start bald ansteht hat JAXA SLATS  in die Homepage mit aufgenommen.

SLATS soll mindestens 2 Jahre in einer Höhe von nur 180 bis 268 Kilometer operieren. SLATS nutzt dazu ein Ionentriebwerk, dass auf der Technologie basiert die ursprünglich für Kiku 8 (ETS VIII) entwickelt wurde. Das Triebwerk ist wesentlich stärker als diejenigen die bei Hayabusa zum Einsatz kamen. In der Höhe existiert viel atomarer Sauerstoff der extrem reaktionsfreudig ist. Als Gegenmaßnahme hat man ein spezielles Material auf die Oberfläche der Isolierung angebracht. Das normale goldene Material was sonst zum Einsatz kommt ist ungeeignet.  SLATS trägt dazu auch spezielle Sensoren um die Konzentration an atomaren Sauerstoff und den Materialverschleiß zu messen.
Der Start erfolgt als Sekundärnutzlast für GCOM-C. SLATS selbst ist nur maximal 400 Kilo schwer.


http://global.jaxa.jp/projects/sat/slats/
http://global.jaxa.jp/activity/pr/brochure/files/sat37.pdf

Wäre interessant zu wissen wie die Solarzellen auf atomaren Sauerstoff reagieren.   ???
Wenn in Zukunft fast alle Erdbeobachtungssatelliten in niedriger Höhe fliegen würden, dann würde sich das Müllproblem reduzieren.

Online Schillrich

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #3 am: 10. Mai 2016, 13:52:08 »
Die Mission ist bisher "unter unserer Flughöhe" hier geblieben ;) ... aber jetzt wird's spannend konkret.

Danke, dass du dran bleibst.
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Online Schillrich

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #4 am: 10. Mai 2016, 13:53:45 »
Für einen operationellen Satelliten kommt bei so einem Orbit natürlich auch ein Problem/Risiko hinzu: bei einem SafeMode (und die passieren jedem Satelliten), ist er eigentlich schon verloren. Man hat kaum Zeit die Situation zu analysieren und ihn wieder in den Betriebsmodus zu bringen.
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Offline tul

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #5 am: 10. Mai 2016, 22:55:02 »
Für einen operationellen Satelliten kommt bei so einem Orbit natürlich auch ein Problem/Risiko hinzu: bei einem SafeMode (und die passieren jedem Satelliten), ist er eigentlich schon verloren. Man hat kaum Zeit die Situation zu analysieren und ihn wieder in den Betriebsmodus zu bringen.

Frage: gibt es einen reduzierten Safe-Mode bei dem man das Ionentriebwerk am Laufen hält? Was spricht dagegen? Bei interplanetaren Sonden denke ich dürfte das gleiche Problem auftreten. Safe-Modus während der Nutzungsphase von Ionentriebwerken? Wie handhabt man das da?  ???

Offline Schneefüchsin

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #6 am: 10. Mai 2016, 23:12:28 »
Interplanetare Sonden driften. Sie sind die meiste Zeit antriebslos.
Allerdings sind im Safemode Funktionserhaltende Maßnahmen enthalten.
Sonden und Sateliten wenden etwa autonom ihre Solarzellen der Sonne zu, und die Antenne der Erde, so jedenfalls die primäre Notregelung zumeist.
So kann auch ein weiterhin arbeitendes Triebwerk im Safemode enthalten sein, solange die nötigen Parameter gegeben sind. Dies wären hier wohl Energieversorgung, Erkennung der Position und Erkennung der Ausrichtung.

Safemode heißt also: gib alle nicht wichtigen Aufgaben auf, und konzentrier dich auf das Existenzielle.
Hier gilt oft Stromversorgung vor Erreichbarkeit.

Grüße aus dem Schnee

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #7 am: 11. Mai 2016, 07:08:12 »
Hallo Tul,

ja, möglich ist das schon. Schneefücksin hat's ja schon umrissen. Man muss den Safe-Mode dann passend zum Satelliten designen. Aber, je mehr Funktionen im Safemode weiterlaufen müssen, desto weniger robust ist er. Mehr Funktionen, desto mehr Fehlerzustände sind auch möglich (, desto weniger "save").
Um ein elektischrisches Triebwerk zu betreiben, muss der Satellit aber nicht nur seine Lage und seinen Orbit kennen ... er muss seine Lage auch steuern können ... und er muss die elektrische Versorgung überwachen, regeln und gewährleisten.

Bei Sonden mit elektrischem Antrieb hat man meist auch Puffer, da es oft auch Ruhephasen unterwegs gibt. Ggf. verschiebt sich die Ankunft am Ziel um ein paar Wochen.

Interessant wäre es hier mal in Richtung GOCE zu schauen. Wie haben die das designt?
Der war nominal bei ca. 250km unterwegs. Am Ende hatte er ca. 220km Höhe und ist ohne Treibstoff nach etwa 2 Wochen eingetreten. Da war er auf ca. 150 km gesunken.
Also etwas "Karenzzeit" hat man schon. Dabei muss man nur schauen, ob der Antrieb auch stark genug ist von "da unten" wieder zu klettern ... Das Design kann man natürlich so auslegen.

Ich vermute, dass bei SLATS der Safemode doch ein "vollständiger" sein wird, also ohne Antrieb. Ein laufender Antrieb bei unklarem Zustand des Satelliten ist wohl gefährlicher als ein paar Tage wartend abzusinken.





\\   //    Grüße
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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #8 am: 11. Mai 2016, 07:31:17 »
Einige Anforderungen aus ECSS an FDIR (Failure Detection, Isolation and Recovery) sind bspw.:
Zitat
The FDIR design shall ensure that the space segment is safe without ground segment intervention for the specified duration in the presence of a single failure.
Das Design soll sicherstellen, dass das Raumsegment für einen definierte Zeitspanne sicher ist, ohne Eingriff vom Bodensegment, nach einem einzelnen Fehler (an Bord).

Zitat
No reconfiguration of the spacecraft shall lead to a configuration where new single point failures are introduced.
Eine Rekonfiguration (manuell oder autonom) soll nicht dazu führen, dass neue single-point-failures auftreten (die zum Ausfall des Systems führen würden).

Es gibt dann zwei Autonomielevel:
Zitat
F1: Establish safe space segment configuration following an on‐board failure
F2: Re‐establish nominal mission operations following an on‐board failure

Normalerweise kennen wir F1. Das System geht beim Fehler in einen Safemode und wartet auf neue Befehle. Bei F2 würden an Bord Prozesse weiterlaufen, dass der Satellit von selbst wieder in den nominalen Betrieb geht (so etwas habe ich noch nicht gesehen auf Systemebene ...). Wobei FDIR-Funktionen in einer Hierarchie an Bord laufen. Für ein Subsystem funktioniert so eine Autonomie, z.B. dass eine fehlerhafte Nutzlast sich selbst wieder in Betrieb nimmt ... und der Rest des Satelliten davon nix mitbekommt.

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Offline Hugo

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #9 am: 11. Mai 2016, 08:08:20 »
Was spricht gegen einen "Mehrstufen Save-Mode"? Wenn sich die Erde nach einiger Zeit nicht meldet, daß der Satellit selber versucht Systeme wieder hoch zu fahren.

Online Schillrich

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #10 am: 11. Mai 2016, 08:17:43 »
Grundsätzlich eine gute Idee ... "last chance". Dazu muss nur "sicher" sein, dass der Satellit z.B. die Zeit noch richtig zählen kann (vielleicht ist ja seine Zeitbasis durcheinander? Wie lange habe ich jetzt nichts gehört?), dass er seine System an Bord noch ansprechen und kommandieren kann (vielleicht arbeiten die Triebwerke ja sogar weiter, nur der Satellit merkt das nicht? Muss ich sie jetzt an- oder abschalten?), und und und ...

Also durch aufwändige "Recovery"-Funktionen, wird es nicht zwingend robuster.

Wichtig ist und hat Priorität: Fehler erkennen (detection) und stoppen (isolation). Das muss robust funktionieren. Wenn man das erstmal hat, kann man auch die Funktionen wieder geplant und ordentlich herstellen (recovery) ... meist ohne unnötige Eile.
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Offline Nitro

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #11 am: 11. Mai 2016, 13:53:51 »
Für einen operationellen Satelliten kommt bei so einem Orbit natürlich auch ein Problem/Risiko hinzu: bei einem SafeMode (und die passieren jedem Satelliten), ist er eigentlich schon verloren. Man hat kaum Zeit die Situation zu analysieren und ihn wieder in den Betriebsmodus zu bringen.

Also dass Safe Modes jedem Satelliten passieren würde ich jetzt pauschal nicht sagen. Sie können jedem Satelliten passieren. Ich kenne genug Missionen die komplett ohne Safe Mode ausgekommen sind. Auch ist Safe Mode nicht gleich Safe Mode. Es gibt Satelliten bei denen sich im Safe Mode nur die Nutzlast abschaltet oder welche bei denen gerade die Triebwerke zu den Systemen gehören welche am Ende noch arbeiten. Ich würde mal stark vermuten dass man sich hier für etwas ähnliches entschieden hat.
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

Online Schillrich

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #12 am: 11. Mai 2016, 20:48:15 »
Stimmt, Nico. Ich meinte auch mehr Anomalien, die durch FDIR-Funktionen abgefangen werden müssen. Safemode des ganzen Satelliten ist schon schlimm, quasi am Ende der Kette, wenn vorher nichts den Fehler begrenzt. FDIR-Funktionen fangen in ihrer Hierachie einiges vorher ab.
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Offline Schneefüchsin

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #13 am: 11. Mai 2016, 22:43:43 »
Mir ist gerade auch aufgefallen, die Triebwerke müssten wohl nicht mal abgeschaltet werden, wenn die Lageregelung nicht ausversehen aktiviert wurde.
Im prinzip befindet der Satellit sich auf seiner mehr oder weniger Kreisbahn, diese bleibt auch ohne Schub erhalten. Der Richtungsvector ändert sich bei einer Kreisbahn gleichmäßig, bei einer elyptischen Bahn leider nicht. Aber wenn er sich halbwegs gleichmäßig ändert muss der Satelit nur in eine ensprechende Rotation haben, damit das Triebwerk sauber nach hinten zeigt und einfach nur gas geben muss. Man darf nicht an die Schlangenlinien denken, die bei Satelitenbahnen auf die Erdoberfläche projeziert werden.

Zum lange oben bleiben: Wenn der Satellit länglich geformt ist, sprich Wenig frontquerschnitt mit relativ hoher Masse dazu dauert es länger bis er genügend abgebremst wird. Eine solche Form kann mit entsprechender Masseverteilung (Schwerpunkt vorne) selbst in der schwachen hochatmosphäre minimal lagestabilisierend und gegen geringes Ausscheren des Hecks wirken und so die Triebwerke mit ausgerichtet halten.
Aerodynamik wird ja sogar bei der ISS verwendet. Jedenfalls klappen sie die Solarzellen wenns keine Sonne gibt entsprechend.

Zu Stabilen Systhemen: Es gibt auch die Möglichkeit jedes Systhem Physikalisch getrennt voneinander laufen zu lassen, wobei sie über Knotenpunkte (multible) komunizieren können. Hierbei können die Systheme sich gegenseitig prüfen. Zb. Uhrenabgleich und vielleicht auch andere Sensoren abgleichen, die einfach redundant an Bord sind. Fällt ein Systhem auf, das sich mit den anderen streitet, wird es abgeschaltet und neugestartet, was im ersten Versuch sogar vollautomatisch ablaufen kann. Die Bodenstation greift dann erst ein, wenn sich dieses Systhem trotzt Neustart wieder streitet.

Grüße aus dem Schnee

Online Schillrich

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #14 am: 11. Mai 2016, 23:17:29 »
Hallo Schneefüchsin,

Satelliten ohne aktive Lageregelung beginnen allgemein zu taumeln, wenn sie nicht gerade homogene Kugeln sind, angeregt durch den Gravitationsgradienten. Der zieht ihre Hauptachse in die Vertikale. Man kann das umgekehrt natürlich auch zur groben (und ungedämpften) Stabilisierung ausnutzen, z.b. indem ein Boom mit einer Endmasse in Richtung Erde ausgeklappt wird (TerraSAR-X z.B.).
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Offline Schneefüchsin

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #15 am: 11. Mai 2016, 23:58:15 »
Daher meinte ich auch das mit der schwachen aerodynamischen Stabilisierung, diese ist echt minimal, könnte aber schon etwas helfen.
Abgesehen dauert es wohl etwas, bis das Taumeln deutlich wird.

Reicht eigentlich Rotationsstabilisierung aus, um diesen Gravitationsgradienten zu kompensieren? Ich befürchte, das ich hier gleich ein Nein höhren werde.

Grüße aus dem Schnee

Online Schillrich

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #16 am: 12. Mai 2016, 06:57:38 »
Guten Morgen Schneefüchsin,

grundsätzlich kann Drallstabilisation jedes äußere Moment ausgleichen. Nur, das führt zu Präzession ... also einer Oszillation um eine andere Achse, wenn von außen Störmomente angreifen.

Aber: wenn das Ziel ist, dass eine Seite des Satelliten immer "nach hinten" im Orbit ausgerichtet ist, hilft Drallstabilisation des ganzen Satelliten nicht. "Hinten" (im Bezug auf den Orbit) ist keine inertial stabile/feste Richtung. Drallstabilisation hält aber eine feste/stabile Richtung im inertialen System ein.
Drallstabilisierte Satelliten rotieren normalerweise um die Normale ihrer Orbitebene. Ihre Rotation ist parallel zum Drehimpuls des Orbits. Diese "Normalenlage" können sie so halten, also immer dieselbe Seite nach "links und rechts" im Orbit zeigen.
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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #17 am: 12. Mai 2016, 07:27:54 »
SLATS selbst scheint vollständig aktiv drei-Achsen-stabilisiert zu sein. Außerdem trägt er auch einen chemischen Antrieb.

Er soll nach dem Start auf 630km ausgesetzt werden.
Chemisch senkt er sich auf ca. 430km ab.
Durch die atmosphärische Reibung sinkt er weiter auf 250km, in 450 Tagen.
Dann zünden die Ionentriebwerke, um die Höhe zu halten. A
lle 7 Tage geht es aber -10km weiter nach unten.
220km soll er für 50 Tage halten.
Dann fällt er auf 180km. Dort sollen elektrischer und chemischer Antrieb ihn gemeinsam halten.


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Online Schillrich

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #18 am: 12. Mai 2016, 07:50:41 »
Hier noch zwei JAXA-Bilder zum Orbitverlauf:


Bild: JAXA


Bild: JAXA

Im letzten Bild ist schönzu sehen:
  • Mode SPM: der Satellit maximiert den Einfang der Sonnenenergie auf dem 12-Uhr-Orbit, und bremst stark mit den Solazellen, um zu sinken.
  • Mode EPM-Z: der Satelliten minimiert seinen Widerstand auf dem 12+-Uhr-Orbit und versucht noch so viel wie möglich Sonnenergie einzufangen.
  • Mode EPM-Y: der Satellit minimiert seinen Widerstand und maximiert die eingefangene Sonnenergie, auf dem 16+-Uhr-Orbit.
Die Phase mit Mode EPM-Z ist in Sachen Energieversorgung kritisch, da hier die längsten Schattenphasen auftreten werden und er in seiner Ausrichtung auch noch die geringste Menge Sonnenergie auffängt. Der Ionenantrieb soll da offenbar noch gar nicht laufen. Der Satellit sinkt in dieser Konfiguration weiter.

Die Phase mit Mode EPM-Y ist in Sachen Energieversorgung wohl die beste, da er seine Solarzellen während des ganzen Umlaufs zu Sonnen ausrichten kann und offenbar auch die Schattenphasen kurz sind (oder gar ganz asufallen). Da läuft dann der elektrische Antrieb.

Sie scheinen in diesen Phasen von einem für SLATS ungeeigneten 12-Uhr-Orbit der Hauptmission (mit Schattenphasen) zu einem geeigneten 16-Uhr-Orbit (mehr Sonne) zu driften, um dann erst den elektischen Antrieb zu starten. Am Ende kommen sie wohl sogar in die Nähe eines 18-Uhr-Orbits, bestenfalls entlang des Terminators.
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Offline AN

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #19 am: 28. Oktober 2017, 11:46:39 »
CGCOM-C alias SHIKISAI und TSUBAME alias SLATS sollen nach aktuellen Angaben der JAXA am 23. Dezember 2017 um 10:26 und 22 Sekunden japanischer Zeit gestartet werden.

Das Startfenster ist  von 10:26:22 bis 10:48:22 japanischer Zeit offen.

Trägerrakete wird die H-IIA F37 sein.

Los geht es von der Yoshinobu-Startanlage des Raumflugzentrums Tanegashima.

Axel

Offline AN

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #20 am: 28. Oktober 2017, 12:53:05 »
GCOM-C am 30. Januar 2017 auf dem Schütteltisch:

(Quelle: JAXA)

Axel

Offline AN

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #21 am: 28. Oktober 2017, 13:12:01 »
SLATS - Test des Trennsystems - 11. April 2017:

(Quelle: JAXA)

Axel

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #22 am: 03. November 2017, 20:32:00 »
Interessant wäre es hier mal in Richtung GOCE zu schauen. Wie haben die das designt?
Der war nominal bei ca. 250km unterwegs. Am Ende hatte er ca. 220km Höhe und ist ohne Treibstoff nach etwa 2 Wochen eingetreten. Da war er auf ca. 150 km gesunken.
Also etwas "Karenzzeit" hat man schon. Dabei muss man nur schauen, ob der Antrieb auch stark genug ist von "da unten" wieder zu klettern ... Das Design kann man natürlich so auslegen.

Ich vermute, dass bei SLATS der Safemode doch ein "vollständiger" sein wird, also ohne Antrieb. Ein laufender Antrieb bei unklarem Zustand des Satelliten ist wohl gefährlicher als ein paar Tage wartend abzusinken.

Die Daten vom Ionentriebwerk und vom chemischen Antrieb finden sich hier: https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/s/slats
Die Frage lautet, reicht das um "unten" rauszukommen und wenn ja wie oft.

Offline roger50

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #23 am: 21. Dezember 2017, 21:41:38 »
Start dieser H-2A steht noch auf grün.

Startfenster öffnet sich in der Nacht auf Sonnabend um 2:26 MEZ.

Genau 1 min vor dem geplanten Start der Falcon-9. Falls es bei beiden Starts dabei bleibt, fliegen dann gleichzeitig 2 Trägerraketen ins All.

Alle flat-earthers ab nach Hawai, dann könnt ihr sie beide gleichzeitg starten sehen ....  :P

Gruß
roger50

P.S.: .... ach so, 'nen Start in China soll es in der Nacht auch noch geben. Da paßt Hawai.... ::)

Offline roger50

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Re: SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) & GCOM-C1 auf H-IIA
« Antwort #24 am: 22. Dezember 2017, 20:53:01 »
JAXA-Livestream bei YT:


https://www.youtube.com/watch?v=s_flYdvbNBE

Gruß
roger50

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