Japan: Röntgensatellit Suzaku stillgelegt

Die japanische Agentur für Luft- und Raumfahrtforschung (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) hat am 26. August 2015 bekanntgegeben, dass der Betrieb des Röntgenobservatoriums Suzaku alias ASTRO-EII aus technischen Gründen eingestellt wurde.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JAXA, NASA.

Suzaku kreist seit dem Start auf einer mehrstufigen Feststoffrakete des Typs M-V am 10. Juli 2005 vom Uchinoura Raumfahrtzentrum nahe Kagoshima auf der japanischen Insel Kyūshū aus um die Erde und hat seine Auslegungsbetriebsdauer von zwei Jahren deutlich überschritten.

Zwar war Anfang August 2005 kurz nach Inbetriebnahme festgestellt worden, dass das als Kühlmittel für ein Instrument der US-amerikanischen Luft und Raumfahrtbehörde (NASA) an Bord, das X-ray Spectrometer (XRS), verwendete Helium verkocht war, was die Beobachtungsmöglichkeiten einschränkte. Die verbliebenen Kapazitäten von Suzaku mit dem Röntgenteleskop XRT, dem bildgebenden Röntgenspektrometer XIS und dem Detektor für harte Röntgenstrahlung HXD erwiesen sich über die Jahre für die JAXA und die am Projekt beteiligte NASA jedoch als außerordentlich wertvoll.

Nach Angaben der JAXA erlangten Wissenschaftler Erkenntnisse über strukturbildende Prozesse im Universum. Regionen in unmittelbarer Umgebung schwarzer Löcher konnten erfolgreich untersucht werden. Und zum ersten mal gelang es mit der Hilfe von Suzaku, Röntgenspektren aus den Außenbereichen eines Galaxienhaufens zu messen.

Mit von Suzaku gelieferten Daten war es Wissenschaftlern unter anderem möglich, eine Periode in der Entwicklungsgeschichte des Universums zu bestimmen, in der vor rund 10 Milliarden Jahren schwere Elemente wie Eisen im Universum verteilt wurden.

Nach Informationen der NASA half Suzaku auch maßgeblich bei der Erforschung der Überreste von Supernova-Explosionen. Daten von Suzaku sprechen dafür, dass es in unserer Galaxie, der Milchstraße, seit ihrer Entstehung mehrere Millionen Supernova-Explosionen des Typs II gegeben haben muss, bei denen gealterte Sterne sehr großer Massen explodierten.

Den am Betrieb des Satelliten beteiligten Technikern und Ingenieuren gelang es immer wieder, eine Fortsetzung des wissenschaftlichen Betriebs zu gewährleisten, wenn sich Auswirkungen der Alterung von einzelnen Satellitensystemen zeigten.

Unter anderem galt es, die Nutzung des Raumfahrzeugs an die alternden Akkumulatoren des Satelliten und ihre sinkende Kapazität zur Stromspeicherung anzupassen.

Ab dem 1. Juni 2015 gab es Probleme mit der Kommunikation zwischen dem Satelliten und den für ihn zuständigen Bodenstationen. Statt stabilen Verbindungen kam immer wieder nur noch ein intermittierender Kontakt zu Stande.

Neben den Kommunikationsschwierigkeiten beobachtete die JAXA außerdem Probleme mit Suzakus Energieversorgungssystem und der Lageregelung des an sich dreiachsstabilisierten Satelliten. Daraus leitete man ab, dass eine weitere wissenschaftliche Verwendung des Raumfahrzeugs schwierig oder gar unmöglich sein würde.

Vermutlich waren die Kommunikations- und Lagerregelungsprobleme Folge einer zusammenbrechenden Energieversorgung.

Am 2. September 2015 erfolgte die endgültige Abschaltung der Transceiver der Funkkommando- und Telemetriesysteme von Suzaku. Mit einem der letzten Kommandos an den Satelliten wurde auch eine Unterbrechung der Verbindung von Suzakus Akkumulatoren mit Ladereglern und Solarzellenauslegern veranlasst.

Mit der Trennung der Akkumulatoren von der Stromerzeugung hofft man sicherzustellen, dass Akkumulatoren an Bord von Suzaku nicht auf Grund von Überladung platzen, und die Wahrscheinlichkeit einer Explosion, bei der weiterer Weltraumschrott entsteht, zu reduzieren.

Da Suzaku nun wie viele andere ausgediente Raumfahrzeuge auch ohne aktive Lageregelung um die Erde zieht, kann realistischer Weise nicht ausgeschlossen werden, dass wegen der Umgebungsbedingungen im Weltraum heftige Temperaturwechsel geschehen.

Störungen im Thermalmanagement können dazu führen, dass an Bord eines Satelliten befindliche Akkumulatoren lecken oder bersten. Eigentlich sollten Ereignisse verhindert werden, bei denen Weltraumschrott entsteht, der dann eine Gefahr für andere Raumfahrzeuge darstellt.

Einen unkontrollierten zerstörerischen Wiedereintritt wird Suzaku nach Angaben der JAXA nach derzeitigem Stand nicht vor 2020 erleben. Derzeit kreist der Satellit, der eine Startmasse von rund 1.706 kg besaß, in Höhen um 530 Kilometer auf einer gegen den Äquator um rund 31,4 Grad geneigter Bahn um die Erde.

Seine beiden entfalteten Solarzellenausleger geben dem Satelliten eine Spannweite von rund 5,5 Metern. Die ausgefahrene optische Bank, Extensible Optical Bench (EOB) genannt, bewirkt eine Länge des Raumfahrzeugs von rund 7,1 Metern.

Suzaku alias ASTRO-EII ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 28.773 und als COSPAR-Objekt 2005-025A.