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Autor: Axel Nantes & Thomas Weyrauch / 01. Januar 2019, 14:55 Uhr

Indien: Großer GSAT 11 der ISRO im GEO angekommen

Der am 4. Dezember 2018 gestartete indische Kommunikationssatellit GSAT 11 hat seine Position im Geostationären Orbit (GEO) erreicht. Eine Phase ausgedehnter Tests des bisher größten indischen Satelliten auf seiner Bahn um die Erde, IOT für In Orbit Tests genannt, wurde zwischenzeitlich begonnen.

Quelle: Arianespace, ISRO
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ESA/CNES/Arianespace/CSG

Bild vergrößernAriane-VA246-Start am 4. Dezember 2018
(Bild: ESA/CNES/Arianespace/CSG)
Auf der Ariane-5-Rakete mit der Flugnummer VA246 war GSAT 11 für die indische Weltraumforschungsorganisation (Indian Space Research Organisation, ISRO) zusammen mit GEO-KOMPSAT 2A in den Weltraum transportiert worden. Nach der Abtrennung von der Raketenoberstufe etwas über 29 Minuten nach dem Abheben befand sich GSAT 11 zunächst in einem elliptischen Geotransferorbit. Geplanter Absetzorbit war nach Angaben von Arianespace einer mit einem Perigäum von 250 Kilometern, einem Apogäum von 35.726 Kilometern und einer Inklination von 3,5 Grad.

Seit dem Start wird GSAT 11 von einem als MCF für Master Control Facility bezeichneten Satellitenkontrollzentrum im indischen Hassan überwacht und gesteuert. Dementsprechend wurden von Hassan aus die drei Brennphasen des Apogäumsmotors des Satelliten mit einer kumulierten Brennzeit von über vier Stunden initiiert und kontrolliert. Der Motor brachte den Satelliten nach drei Brennphasen in eine annähernd kreisförmige Bahn zwischen 32.657 und 35.850 Kilometern über der Erde, die kaum noch gegen den Äquator geneigt war.

ISRO

Bild vergrößernGSAT 11
(Bild: ISRO)
Eine vierte Brennphase brachte den Satelliten schließlich auf eine annähernde 24-Stunden-Kreisbahn in einer Höhe von rund 35.786 Kilometern über der Erde. Mit Datum vom 10. Dezember 2018 berichtete die ISRO, dass dort die größten bisher von der ISRO eingesetzten Solarzellenausleger und die Antennenreflektoren des neuen Raumfahrzeugs erfolgreich entfaltet wurden. Im GEO auf der vorgesehenen Position bei 74 Grad Ost konnte der Satellit am 30. Dezember 2018 beobachtet werden. Die Bahnhöhe betrug 35.784 Kilometer, die Inklination 0 Grad.

GSAT 11 ist als erster Indischer Satellit auf ISROs neuem Satellitenbus I-6K aufgebaut. Die Auslegungsdauer des Satelliten mit einer Leermasse von 2.573,5 Kilogramm und einer Startmasse von 5.854 Kilogramm (5.854,5 kg laut Arianespace) beträgt 15 Jahre.

Die Stromschienenspannung an Bord von GSAT 11 beträgt 70 Volt. Das Stromversorgungssystem des Satelliten besteht aus zwei jeweils 13,324 Meter langen Solarzellenauslegern aus jeweils fünf Paneelen mit Advanced Triple Junction (ATJ) Zellen. Jedes der Paneele ist 3,3 Meter x 2,1 Meter groß. Ihre gemeinsame Fläche beträgt rund 69,3 Quadratmeter.

Die beiden Solarzellenausleger von GSAT 11 sollen zusammen maximal 14 Kilowatt elektrische Leistung bereitstellen können. Am Ende der Auslegungsbetriebsdauer (EOL) sollen es noch 13,6 Kilowatt sein. Ganz am Anfang, als der Satellit in einer Übergangsbahn und noch nicht im GEO unterwegs war, erwartete man von den beleuchtbaren Oberflächen der zusammengefalteten Ausleger an den Seiten des Satelliten rund 1.560 Watt elektrische Leistung.

Der Speicherung elektrischer Energie an Bord dienen zwei vom ISRO Satellite Centre (ISAC) entworfene und gebaute Lithium-Ionen-Akkumulatorensätze namens 4Px16S mit Speicherzellen vom französischen Hersteller SAFT. Jeder Akkusatz hat eine Masse von rund 96 Kilogramm, eine Speicherkapazität von 180 Amperestunden und besteht aus 64 Zellen des Typs VES180SA.

ISRO

Bild vergrößernGSAT 11 in Betriebskonfiguration - Illustration
(Bild: ISRO)
Werden die Solarzellenausleger ausreichend beleuchtet, erfolgt die Regelung der Stromschienenspannung durch einen sogenannten Fixed Switching String Shunt Regulator (FS3R). In Betriebsperioden mit ungenügender oder ohne Sonneneinstrahlung übernimmt die Regelung der Stromschienenspannung der Akkuladeregler namens Battery/Battery Discharge Regulator (BDR). Für GSAT 11 müssen die Akkus in Zeiträumen mit schwierigen Lichtverhältnissen über eine Periode von 1,2 Stunden pro Tag zuverlässig eine Leistung von mindesten 8,2 Kilowatt bereitstellen können.

Damit GSAT 11 nach dem Start die vorgesehene Betriebsposition im Geostationären Orbit erreichen konnte, wurde er mit einem 440 Newton starken Apogäumsmotor vom Typ AR 250 (auch als 250 AR bezeichnet) ausgestattet. Dieser wie auch eine Anzahl kleiner Triebwerke an Bord (8x 22 Newton, 8x 10 Newton) arbeitet mit Monomethylhydrazin (MMH) und einer Mischung aus Stickstoffoxiden (MON-3) als Oxidator.

ISRO

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ISRO 2018

Bild vergrößernVerbindungen via GSAT 11 - Illustrationen
(Bilder: ISRO)
Treibstoff und Oxidator – zusammen etwa 3.194 Kilogramm - werden in zwei jeweils 1.450 Liter fassenden Tanks gespeichert, die im Zentralrohr des Satelliten montiert sind. Der MMH-Vorrat beträgt 1.205 Kilogramm, der des Oxidators 1.989 Kilogramm. Acht Kilogramm Druckgas (das Edelgas Helium) unter einem Maximaldruck von 250 bar zur Treibstoffförderung ist in drei jeweils 67 Liter fassenden Tanks mit einer Leermasse von 15,2 Kilogramm gespeichert.

GSAT 11 ist dafür gedacht, von einer Position bei 74 Grad Ost im Geostationären Orbit internetbasierte Kommunikationsdienste und Anbindungen an VSAT-Netzwerke bereitzustellen. Mit 16 Ausleuchtzonen im Ku-Band kann er das indische Mutterland und umliegende Inseln inklusive der zu Indien gehörenden Andamanen und Nikobaren versorgen und auch abgelegene Landesteile anbinden. Im Rahmen eines BharatNet genannten im Jahr 2017 aufgesetzten Projekts soll GSAT 11 außerdem helfen, für lokal gewählte Ortsbeiräte (Gram Panchayats) Anbindungen an digitale Verwaltungsnetzwerke zu verwirklichen.

Zwei spezielle Ka-Band-Ausleuchtzonen dienen der Versorgung der Großräume Neu-Delhi und Bangalore bzw. Bangaluru. Die beiden Bereiche werden via GSAT 11 zusätzlich über direkte Ka-Band-Crosslinks auch unmittelbar miteinander verbunden.

In einem Datenblatt von Ende 2018 nennt die ISRO insgesamt 32 Ausleuchtzonen im Ku-Band und acht Hub-Verbindungen im Ka-Band. Der mögliche Gesamtdatendurchsatz von GSAT 11 liegt laut ISRO bei 16 Gigabit pro Sekunde.

GSAT 11 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 43.824 und als COSPAR-Objekt 2018-100B.

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