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Autor: Thomas Weyrauch / 24. Januar 2020, 11:07 Uhr

Schwerwiegende Akkuprobleme an Bord von Spaceway 1

An Bord des US-amerikanischen Kommunikationssatelliten Spaceway 1 ist eine schwerwiegende Anomalie im Akkumulatorensystem aufgetreten. Wegen der Gefahr einer Akkuexplosion soll der Satellit nun so schnell wie möglich stillgelegt werden.

Quelle: Boeing, DirecTV, Hughes
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Boeing

Bild vergrößernSpaceway 1 über der Erde - Illustration
(Bild: Boeing)
Unter den Bauteilen eines Satelliten stellen seine Akkumulatoren solche mit den größeren Abmessungen dar. Am Boden vor dem Abheben aufgeladen versorgen sie Satellitensysteme typischerweise während des Starts und des Transports in den Weltraum. Anschließend können sie von Solarzellen nachgeladen werden und dienen der Überbrückung in Betriebsphasen ohne ausreichende Sonneneinstrahlung. Außerdem müssen sie die Stromversorgung der Satellitensysteme im Fall von ungeplanten Ereignissen, Anomalien und Notfällen übernehmen können. An Bord von Spaceway 1 ist das nicht mehr möglich, nachdem im Dezember 2019 eine Fehlfunktion mit erheblichen thermischen Schäden am Akkusystem aufgetreten war.

Bestimmungen über die Vermeidung von Weltraumschrott erfordern die vollständige Abschaltung elektrischer Stromversorgungssysteme, wenn Satelliten außer Dienst gestellt werden. So hofft man Explosionsereignisse zu verhindern, bei denen Weltraumschrott entsteht, welcher eine Gefahr für andere Raumfahrzeuge darstellt.

Das Akkumulatorensystem an Bord des seit dem 26. April 2005 um die Erde kreisenden Spaceway 1 kann nicht mehr wie vorgesehen eingesetzt, und offenbar nur als Gesamtsystem abgeschaltet werden. Ein Nachladen nur eines Teiles der vorhandenen Zellen ist nicht möglich, daher hat man nicht vor, den Satelliten an seiner bisherigen Position im Geostationären Orbit (GEO) über dem Erdäquator durch die nächste der dort regelmäßig auftretenden Dunkelphasen zu bringen.

Ab dem 25. Februar 2020 wäre Spaceway 1 an seiner jetzigen Position bei 138,9 Grad West im GEO wieder auf Energie aus seinen Akkumulatoren angewiesen. Weil man die Gefahr einer Explosion von Akkumulatorzellen im Falle eines Nachladeversuchs als zu hoch einschätzt, wird nun ein sogenanntes Deorbiting durchgeführt, was für einen Kommunikationssatelliten aus dem GEO üblicherweise bedeutet, dass er unter Ausnutzung von an Bord verfügbarem Resttreibstoff in einen über dem GEO liegenden Friedhofsorbit gesteuert wird.

Boeing

Bild vergrößernSpaceway 1 vor dem Start
(Bild: Boeing)
DirecTV, der Betreiber von Spaceway 1, teilte der US-amerikanischen Regulierungsbehörde FCC mit, dass man von den rund 73 kg der an Bord noch vorhandenen Treibstoffkomponenten nur einen geringen Anteil ablassen werde können. Das Ablassen von Resttreibstoff ist ein übliches Verfahren im Rahmen einer Satellitenstilllegung. Es dient wie die Trennung der Akkumulatoren von jeder Nachlademöglichkeit der Senkung von Explosionsrisiken.

Besteht bei einer Stilllegung kein besonderer zeitlicher Druck, dauert das Ablassen bei einem heute üblichen Kommunikationssatelliten zwischen zwei und drei Monaten. Soviel Zeit steht für Spaceway 1 nicht zur Verfügung. Möglicherweise wird der Satellit im Friedhofsorbit also mit Resttreibstoff an Bord stillgelegt.

Die Startmasse von Spaceway 1 betrug betankt 6.078,4 kg. Das Raumfahrzeug basiert auf dem Satellitenbus HP702 bzw. BSS-702 von Boeing und ist mit 72 Ka-Band-Transpondern ausgerüstet. Ursprünglich wollte man über den Satelliten breitbandigen Zugang zum Internet bereitstellen, modifizierte ihn dann aber noch vor seinem Start zur Ausstrahlung von hochaufgelösten Fernsehprogrammen. Zuletzt hielt er Reservekapazitäten im Ka-Band für Empfänger in Alaska bereit.

Als Auslegungsbetriebsdauer von Spaceway 1 waren 13 Jahre geplant. Sie ist also bereits deutlich überschritten. Treibstoffsparend wirkte sich sein Start von einer Seeplattform am Äquator aus, die hohe Präzision beim Einschuss in den Absetzorbit, und der Einsatz elektrischer Triebwerke vom Typ XIPS-25, die es neben kleinen Zweistofftriebwerken von Moog-ISP und einem Apogäumsmotor an Bord gibt. DirecTV hatte vor dem Auftreten des Akkumulatorenproblems gehofft, den Satelliten noch bis 2025 einsetzen zu können.

Spaceway 1 alias Spaceway F1 (USASAT-31L) ist katalogisiert mit der NOARD-Nr. 28.644 und als COSPAR-Objekt 2005-015A.

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