Mit dem gelungenen Start des neuesten NASA-Erdbeobachtungssatelliten SMAP (Soil Moisture Active Passive) am 31. Januar 2015 kann nun vom All aus die Messung der Bodenfeuchte auf der Erde beginnen. Bei der NASA verspricht man sich von dem knapp eine Milliarde US-Dollar teueren Projekt unter anderem eine bessere Vorhersage von Flut- und Dürrekatastrophen.
Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: Quelle: NASA.
(Bild: NASA)
Am 31. Januar 2015 um 15:22 Uhr mitteleuropäischer Zeit, das entspricht 06:22 Uhr Ortszeit im kalifornischen Vandenberg, hob dort der neueste Erdbeobachtungssatellit der NASA erfolgreich ab. Sein Namenskürzel SMAP steht für Soil Moisture Active Passive, das heißt die aktive und passive Messung der Bodenfeuchte von einer sonnensychronen Erdumlaufbahn aus. Lässt man zwei Startverschiebungen seit dem 29. Januar beiseite, am Donnerstag wegen zu starker Höhenwinde und am Freitag wegen abgeplatzer Isolation an der Rakete, war der Start der Delta II-Rakete innerhalb des sich täglich öffnenden dreiminütigen Startfensters unproblematisch.
Zum Einsatz kam eine Delta II-Rakete 7320-10C. Die Ziffernfolge ist wie folgt zu lesen: Die Delta II kommt aus der 7000-er Serie („7“), die erste Stufe ist mit drei Feststoff-Boostern („3“) versehen. Auf der ersten Stufe sitzt eine zweite Stufe („2“), es folgt aber keine dritte Stufe („0“). „10C“ steht für eine Nutzlastspitze mit zehn Fuß oder drei Metern Durchmesser. Die erste Stufe hat als Haupttriebwerk ein Aerojet Rocketdyne RS-27A-Aggregat mit 1.054 Kilonewton Schub und arbeitete etwas über vier Minuten. Die drei Booster entwickeln zusätzlich je 487 Kilonewton Schubkraft. Sie brannten die ersten 64 Sekunden, konnten aber aus Sicherheitsgründen erst 99 Sekunden nach dem Start abgetrennt werden. Die zweite Stufe wird von einen Aerojet Rocketdyne AJ10-118K-Motor mit 43 Kilonewton Schub angetrieben und zündete nach Abtrennung von der ersten Stufe für weitere rund sechs Minuten bis zum ersten Ausschalten. SMAP hatte damit den Transferorbit mit 185 mal 709 Kilometern erreicht. Der Abwurf der Nutzlastverkleidung erfolgte planmäßig rund fünf Minuten nach dem Start kurz nach Zündung der zweiten Stufe. Rund 50 Minuten nach dem Start wurde mit einer erneuten Zündung der zweiten Stufe der Flug in den endgültigen Orbit eingeleitet. Um 16:21 Uhr MEZ wurde der Satellit erfolgreich von der zweiten Stufe getrennt. Die angestrebte Umlaufbahn in 685 Kilometer Höhe hat eine Inklination von 98,1 Grad. Die Erdumlaufzeit beträgt 98 Minuten und 30 Sekunden.
(Bild: NASA)
SMAP wiegt 944 Kilogramm und misst im Betriebszustand 9,7 mal 7,1 mal 6,8 Meter. Charakteristisch für sein äußeres Erscheinungsbild ist ein sechs Meter durchmessender Antennenreflektor. Er wird erst in 20 Tagen entfaltet und danach getestet. Die elektrische Leistung an Bord von SMAP beträgt 1,5 Kilowatt. Das wissenschaftliche Instrumentarium besteht aus einem Radar mit synthetischer Apertur für die aktiven Messungen der Bodenfeuchte durch ein ausgesandtes Signal und dessen Echo und einem Radiometer zur passiven Messung der natürlichen Mikrowellenstrahlung. Durch Kombination beider Messverfahren verspricht man sich sowohl eine hohe Auflösung als auch eine große Genauigkeit der Daten.
Radar und Antennenreflektor sind drehbar auf dem Satellitenbus montiert und rotieren mit 13 bis 14,6 Umdrehungen pro Minute (Video zur besseren Vorstellung siehe hier ab 4:30 min). Der durch diese Konstruktion auf der Erde abgedeckte Messstreifen ist rund 1.000 Kilometer breit. Auf Höhe des Äquators wird alle drei Tage die gleiche Region erfasst, in Richtung der Pole entsprechend öfter. Die Mission ist auf drei Jahre angelegt. Die umfassende und hoch aufgelöste Erfassung der Bodenfeuchtigkeit zu verschiedenen Jahreszeiten dient dem besseren Verständnis der Dynamik im Wasserhaushalt der Erde und soll die Vorhersage von Trockenheiten und Fluten verbessern.
Mit SMAP wurden im Rahmen des wissenschaftlichen Kooperationsprogramms ELaNa (Educational Launch of Nanosatellite) auch vier Nanosatelliten als Sekundärnutzlast ins All befördert: ExoCube von der California Polytechnic State University, GRIFEX von der University of Michigan in Zusammenarbeit mit dem Jet Propulsion Laboratory und FIREBIRD-II (A und B) von der Montana State University und der University of New Hamshire.
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