Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Thales Alenia Space.

Am italienischen Standort L’Aquila ist Thales Alenia Space bereits seit geraumer Zeit etabliert. Teile der dortigen Produktionsstätten erlitten beim Erdbeben am 6. April 2009 massive Schäden und wurde schließlich als abrissreif angesehen.

Seit rund dreißig Jahren wurden in L’Aquila von Thales Alenia Space elektronische Baugruppen und Antennen für Raumfahrzeuge gefertigt. Wegen des hochqualifizierten Personals und der ausgefeilten Produktionstechnik genoss der Standort weltweit einen ausgezeichneten Ruf. In dieser Tradition will Thales Alenia Space auch eine neue Fabrik betreiben.

Im Beisein von Amtsinhabern aus Lokal- und Regionalpolitik und Offiziellen von Thales Alenia Space fand am 14. Dezember 2011 die Grundsteinlegung für ein neues Fabrikgebäude im Industriepark Pile (Zona Industriale di Pile) statt.

Insgesamt rund 16.080 Quadratmeter umbaute Fläche soll es laut Plan geben. Davon sind 10.215 Quadratmeter der Produktion und 4.700 Büroräumen gewidmet, Gebäudetechnik und Versorgungseinrichtungen werden 1.550 Quadratmeter zur Verfügung stehen.

Arbeiten möchte man in der neuen Anlage mit schlanken Produktionsabläufen, um auf schwankenden Produktionsbedarf und rasch fortschreitende technische Entwicklungen jederzeit angemessen reagieren zu können. Beim Entwurf der Fabrik berücksichtigte man Möglichkeiten zu Ersparnissen beim Energieverbrauch, der Rückgewinnung von Abwärme und der Materialwiederverwendung.

Laut Thales Alenia Space wird sich das neue Gebäude als Muster für konsequente Qualitätsstandards nahtlos in die Umgebung einfügen.

Rund 15 Monate sollen die erforderlichen Bauarbeiten dauern. Nähern sich diese ihrem Ende, will man beginnen, in L’Aquila noch verwendungsfähige Anlagen und Geräte in die neuen Räumlichkeiten umzuziehen. Dabei möchte man insbesondere darauf achten, dass laufende Produktionstätigkeiten nicht unterbrochen werden.

Ist die Fabrik erst einmal fertiggestellt, wird sie nach Angaben ihres künftigen Betreibers zusätzlich zu den von Thales Alenia Space bisher in L’Aquila hergestellten Produkten auch große, besonders leichte Antennen für Radaranlagen mit synthetischer Apertur (SAR) liefern können.

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch und Klaus Donath. Quelle: ESA. Vertont von Peter Rittinger.

Update:
Mittlerweile hat man im Laufe des Abends nach verschiedenen Angaben erste Telemetriedaten empfangen.

Originalmeldung:
Am Dienstag, dem 22. November, gelang es der ESA, um 20:25 Uhr UTC mit ihrer Bahnverfolgungsstation im australischen Perth die ersten Signale von Fobos-Grunt seit dem Start am 8. November 2011 zu erfassen, heißt es auf einer Website der ESA. Mit russischen Ingenieuren arbeite man eng zusammen, um herauszufinden, wie eine dauerhafte Kommunikationsverbindung zu dem Raumfahrzeug sichergestellt werden könnte.

Bereits seit dem 9. November versucht die ESA täglich, Kontakt mit der havarierten Sonde herzustellen. Das es ausgerechnet jetzt geklappt hat, liegt an mehreren Faktoren. Zunächst mehrten sich die Vermutungen, dass die Sonde im Erdschatten sämtliche Systeme abschaltete, da die Sonde nie für einen Betrieb im Erdorbit konstruiert wurde. Daher waren viele Versuche aus Baikonur schon aus diesem Grund zum Scheitern verurteilt. Dazu kommt, dass man eine 15-Meter-Antenne in Perth, Australien, nun modifiziert hat, um ein optimales Signal an die Sonde senden zu können. Außerdem ist es erforderlich gewesen, die Position der Sonde sehr exakt zu kennen, um die Signale präzise genug auszurichten.

Wie es nun weiter geht, steht in den Sternen. Die nächste Möglichkeit der Kontaktaufnahme besteht heute Abend um 21:21 Uhr MEZ und 22:53 Uhr MEZ. Während einige Nachrichtenagenturen bereits vom Ende der Mission gesprochen haben, liegt eine Aussage von Roskosmos vor, noch bis Anfang Dezember Richtung Mars aufbrechen zu können. Die Wahrscheinlichkeit für das Gelingen lässt sich aber noch nicht abschätzen. Primär geht es jetzt erstmal darum herauszufinden, wo der Fehler der Marssonde liegt, dass diese nicht wie geplant automatisch ihre Triebwerke wenige Stunden nach dem Start gezündet hat, um sich auf eine Marstransferbahn zu bringen. Es bleibt weiter spannend.

Raumcon:

• Fobos-Grunt / Yinghuo-1
• Phobos-Grunt auf Zenit-2M

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Hong Kong Daily, SSC.

Die chinesische Bahnverfolgungsstation befindet sich etwa 400 Kilometer nordwestlich von Perth in Dongara im Westen Australiens rund 250 Meter über Meereshöhe. Ihren ersten Einsatz hatte sie beim Start des Raumschiffs Shenzhou 8 am 31. Oktober 2011, berichtete die Zeitung Hong Kong Daily.

Europäische und US-amerikanische Bahnverfolgungsstationen existieren in Australien schon seit geraumer Zeit. In der Nähe von Alice Springs gibt es die Station Pine Gap, die gemeinsam von Australien und den Vereinigten Staaten von Amerika betrieben wird. Die neue Station in Dongara stellt für das chinesische Raumfahrtprogramm eine hoch willkommene Bereicherung dar und wird in China als Symbol für eine weltweit wachsende Anerkennung Chinas verstanden.

Xie Jingwen, stellvertretender Chefentwickler des Bahnverfolgungs- und Kommandosystems für das chinesische bemannte Raumfahrtprogramm, wird mit der Aussage zitiert, China habe Australien in sein weltweites Netzwerk von Bodenstationen aufgenommen. Dongara ist der fünfte Standort außerhalb Chinas, an dem chinesische Bahnverfolgungstechnik etabliert wurde. Chinesische Stationen gibt es außerdem in Chile, Kenia, Namibia und Pakistan.

Das schwedische Unternehmen Swedish Space Corporation (SSC) war verantwortlich für den Aufbau der Station in Dongara, in der aus China angelieferte Schlüsselkomponenten integriert wurden. China hat die gesamte Station von SSC geleast. Nach einer Inspektion der Anlage durch offizielle australische Stellen übernahm China Gelände, Gebäude und Gerätschaften. Zwei große Antennen stellen vor Ort Kapazitäten zum Empfang von Telemetrie- und Missionsdaten und dem Senden von Kommandos zur Verfügung.

Laut SSC ist die neue Station mit den Koordinaten 29,3 Grad südliche Breite und 114,9 Grad östliche Länge insbesondere für die Kommunikation mit niedrig fliegenden Raumfahrzeugen auf Erdumlaufbahnen mit geringer Bahnneigung vorteilhaft. Steuerung und Überwachung von Satelliten, die sich nach dem Aussetzen auf einer Übergangsbahn auf dem Weg in den Geostationären Orbit befinden, können nach Angaben von SSC gelegentlich von Dongara aus erfolgen. Auch für einen Erstkontakt mit frisch auf Umlaufbahnen ausgesetzten Raumfahrzeugen soll die Station geeignet sein.

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ESO. Vertont von Peter Rittinger.

Jede der 12 Meter durchmessenden Radioantennen ist mit dem kompletten Unterbau, in dem sich die Ausrichtmotoren sowie die gesamte Messelektronik befindet, transportabel. Auf diese Weise kann man die Abstände der einzelnen Antennen zwischen 15 Metern und mehreren Kilometern variieren. Das Messfeld kann dabei eine Ausdehung von 150 Metern bis zu 16 Kilometern erreichen. Damit kann man sowohl weitflächige Radioquellen im Universum beobachten, als auch eine Stelle des Himmels besonders in den Fokus nehmen.

Der Messbereich der Anlage liegt zwischen 0,3 und 96 Millimetern Wellenlänge. Damit kann man Vorgänge beobachten, die im Inneren von Gas- und Staubwolken ablaufen. Dazu gehören Entstehung und Entwicklung von Sternen, Bewegungen innerhalb von Akkretionsscheiben sowie die Geburt von Planeten. Erstes Beobachtungsziel im Testbetrieb mit nur 3 Antennen war 2010 der weit entfernte Quasar B1921-293.

Mittlerweile hat man mit einem Dutzend Antennen erste reguläre Untersuchungen vorgenommen. Veröffentlicht wurde am Montag ein Bild der sogenannten Antennengalaxie, welche eigentlich aus zwei Galaxien besteht, die gerade dabei sind, miteinander zu verschmelzen. Ein passenderes Ziel hätte man wohl kaum auswählen können, da doch auch die Antennenkonstellation ALMA gegenwärtig dabei ist, zu einer großen Messeinheit zu verschmelzen.

NGC 4038 und 4039, die beiden Teile der Antennengalaxie, sind von uns mehr als 88 Millionen Lichtjahre entfernt. Der Prozess der Vereinigung beider Galaxien im Sternbild Rabe dauert noch einige Millionen Jahre an. Dabei wird das interstellare Gas an einigen Stellen so komprimiert, dass haufenweise neue Sterne entstehen. Dies kann man über die Radiowellen im Millimeterbereich besonders gut auch durch den Staub der optisch verdeckenden Wolken beobachten.

Auf die Fertigstellung der Gesamtanlage ALMA werden wir indes nicht mehr so lange warten müssen, 2013 sollen alle Antennen vor Ort und in das Netz eingebunden sein. Dann sollen insgesamt 54 Antennen mit 12 Metern sowie 12 Antennen mit 7 Metern Durchmesser zum Komplex gehören. Diese lassen sich sowohl gemeinsam auf ein Ziel ausrichten, als auch in mehreren Gruppen zur Beobachtung verschiedener Ziele verwenden. Die Verwendung einer so großen Antennenanordnung kann einerseits die gemessenen Signale verstärken, es aber andererseits ermöglichen, Störungen und andere unerwünschte Nebeneffekte herauszurechnen.

Nebenbei: Die Transporter zur Verlegung einzelner Antennen haben selbst eine Fahrzeugmasse von 140 Tonnen und können rund 100 Tonnen aufnehmen und auf dem gesamten Plateau operieren. Die Positionierungsgenauigkeit einer Antenne liegt bei 5 Millibogensekunden, das ist der 1,4-millionste Teil eines Grades.

ALMA ist ein Gemeinschaftprojekt der Europäischen Südsternwarte ESO mit astronomischen Einrichtungen in Nordamerika und Südasien sowie mit Chile.

Raumcon:

• ESO-Projekt ALMA (seit 2005)

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: Space News, Aviationweek.

Nachdem er von seiner Trägerrakete, einer Atlas V (401), auf einem geostationären Transferorbit ausgesetzt worden war, hob der Satellit mit sechs Zündungen seines mit Flüssigtreibstoff betriebenen Apogäumsmotors das Perigäum an und erreichte so vor wenigen Tagen seine geplante Umlaufbahn, den geostationären Orbit. Anschließend entfaltete er seine Antennen und Solarzellenausleger sowie eine Blende, die den Infrarotsensor vor Sonnenlicht schützen soll. Wie Roger Teague, Brigadegeneral der U.S. Air Force, verlautbaren ließ, funktionieren alle notwendigen Systeme des Frühwarnsatelliten.

SBIRS GEO 1 ist Teil des neuen Frühwarnsystems der USA. SBIRS steht hierbei für Space Based Infrared System, zu deutsch weltraumbasiertes Infrarotsystem. Es soll das in die Jahre gekommene Defense Support Program mit vier Satelliten im geostationären Orbit und vier auf hochelliptischen Bahnen ablösen. In den nächsten sechs Monaten wird der nun gestartete GEO 1 vom Boden aus kalibriert und verschiedenen Tests unterzogen werden, bevor er in den operationellen Betrieb übergehen kann.

Raumcon:

• GEO-1 (SBIRS) auf Atlas V (401)

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Kepler-Homepage. Vertont von Peter Rittinger.

Kepler richtete sich bei einer Umschaltung in den Sicherheitsmodus so aus, dass die Solarzellen auf seinem Rücken direkt in Richtung Sonne zeigen, und begann langsam um die Achse zwischen Raumfahrzeug und Sonne zu rotieren. Außerdem wurde an Bord auf ein Reservegerät zur Steuerung der Stromversorgung der einzelnen Geräte und Anlagen (backup subsystem interface box, backup SIB) umgeschaltet. Das Photometer, also das eigentliche Teleskop von Kepler, wurde automatisch deaktiviert.

Die Umschaltung in den Sicherheitsmodus erfolgte unmittelbar nach einem Kommando von der Erde, das den Neustart einer Netzwerkschnittstelle (network interface card, NIC) der primären SIB an Bord auslösen sollte. Der Neustart hätte der Aktivierung eines zuvor heraufgeladenen Firmwareupdates dienen sollen. Für die SIB ist die Netzwerkschnittstelle eine zentrale Komponente, da sie zur Kommunikation mit den zu steuernden Systemen Keplers benötigt wird. Die SIB kontrolliert Energieerzeugung und -Verteilung sowie die Temperaturverhältnisse und hat mit den Systemen von Lageregelung und Antrieb Verbindung.

Im Januar 2011 hatte man mit der Entwicklung des Softwareupdates für die Netzwerkschnittstelle begonnen, das die Auswirkungen von Störungen in den Daten der Sonnensensoren, die der Orientierung des Raumfahrzeugs dienen, reduzieren helfen sollte.

Kurze Zeit nach der Umschaltung in den Sicherheitsmodus am 14. März hatte eine Arbeitsgruppe Daten von Kepler analysiert, aus denen hervorging, dass sich die einzelnen Untersysteme des Raumfahrzeugs in gutem Zustand befanden. Während der Arbeiten zur Wiederherstellung eines Betriebszustandes, der die Nutzung von Kepler als Beobachtungsinstrument ermöglicht, kamen die Antennen des Deep Space Networks (DSN) zum Einsatz, um Telemetriedaten von Kepler zu empfangen.

Zwischenzeitlich konnte die primäre SIB wieder aktiviert werden, sie und die Netzwerkschnittstelle mit der neuen Firmware bestanden verschiedene Funktions-, Status- und Sicherheitsüberprüfungen. Die Sternensensoren von Kepler befinden sich derzeit im Standby. Keplers Teleskopöffnung zeigt in Richtung des nördlichen Ekliptikpols, die Solarzellen Richtung Sonne.

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Sirius XM Radio.

Am 14. Oktober 2010 war Sirius XM-5 an Bord einer Proton-Rakete vom kasachischen Baikonur aus in den Weltraum gelangt und am folgenden Tag von der Breeze-M-Oberstufe in einem Geotransferorbit ausgesetzt worden. Anschließend hatte man den Apogäumsmotor vom Typ Aerojet R-4D an Bord des von Space Systems/Loral gebauten Satelliten eingesetzt, um dessen Bahn weiter anzuheben.

Zwischenzeitlich umläuft Sirius XM-5 auf einer annähernd kreisförmigen Bahn die Erde. Die vorgesehenen Position von 85,2 Grad West im geostationären Orbit erreichte der Satellit Ende November 2010. Alle Antennen sind entfaltet und alle Tests bestanden. Jetzt verbessert Sirius XM-5 als Reservesatellit die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der über die Satellitenflotte von Sirius XM Radio ausgestrahlten Dienste, gab der leitende Ingenieur des Betreibers, Terry Smith, in einer Stellungnahme vom 3. Dezember 2010 an.

Sirius XM Radio versorgt seine Kunden mit mehr als 135 verschiedenen Radioprogrammen. Erst jüngst war es gelungen, die Marke von 20 Millionen Nutzern zu knacken. Trotz sinkender Kündigungszahlen und einer gestiegenen Zahl von weitergeführten Probeabonnements ist das Geschäft für den Anbieter jedoch weiterhin defizitär.

Sirius XM-5 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.185 bzw. als COSPAR-Objekt 2010-053A.

Raumcon:

• Sirius XM-5 auf Proton-M

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Autor: Daniel Maurat

Das ITS (Integrated Truss Structure für integrierte Trassenstruktur) ist die Gitterstruktur der ISS, die vor allem für Stromerzeugung und Kühlung zuständig ist. Zudem verfügt es über Kommunikationsausrüstund und beitet Ersatzteilen für die Station Platz. Es wurde in einem Kraftakt von zehn Shuttle-Start zwischen 2000 und 2009 gestartet. Es ist die größte Struktur, die im All zusammengebaut wurde.

Entwicklung und Bau

Das ITS ist eines der Hauptelemente der geplanten US-Station Freedom. Auch hier war es zur Energieerzeugung und Kühlung der Station sowie zur Kommikation ausgelegt, hätte aber auch die Station mittels eigenen Triebwerke im Orbit gehalten. Am Anfeng der Entwicklung gab ein eine Reihe von Entwürfen, wie den Power Tower (Energieturm), wo am einen Ende die Module angebracht wären und am anderen die Solarkollektoren. Ein anderer Entwurf war der Dual-keel (Doppelkiel), das im Großen und Ganzen der heutigen ISS entspricht, aber zusätzlich noch zwei vertikale Gitterelementen. Beide aber wurden wegen zu hoher Kosten auf aufgegeben und ein Konzept aus einer Gitterstruktur, an denen Sonnenkollektoren und Radiatoren befestigt sind, weiterverfolgt. Nachdem Russland in das Programm einstieg und es so zur ISS wurde, wurde das ITS nochmals verändert: Die Antriebsmodule mitsamt Tanks wurden entfernt, da die Aufgaben, die sie hätten übernehmen sollen, vom russischen Stationsteil übernommen wurden.

Die Einzelmodule wurden vom amerikanischen Luft- und Raumfahrtunternehmen Boeing im Marshall Space Flight Center (MSFC) in Huntsville, Alabama, gebaut, während amdere Firmen wie z.B. Lockheed Martin die Sonnenkollektoren, Kommunikationsanlagen, Gyroskope und Akkumulatoren. Sie wurden nach ihrem Bau zwischen 1998 und 2007 nacheinander in das SSPF im Kenneda Space Center gebracht, wo man sie auf ihren Start vorbereitete.

Aufbau

Das ITS besteht aus zwölf Hauptbestandteilen:

• Das Z1-Modul (Z für Zenit) ist das erste Element des ITS und wurde am 11.Oktober 2000 gestartet. Es ist 4,9 Meter lang, 4,2 Meter breit, wiegt 8,8 Tonnen und ist mittels passiven CBM (Common Berthing Mechanism) am Zenit-Ankopplungspunkt von Unity angekoppelt. Es ist das einzige Modul des ITS, das z.T. unter Druck steht, denn es bietet einen kleinen Stauraum für Ersatzteile und Nachschub.

Außen sind vier jeweils 315 kg schwere Gyroskope, die die Station ohne den Einsatz von Lageregelungstriebwerken stabilisieren, am hinteren Teil des Z1 installiert. Zudem verfügt es über zwei Kommunikationsantennen, um Daten aus der ISS zu einem TDRS-Satelliten (Tracking and Data Relay Satellite für Kursverfolgungs- und Datenrelaissatellit), die sich auf einem Geostationären Orbit befinden, um so rund um die Uhr mit dem Kontrollzentrum verbunden zu sein. Es verfügt aber auch über Stromkonvektoren, da zwischen 2001 und 2007 das Solarelement P6 auf Z1 montiert war.

• Das Gitterelement S0 (Starboard 0 für Steuerbord 0) ist mit einer Länge von 13,5 Metern, einer Breite von 4,6 Meter und einem Gewicht von 12,1 Tonnen das zentrale Element und der „Verteiler“ des ITS. Es ist über ausfahrbare Teleskopstützen mit dem US-Modul Destiny verbunden. Über S0 laufen die Versorgungsleitungen für Strom, Daten und Kühlung des unter Druck stehenden Teils der Station und dem restlichen ITS. An der Außenseite befindet sich ein Schienensystem, über das sich das Mobile Transporter (MT) des Roboterarms SSRMS/Canadarm 2 über das gesamte ITS bewegen kann. Da es den Strom aus den Solarkollektoren zu den restlichen Modulen leitet, verfügt es auch über vier Energieumschlageinheiten un zwei Stromkreisunterbrecher.

Es verfügt auch über vier GPS-Antennen zur Orientierung der Station und zwei davon unabhängige Systeme aus jeweils drei Ringlaserkreiseln. Die Werte über alle drei Achsen aus diesen Systemen werden über Computer verarbeitet und so die Lage der Station im Raum ermittelt. Zudem verfügt es über drei Halogenscheinwerfer, damit Astronauten, die grade einen Außenbordeinsatz durchführen und die Station sich im Schatten der Erde befindet, sehen können, was sie machen, über einen Detektor für geladene Partikel sowie zwei Steuersysteme für die externe Bedienung dieser Systeme.

• Die beiden Gitterelemente S1 (Starboard 1 für Steuerbord 1) und P1 (Portside 1 für Backbord 1) sind Zwillinge, nur, dass sie „gespiegelt“ sind. Beide sind 14 Meter lang, 4,6 Meter breit, wiegen auf der Erde 12,5 Tonnen und wurden am 7. Oktober 2002 (ITS) bzw. 24. November 2002 (ITS) gestartet. Wie S0 verfügen S1 und P1 über Leitungen für Strom, Daten und Kühlungsmittel. Das charakteristische Merkmal beider Module sind die 22 Meter langen und 4,5 Meter breiten Radiatoren mit Steuerelektronik und Drehmechanik. Sie stahlen mit Ammoniak als Kühlmittel überschüssige Wärme aus der Station, vor allem aus den Energiesystemen, ab und halten damit die Temperatur im Inneren der Station auf einen erträglichen Wert. Zum Radiatorsystem gehören ebenso ein Kühlmitteltank mit Pumpe und ein Stickstofftank.

An der Außenhaut befindet sich, wie bei S0 auch, ein Schienensystem für den MT. Zudem verfügen beide Module über Stromkonverter und -verteiler für den Strom aus den Solarkollektoren sowie zwei Videoanschluss-Stationen für Kameras. Wie bei S0 auch, verfügen S1 und P1 über ein Schienensystem, dass vom MT und von CETA-Transportkarren (Crew and Equipment Translation Aid für Mannschafts- und Ausrüstungsbeförderungshilfe) benutzt wird. Die CETA-Karren sind 2,50 m lang, 2,36 m breit, 0,89 m hoch und haben haben eine Masse von 283 kg und sind zum Transport von Astronauten und kleinen Nutzlasten ausgelegt. Es gibt zwei Karren, jeweils einen für jede Seite des ITS.

• Die beiden Elemente S2 und P2 waren als Antriebseinheiten für die ISS geplant. Sie hätten aus Treibstofftanks sowie Triebwerken zur Lageregelung und zur Orbitalstabilisierung enthelten. Nachdem aber Russland in das ISS-Programm einstieg, strich die NASA diese Module.

Die Elemente S3/S4 und P3/P4 bestehen jeweils aus zwei Teilen:

• S3/P3 sind zwei Verbindungsmodule zwischen Solarmodulen und restlichem Truss.
• S4/P4 sind zwei der vier Solarmodule der ISS. Sie besitzen jeweils zwei Solarzellenmodule, die die Station mit Energie versorgen.

Beide Teilmodule sind insgesamt 13,8 Meter lang, haben eine Breite von 4,9 Meter und und eine Höhe von 4,6 Metern. S3/S4, gestartet am 8. Juni 2007, und P3/P4, schon am 9. September 2006 gestartet, unterscheiden sich geringfügig in ihrem Gewicht: S3/S4 wiegt 16,2 Tonnen, P3/P4 nur 15,8 Tonnen. Die beiden Teilmodule sind durch ein spezielles Drehgelenk, dem SARJ (Solar Alpha Rotary Joint für Alphaonnenrotationsverbindung) miteinander verbunden. Das SARJ dient dazu, die Solarmodule ideal zu Sonne auszurichten, um die Energiegewinnung zu maximieren. Zudem besitzen die radförmigen Gelenke zwischen einander Schleifverbindungen, damit die Sonnenmodule nicht zurückgedreht werden müssen. Jedes von ihnen ist 1,02 Meter im Durchmesser groß und wiegt 1,1 Tonnen.

Die Herzstücke von S3/4 und P3/4 sind die jeweils zwei an S4 und P4 befestigten Solarzellenflächen, auch Solar Array Wings genannt. Insgesamt haben beide module also 4 Solarzellenmodule. Sie sind jeweils 35,1 Meter lang und 11,6 Meter breit. Bei dieser Größe wiegen sie aber gerade mal 1,1 Tonnen. auf jeder Solarzellenfläche sind etwa 16.400 einzelnen Solarzellen angebracht, die zu Streifen von je 400 Stück zusammengefasst sind. Jede Solarzelle ist hat eine Abmessung von 8×8 cm und besitzt etwa 4.100 Dioden, die die Energie erzeugen. Eine Solarzellenflächel ist aus 82 Streifen gefertigt, die wiederum aus 200 Zellen besteht, und kann 32,8 kW Gleichstrom erzeugen.

Zusätzlich zu den Solarzellenflächen besitzen S4 und P4 jeweils einen Radiator, der die Systeme der Module kühlt, damit sie nicht überhitzen und so unbrauchbar werden. Zudem besitzen beide Module Nickel-Wasserstoff-Akkumulatoren, die Strom für Flugabschnitte hinter der Erde, wenn die Solarflächen nicht von der Sonne beschienen werden, speichern und so die Station weiter mit Strom versorgen. An den Außenseiten von S3 und P3 befinden sich darüber hinaus noch Schienen für das MBS. Auch können an S3 und P3 externe Plattformen wie die ELC– und ESP-Plattformen sowie der Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), ein Teilchedetektor angebracht werden.

• Die beiden Module P5 und S5 sind im Grunde genommen nichts anders als Verbindungselemente zwischen den Modulen P4 und P6 sowie S4 und S6. Sie sind jeweils nur 3,4 Meter lang, 4,6 Meter breit, 4,2 Meter hoch und wiegen 1,8 Tonnen. Gestartet wurden sie am 10. Dezember 2006 (P5) bzw. am 8. August 2007 (S5). Sie wurden konzipiert, da die Konstruktion von S4/P4< mit den Solarzellenflächen am Ende nicht zuließ, an denen gleich weitere Module anzubauen. Also entwickelte man Verlängerungen, um folgende Module gefahrenfrei ankoppeln zu können.

• Die Elemente P6 und S6 sind die äußersten zwei Elemente des ITS. Genauso wie P4/S4 sind sie für die Energieversorgung der Station zuständig. Sie sind beide etwa 10,7 Meter lang, jeweils 4,9 Meter lang und breit und wiegen jeweils 15,8 Tonnen. Gestartet wurden sie am 1. Dezember 2000 (P6) bzw. am 15. März 2009 (S6). Wie P4 und S4 verfügen auch P6 und S6 über jeweils zwei Solarzellenflächen, die identisch zu denen von P4 und S4 sind, sowie über einen Radiator zur Kühlung.

• Der größte Unterschied zwischen P6 und S6 besteht in ihren Startdaten: während P6 schon kurz nach dem Eintreffen der Expedition 1 im Jahr 2001 montiert wurde, startete S6 erst als letztes Elenment im Jahr 2009. Darüber hinaus würde P6 zunächst am Sockelmodul Z1 installiert und dann bei der Shuttlemission STS-120 schlielich an seinen Bestimmungsort an P5 befestigt, nachdem man bei den vorhergehenden Missionen, bei denen die Module S3/4/5 und P3/4/5 montiert wurden, die Solarzellenflächen von P6 wieder eingefahren hat, da sie sonst den anderen Modulen im Weg gewesen wären. Im Gegensatz dazu wurde S6 eben als letztes Element gleich an S5 montiert.

ESP
Das ITS verfügt über eine Reihe von Paletten, zum einem die EXPRESS-Lagerpaletten sowie die drei External Stowage Platforms (ESP). Die ESP sind eigentlich nichts anderes als Intergrated Cargo Carrier (ICC), also den Trägerpanele für kleinere Nutzlasten für die ISS in der Ladebucht des Space Shuttles. Gebaut von Astrotech Spacehab, eine Firma, die auch die Spacehab-Wohn-und Farschungsmodule der Space Shuttles gebaut haben.

• ESP-1 wurde am 8. März 2001 gestartet und einige Tage später am Destiny-Labormodul befestigt.

• ESP-2 wurde am 26. Juli 2005 gestartet und einige Tage später am Schleusenmodul Quest montiert. Es ist wesentlich größer als sein Bruder ESP-1.

• ESP-3 schließlich wurde am 8. August 2007 zusammen mit dem Gitterelement S5 zur ISS gestartet und am Gittermodul P3 befestigt.

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• Versorger ELC
• Modul Unity
• Modul Destiny
• Modul AMS
• Modul SSRMS/Canadarm 2

Der Beitrag Integrated Truss Structure erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Pallmann. Quelle: Nasa. Vertont von Peter Rittinger.

Der Weckruf von der Bodenkontrolle kam gestern um 09:58 Uhr MEZ mit dem Lied „Voyage to Atlantis“ von The Isley Brothers. Das Lied wurde Missionsspezialist Robert Satcher gewidmet.
Auch diese Nacht ereignete sich wieder ein Fehlalarm an Bord der Raumstation. Es war wiederum ein Alarm der einen rapiden Druckabfall in der Raumstation signalisierte. Und wieder ging der Alarm vom neuen russischen Poisk-Mini-Forschungsmodul aus. Aufgrund des Alarms mussten Foreman und Bresnik das Quest-Airlock verlassen und ihre Camp-Out-Prozedur unterbrechen. Diese Prozedur, bei der die Astronauten bei vermindertem Druck schlafen, soll den Stickstoffgehalt des Blutes senken und so der gefährlichen Taucherkrankheit vorbeugen. Da es zu lange gedauert hätte das Quest-Airlock wieder für die Prozedur vorzubereiten, entschied die Bodenkontrolle, auf die sogenannte Trainingsprozedur zu wechseln und die Astronauten außerhalb des Airlocks schlafen zu lassen. Die Trainingsprozedur dient demselben Zweck wie das Camp-Out, braucht allerdings deutlich mehr Zeit, da die Astronauten auf einem Ergometer etwa 20 Minuten trainieren müssen, während sie puren Sauerstoff atmen.

Aufgrund des veränderten Zeitplanes begann der zweite Ausstieg mit etwas mehr als einer Stunde Verspätung und die Astronauten nahmen die Arbeit um 15:30 Uhr MEZ auf. Zur Lösung der ersten Aufgabe begaben sich die beiden Raumfahrer zum europäischen Columbus-Modul und installierten dort eine Antennenanordnung. Dieses System, GATOR genannt, soll zwei verschiedene automatische Identifikationssysteme für den Schiffsverkehr testen, welche derzeit auf Schiffen und bei der amerikanischen Küstenwache eingesetzt wird, um Informationen zwischen den einzelnen Schiffen und der Küstenwache auszutauschen.

Als nächstens widmeten sich die beiden dem Potenzialmesser an der Außenseite der Raumstation und verlegten das Instrument von der S1- zur P1-Gitterstruktur. Es soll die elektrostatische Ladung der Raumstation messen und Astronauten vor gefährlichen Entladungen schützen. Anschließend installierten die beiden das zweite Payload Attach System an der S3-Gitterstruktur. Dort bleiben sie auch um ein kabelloses Videosystem zu installieren.

Da die Astronauten zu diesem Zeitpunkt bereits eine Stunde vor ihrem ursprünglichen Zeitplan lagen, entschied die Bodenkontrolle, auch das dritte Payload Attach System zu installieren. Diese Aufgabe war eigentlich für den letzten Außenbordeinsatz vorgesehen. Als letzte Aufgaben des Tages inspizierten Foreman und Bresnik einen Antennenstecker und verlegten eine Werkzeughalterung sowie eine Haltestange. Anschließend beendeten die beiden den Außenbordeinsatz und begaben sich wieder zurück in das Quest-Airlock.

Vor dem Außenbordeinsatz installierte die Besatzung bereits den zweiten Express Logistics Carrier mithilfe des Roboterarms der Raumstation. Der Arm wurde von den Missionsspezialisten Leland Melvin und Nicole Stott gesteuert. Jeder dieser Frachtträger enthält etwa 4,5 Tonnen an Ersatzteilen für die Raumstation.

Nach den anstrengenden letzten Tagen wird die Crew sich morgen auf einen halben Tag Freizeit freuen können. Die Astronauten sollen um 08:58 Uhr MEZ geweckt werden.

Raumcon:

• STS 129 – Mission und Landung
• STS 129 – Countdown & Start
• STS 129 – Vorbereitungen

Der Beitrag EVA 2 der Atlantis-Mission abgeschlossen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA-TV, Raumcon.

Der Ausstieg dauerte von 9:52 Uhr bis 14:46 Uhr MESZ, also knapp 5 Stunden. Er begann allerdings rund eine Stunde später als geplant, da die neuen Orlan-MK-Raumanzüge bereits vor dem Ausstieg erhöhte Werte für die Konzentration an Kohlenstoffdioxid (CO₂) anzeigten. Die beiden Raumfahrer fühlten sich aber vollkommen normal, so dass man die Arbeiten schließlich wie geplant ausführte. Für Padalka war dies der siebente Außenbordeinsatz, Barratt stieg zum ersten Mal aus.
Zunächst montierten die beiden Raumfahrer eine Antenne zur Messung der Lage des anfliegenden Kopplungspartners am oberen Teil von Swesda und verlegten ein Kabel zu Stromversorgung und Datenübertragung. Danach folgte die Installation einer zweiten Antenne direkt auf dem Kopplungsstutzen.

Aus den Signalen dieser Antenne lassen sich Angaben über Entfernung, Relativgeschwindigkeit und Rollbewegungen des anfliegenden Raumfahrzeugs ermitteln. Damit werden dann notwendige Korrekturmanöver errechnet. Die Ankunft des MRM 2 genannten neuen Moduls, ist für November geplant.

Mit MRM 2 steht dann eine vierte Andockstelle für Raumschiffe mit den entsprechenden Kopplungsaggregaten zur Verfügung. Außerdem fungiert das Modul später als Luftschleuse bei Außenbordarbeiten. Bisher ist Pirs dafür zuständig. Das Modul wurde bereits 2001 an der ISS angekoppelt und hat mittlerweile seine vorgesehene Funktionsdauer überschritten. Es bleibt aber wahrscheinlich bis kurz vor der Ankunft des deutlich größeren Mehrzweckmoduls MLM 2011 oder 2012 in Betrieb.

Nach der Montage und dem Anschluss beider Antennen schwenkte Gennadi Padalka einen der Strela-Teleskopmasten am Modul Pirs nach oben. Michael Barratt klinkte sich an dessen Ende ein und wurde anschließend etwa 10 Meter über die Station gehoben. Hier fertigte er einige Fotos an, vor allem von den gerade neu installierten Antennen. Anschließend wurde der Teleskoparm wieder eingefahren und gesichert und die beiden Raumfahrer begaben sich zurück zur Schleuse.

Am Mittwoch nächster Woche sollen Padalka und Barratt im entlüfteten Kopfteil des Swesda-Moduls einen Führungskonus in der Zenit-Luke montieren. Dieser Einsatz wird aber nur etwa 1 Stunde dauern.

Die Raumfahrer werden dabei auch die Station nicht verlassen. Danach ist die Station für die Ankunft des neuen Moduls bereit. Dieses ist 4,91 m lang, hat einen maximalen Durchmesser von 2,55 m, ein Innenvolumen von ca. 13 Kubikmetern und eine Leermasse von etwa 2.900 kg. Vermutlich werden die beiden derzeit am fast baugleichen Pirs montierten Strela-Teleskopkräne später an das neue Modul verlegt.

Raumcon:

• ISS-Hauptthread ab Ausstieg

Der Beitrag ISS-Ausstieg für MRM-2-Ankunft erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA-TV, Roskosmos.

Der Ausstieg begann 17:22 Uhr MEZ und wurde vom russischen Ausstiegs- und Kopplungsmodul Pirs aus geführt. In der ersten Stunde wurden sechs Gurte aus einem hitzebeständigen Aramid-Kunststoffgewebe an der Spitze des Pirs-Moduls um 20 bis 50 Zentimeter gekürzt. Beim letzten Anflug eines unbemannten Progress-Transporters bewegten sich diese durch Triebwerksabgase unkontrolliert. Man befürchtete nun, sie könnten das Zielkreuz oder eine der beiden Antennen des Annäherungssystems Kurs teilweise verdecken und dadurch künftige Kopplungsmanöver erschweren. Die abgeschnittenen Teile wurden in einem Müllsack untergebracht. Außerdem wurde das Resultat der Arbeiten fotografiert.

Anschließend installierten die beiden Raumfahrer an der Außenseite des Moduls Swesda ein von der ESA gebautes Experiment. Expose-R ist eine Struktur, in der organische Substanzen und lebende Organismen den Unweltbedingungen des Weltalls ausgesetzt werden können. In verschiedenen Kammern befinden sich Hefekulturen sowie Sporen von Bakterien und Schimmelpilzen. Nach Demontage des Experiments in einigen Monaten, sollen diese Proben auf der Erde untersucht werden. Beim ersten Installationsversuch im Dezember 2008 ließ sich Expose-R aufgrund eines Fehlers in der Verkabelung nicht aktivieren. Heute konnten unmittelbar nach dem Anschließen der Anlage an die Stromversorgung Telemetriedaten empfangen werden. Auch hier wurde der Abschluss der Arbeiten fotografisch dokumentiert.

Kleinere Arbeiten betrafen das Wiederausrichten eines russischen Materialexperiments, das Schließen einer zuletzt offen gebliebenden Schutzklappe, das ordentliche Verlegen und Befestigen eines Kabels an einem Messgerät für statische Aufladungen und die detaillierte fotografische Erfassung von insgesamt 28 ausgesuchten Stellen an der Außenhaut des Moduls Swesda, das sich seit fast 8 Jahren im All befindet. Dafür waren etwa anderthalb Stunden eingeplant.

Nach dem Abschluss der Arbeiten wurden Werkzeuge, Abfälle und die Transportabdeckung des biologischen Experiments Expose-R zurück in die Station gebracht. Für Michael Fincke war dies die 6. Extra Vehicular Activity (EVA), für Juri Lontschakow die zweite. Nach 4 Stunden und 24 Minuten waren die beiden Raumfahrer zurück in der Station.

Raumcon:

• ISS-Thread ab Ausstieg

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos.

Der Start von Baikonur aus erfolgte 13:38 Uhr MEZ mit einer Trägerrakete des Typs Sojus. Neun Minuten später gelangte das Frachtraumschiff auf eine Bahn zwischen 193 und 245 Kilometern bei einer Bahnneigung von 51,6 Grad.
Die Kopplung mit der Internationalen Raumstation ist für den 30. November geplant. Die vier Flugtage werden dazu genutzt, die neuen Systeme zu erproben. Sicherheitshalber legt Juri Lontschakow an Bord der ISS auch eine Trainingseinheit am Fernsteuerungssystem TORU ein. Die Antennen für das automatische Rendezvoussystem Kurs konnten während des dritten Erdumlaufs etwas verspätet ausgeklappt werden.

Zur Fracht gehören insgesamt 1.120 kg Treibstoff, 21 kg Luft, 28 kg Sauerstoff, 185 kg Wasser und 1.322 kg Stückgut, darunter 321 kg für die NASA. Neben Nahrungsmitteln, Hygieneartikeln, Ersatzteilen, Experimentiergut und medizinischem Gerät sind auch (Weihnachts-) Geschenke an Bord.

Raumcon:

• Progress-Thread ab Mitte November

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: 5thstar/Planetary Society.

Hayabusa funktioniert zwar noch, wird aber von schweren Pannen gebeutelt, die die Rückkehr zur Erde immer fraglicher machen. Momentan befindet sich die Sonde in etwa 500-1000 Kilometer Entfernung von „Itokawa“. Die Rückreise zur Erde soll nicht vor dem 14. Dezember beginnen. Der genaue Status an Bord ist allerdings einigermaßen mysteriös, da die Datenübertragung zu und von der Sonde derzeit nur eingeschränkt möglich ist.

Hayabusa verfügt über drei Antennen: Die fest montierte „Hochgewinnantenne“ ermöglicht die schnellste Datenübertragung, erfordert aber durch ihren engen Öffnungswinkel eine exakte Ausrichtung auf die Erde bei still stehender Sonde („3-Achsen-Stabilisierung“). Dies ist aber zur Zeit nicht möglich, weil die Sonde derzeit „rotationsstabilisiert“ ist, das heißt, sie rotiert permanent langsam um sich selbst. Selbst die „Mittelgewinnantenne“ ist in diesem Modus nur periodisch nutzbar, wenn die Erde in den Abstrahlbereich der Antenne kommt. Voll nutzbar ist nur die „Niedriggewinnantenne“, aber deren Datenrate ist wiederum zu gering.

Der Übergang zur ersehnten „3-Achsen-Stabilisierung“ ist bisher nicht gelungen, weil das Lageregelungssystem von Hayabusa zunehmend versagt: Nach dem Ausfall von zwei der drei Drallräder, die normalerweise zur Lageregelung der Raumsonde vorgesehen waren, musste das Team um den Projektleiter Prof. Jun’ichiro Kawaguchi auf die eigentlich nur als Reservesysteme vorgesehenen 12 kleinen chemischen Manövriertriebwerke zurück greifen. Seit der geglückten zweiten Landung auf dem Asteroiden „Itokawa“ am 26. November machen aber nun auch die chemischen Triebwerke mehr und mehr Probleme: Im Teil B des chemischen Systems trat ein Leck auf, und der – davon unabhängige – Teil A des Systems entwickelte zu wenig Schub.

In einer Pressekonferenz vermutete Kawaguchi, dass der Treibstoff in den Leitungen gefroren sein könnte. Angesichts der Probleme mit der Sonde wies Kawaguchi auch noch einmal darauf hin, dass Hayabusa immer noch vornehmlich ein Erprobungsflugkörper ist, an dem Technologien wie Ionenantrieb und autonome optische Navigation erstmals erprobt wurden. Darüber hinaus ist Hayabusa auch die erste japanische Raumsonde überhaupt, die über die anspruchsvolle 3-Achsen-Stabilisierung verfügt, im Gegensatz etwa zur NASA, deren Sonden diese Technik schon länger verwenden.

Am 3. Dezember nahm das Lageregelungsproblem kritische Ausmaße an, denn der Winkel der Antennen zur Erde näherte sich 30 Grad und damit drohte die Funkverbindung ganz abzureißen. In seiner Not entwickelte das Team einen Plan, das als Reaktionsmasse für das Ionentriebwerk mitgeführte Xenon durch Ausstoßen aus einem Ventil in den Raum zur behelfsweisen Lageregelung einzusetzen. Entsprechende neue Software wurde in aller Eile entwickelt und zur Sonde überspielt… und tatsächlich, es funktionierte: Die Winkelabweichung der weiterhin rotierenden Sonde konnte auf 10-20 Grad reduziert werden. Damit wächst nun zumindest die Hoffnung auf eine erfolgreiche Rückreise zur Erde und auf ein endgültiges Auslesen der Datenspeicher.

Allerdings dürfte die Auswertung der Datenspeicher nicht einfach sein. Denn während eines Versuchs am 27. November, den Abstand vom Asteroiden zu vergrößern und die 3-Achsen-Stabilisierung wiederherzustellen, war es durch das Versagen der Lageregelung zu einer so gravierenden und lang andauernden Lageabweichung der Sonde gekommen, dass die Solarzellen nicht mehr genug Strom lieferten und es zu einer Tiefentladung der Batterie gekommen war. Die meisten dadurch verursachten Ausfälle waren wohl nicht weiter tragisch, allerdings hat der Datenrecorder (DRAM) der Sonde dabei seine Partitionsinformationen verloren. Es sind also weiterhin Daten darauf gespeichert und lesbar, allerdings dürfte deren Organisation in Dateien ge- oder zerstört sein und die Daten somit wesentlich schwieriger auswertbar sein.

Vorläufige Auswertungen dieser Daten brachten leider ein schockierendes Ergebnis: Das bereits als sicher gemeldete Abfeuern von zwei Projektilen des Probensammelhorns, und damit das Sammeln von Asteroidenmaterial, kann nun nicht mehr bestätigt werden! Ein indirektes Indiz auf ein vielleicht doch erfolgtes Abfeuern sah Kawaguchi lediglich noch in ausgesprochen hohen Temperaturmesswerten innerhalb des Horns, die noch über den Temperaturen während der ersten Landung gelegen haben sollen (als Hayabusa bekanntlich eine halbe Stunde auf der heißen Asteroidenoberfläche verbrachte). Jedenfalls bezifferte Kawaguchi die Wahrscheinlichkeit, dass die Projektile nicht abgefeuert wurden, auf 80 Prozent. (An einer Stelle wurde sogar berichtet, dass in den Daten ein von der Erde gesandter Befehl zur Deaktivierung des Probensammelmechanismus‘ gefunden worden sein soll, aber das erscheint kaum glaublich.)

In jedem Fall wird man erst dann Genaueres wissen, wenn es gelingen sollte, die Proben-Rückkehrkapsel unversehrt zurück zur Erde zu bringen. Das Team will unbedingt versuchen, die Rückreise trotz aller Probleme noch in diesem Jahr anzutreten. Frühestens am 14. Dezember soll die Sonde in einem Zustand sein, in dem dies möglich ist. Sollte es nicht mehr gelingen, kann der nächste Versuch frühestens in zwei Jahren starten, und niemand weiß, in welchem Zustand bis dahin etwa die Batterie der Sonde ist.

Übrigens beteiligte sich auch die NASA an den Versuchen zur Rettung von Hayabusa, indem sie bis zum 8. Dezember der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA die großen 70-Meter-Antennen des Deep Space Network zwei Stunden täglich zur Verfügung stellte. Die großen Antennen werden normalerweise zur Kommunikation mit den sehr weit entfernten Voyager 1 und Voyager 2 sowie mit Cassini mit ihrem sehr hohen Datenaufkommen genutzt. Dadurch, dass die Missionswissenschaftler von Cassini auf für sie reservierte, aber nicht unbedingt benötigte Übertragungszeit verzichteten, konnte diese Zeit der JAXA zur Verfügung gestellt werden.

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Autor: Michael Stein.

Bei jeder interplanetaren Forschungsmission gibt es einige Missionsphasen, in denen eine intensive Kommunikation zwischen Bodenstation und Raumsonde besonders wichtig ist. Im Fall von Venus Express zählen hierzu die Startphase sowie das Einschwenken der Raumsonde in einen Orbit um die Venus. Doch natürlich ist auch in den übrigen Zeiten eine regelmäßige Kommunikation mit der Raumsonde notwendig, um über den aktuellen Zustand informiert zu sein, Anweisungen an das Raumfahrzeug senden und Beobachtungsdaten zur Erde übermitteln zu können. Angesichts immer besserer Beobachtungsinstrumente erweist sich die Telekommunikation zunehmend als „Flaschenhals“, der die Anzahl der von einer Raumsonde lieferbaren Nutzdaten begrenzt.

Für Venus Express war der 28. September 2005 ein wichtiges Datum. An diesem Tag befand sich die Raumsonde zwar noch auf der Erde und wurde in Baikonur gerade mit Treibstoff beladen, vor allem aber wurde zur selben Zeit einige tausend Kilometer weiter westlich die zweite Deep Space-Bodenstation der europäischen Raumfahrtagentur ESA in Cebreros unweit von Madrid offiziell in Betrieb genommen. Bis zur Jahrtausendwende waren interplanetare Kommunikationsmöglichkeiten für die europäische Raumfahrt nicht erforderlich: In den seltenen Fällen, wo eine Raumsonde aus Europa sich wie beispielsweise Giotto 1986 im interplanetaren Raum bewegte, wurde die NASA mit ihren drei Deep Space-Bodenstationen um Unterstützung gebeten. Mit Mars Express begann vor zwei Jahren dann jedoch ein ambitioniertes Forschungsprogramm der ESA, dass mehrere interplanetare Raumsonden beinhaltet und somit den Aufbau einer eigenen Infrastruktur für die Kommunikation mit interplanetaren Raumsonden notwendig machte. Während die erste derartige Bodenstation der ESA, die rechtzeitig vor dem Start von Mars Express im Sommer 2003 in New Norcia (Australien) in Betrieb ging, bisher vor allem mit der Kommunikation mit der europäischen Marssonde sowie der Kometensonde Rosetta beschäftigt ist, wird Venus Express die Kommunikation mit der Erde routinemäßig über die zweite Deep Space-Bodenstation Cebreros abwickeln.

Beim Start von Venus Express war Cebreros noch nicht mit im Spiel, dafür jedoch gleich sechs andere Bodenstationen: Die ESA-Stationen in Perth (15 Meter-Antenne) und New Norcia (35 Meter-Antenne) in Australien, je eine 26 und 34 Meter-Antenne der NASA-Station Canberra (ebenfalls Australien), die ESA-Station beim europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Südamerika und schließlich noch eine 34 Meter-Antenne der NASA-Station in Goldstone (Kalifornien). Diese Vielzahl an eingebundenen Bodenstationen sollte sicherstellen, dass zur Sojus-Trägerrakete beziehungsweise – nach Abschluss der unmittelbaren Startphase – zu Venus Express mit möglichst geringen Unterbrechungen Funkkontakt bestand. Rund eine Stunde nach dem Start am 9. November 2005, als sich die Raumsonde von der Fregat-Oberstufe gelöst hatte, begannen vier Antennen damit, nach dem ersten Funksignal von Venus Express zu suchen, das zur Erleichterung des Bodenmannschaft auch relativ schnell entdeckt werden konnte. Vor allem die kleinere 15 Meter-Antenne der ESA in Perth war für diese Aufgabe prädestiniert, da sie ein weiteres „Blickfeld“ als die großen Antennen hat. Nachdem die genaue Position der Sonde ermittelt war übernahm die Bodenstation New Norcia der ESA zunächst die weitere Kommunikation.

In den ersten Tagen nach dem Start verlief die Kommunikation mit der Raumsonde noch über die beiden so genannten Niedriggewinn-Antennen des Orbiters. Dabei handelt es sich um ungerichtet sendende Antennen, deren Signale aus diesem Grund zwar nur mit wenig Leistung auf der Erde eintreffen, die dafür aber auch keine exakte Ausrichtung Richtung Erde erfordern – anders als die beiden Hauptantennen von Venus Express, die als Parabolantennen realisiert sind und eine exakte Ausrichtung zur Erde hin erfordern. Im Gegensatz zur „Schwestersonde“ Mars Express verfügt die europäische Venussonde über zwei parabolförmige Hauptantennen, eine mit 1,3 Metern und eine zweite mit 30 Zentimetern Durchmesser, die entgegengesetzt ausgerichtet sind. Der Grund für dieses ungewöhnliche Kommunikationssystem liegt darin, dass die mit den Beobachtungsinstrumenten bestückte Außenseite des Orbiters nie in Richtung Sonne zeigen darf, um keine Schäden an den teilweise sehr empfindlichen Instrumenten hervorzurufen. Da die Venus sich innerhalb der Umlaufbahn der Erde um die Sonne bewegt und die Hauptantennen starr an der Raumsonde angebracht sind mussten zwei Exemplare eingeplant werden, um ständig mit einer Hauptantenne Richtung Erde senden zu können. Die kleinere der beiden Antennen kommt dabei immer dann zum Einsatz, wenn Erde und Venus sich annähern.

Während der Reise zur Venus wird die Kommunikation mit der Raumsonde nach den ersten fünf Tagen über die 30 Zentimeter durchmessende Hauptantenne abgewickelt. Sobald Venus Express seine Umlaufbahn um den Planeten erreicht hat wird der Funkverkehr Richtung Erde dann wie beschrieben in Abhängigkeit von der Planetenposition über die beiden Hauptantennen im so genannten X-Band mit einer Datenrate von bis zu 262 kBit/Sekunde abgewickelt. Die Befehle für den Orbiter werden mit deutlich geringerer Geschwindigkeit von bis zu 7,8 kBit/Sekunde von Cebreros aus übermittelt, was jedoch angesichts des geringen Datenvolumens absolut ausreichend ist. Die verwendeten Funkfrequenzen liegen dabei für den Downlink (= Datenübertragung zur Erde) bei 8,419 GHz und für den Uplink zur Raumsonde bei 7,166 GHz.

Die Intensität der Funksignale, die mit nur wenigen Watt Leistung von Venus Express abgestrahlt werden, ist beim Empfang durch die riesigen Parabolantennen der Bodenstationen geradezu unvorstellbar gering. Nur wenige Pikowatt (d.h. wenige billionstel Watt!) können von den auf extrem tiefe Temperaturen knapp über dem absoluten Nullpunkt heruntergekühlten Empfängern und Verstärkern der Bodenstation aufgefangen werden. Von der ESA-Bodenstation Cebreros aus gelangen die empfangenen Signale dann weiter zum europäischen Raumkontrollzentrum ESOC (= European Space Operartion Center) nach Darmstadt, um weiter verarbeitet und letztendlich als Nutzdaten an die für die einzelnen Beobachtungsinstrumente zuständigen Forscherteams weitergeleitet zu werden.

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: ESA.

Der Befehl zur Entfaltung der zweiten Antenne wurde bereits am 14. Juni um 13:30 Uhr MESZ gegeben. Kurz zuvor war Mars Express in eine langsame Rotation versetzt worden, die 30 Minuten vor und nach der Entfaltung andauern sollte. Diese Rotation sollte dafür sorgen, dass diesmal alle Antennenscharniere von der Sonne gründlich durchgewärmt wurden. Anschließend drehte ein autonomes Manöver die Raumsonde zur Sonne, damit sie ihre Batterien nachladen konnte und um die Scharniere weiter aufzuwärmen.

Die Daten, die in den folgenden Stunden empfangen wurden, bestätigten das mechanische Verhalten von zwei voll und korrekt entfalteten Antennen, und dass die Entfaltung keinerlei schädliche Frequenzen hervorgerufen hatte, die Mars Express hätten gefährden können.

Eine Serie von Tests während der folgenden 48 Stunden war nötig um zu verifizieren, dass der lange Ausleger erfolgreich eingerastet war.

Mit den beiden entfalteten MARSIS-20-Meter-Antennen ist Mars Express im Prinzip jetzt schon fähig, sowohl unter die Marsoberfläche zu schauen als auch die Ionoshäre – den oberen Bereich der Marsatmosphäre – zu untersuchen. Die dritte, 7 Meter lange Antenne, die senkrecht zu den beiden anderen Antennen ausgefaltet wird, dient dazu, einige Rauigkeitseffekte der Oberfläche auf die von MARSIS ausgestrahlten Radiowellen zu korrigieren. Ihre Entfaltung wird wegen ihrer nicht so erheblichen Länge und Anordnung nicht als kritisch beurteilt und sollte, wenn alles nach Plan gegangen ist, bis auf einige Tests jetzt bereits abgeschlossen sein.

Nachts soll MARSIS in Zukunft unter der Oberfläche nach Eis sondieren. Tagsüber soll die Struktur der Ionosphäre untersucht werden.

Jean-Jacques Dordain, der Generaldirektor der ESA, sagte: „Nach einigen spannenden Momenten und sorgfältigen Justierungen ist dies ein großer Erfolg. Das Ergebnis zeigt die Stärke des Teamworks zwischen der ESA, der europäischen Industrie und den Partnern der ESA in der wissenschaftlichen Gemeinde in Europa und auf der ganzen Welt.“

Update 22. Juni: Wie heute bekannt wurde, konnte auch die dritte Antenne ohne Probleme entfaltet werden. MARSIS wird nun zunächst in Betrieb genommen und soll um den 4. Juli herum erstmals ernsthaft für Oberflächenuntersuchungen eingesetzt werden.

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