Quelle: BMBF 20. Dezember 2023.

20. Dezember 2023 – Das Bundeskabinett hat heute den Beitritt Deutschlands zum Square Kilometre Array Observatory (SKAO) beschlossen. Das Superteleskop befindet sich derzeit an den Standorten Südafrika und Australien im Aufbau.

Dazu erklärt Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger:
„Ich freue mich sehr, dass Deutschland auf meine Initiative hin dem Square Kilometre Array Observatory beitritt. Denn mit dem Superteleskop SKAO brechen wir in eine neue Ära der Astronomie auf. Wir ermöglichen damit neue Forschung und Entdeckungen in unserem Universum, auch für die starke deutsche Astronomie. Grundlagenforschung wird hier zum Technologietreiber. Deutschland und die deutsche Forschungslandschaft werden sich mit Hightech-Radioantennen am Projekt beteiligen. Dadurch profitieren auch deutsche Unternehmen. Bei meinem Besuch in Südafrika im Frühjahr dieses Jahres habe ich mir selbst ein Bild vom Aufbau dieses Teleskops der Superlative gemacht und davon, wie wichtig SKAO für die weltweit vernetzte Grundlagenforschung in der Astronomie ist. Darüber hinaus ist dieser Beitritt auch ein besonders schöner Abschluss für das Wissenschaftsjahr 2023 – Unser Universum.“

Hintergrund
Das Superradioteleskop SKAO soll die Signale vieler Einzelantennen unterschiedlichen Typs kombinieren, die an zwei Standorten großflächig verteilt werden: in Südafrika (SKA-MID) und in Australien (SKA-LOW). Forschende können mit Instrumenten der neuesten Generation die aktuellsten Fragen der Astronomie untersuchen: die Natur der dunklen Materie und Energie; die Prozesse bei der Entstehung und Entwicklung von Galaxien, Sternen und Planeten, die Beschaffenheit interstellarer Materie bis hin zur Suche nach extraterrestrischem Leben.

SKAO ist eine internationale Organisation mit Sitz im Vereinigten Königreich. Deutschland wird das zehnte Mitgliedsland, sobald Bundestag und Bundesrat dem Kabinettsbeschluss zustimmen. Mit seinen Möglichkeiten wird SKAO ein wichtiger Baustein der Mission 5 „Raumfahrt stärken; Weltraum und Meere erforschen, schützen und nachhaltig nutzen“ der Zukunftsstrategie Forschung und Innovation der Bundesregierung. An SKAO sind neben den Standorten Südafrika und Australien sowie der Zentrale im Vereinigten Königreich bisher auch China, Italien, Niederlande, Portugal, Schweiz und Spanien als Mitgliedsländer beteiligt. Beobachterstaaten sind Frankreich, Indien, Japan, Kanada und Südkorea.

Im Rahmen ihrer Reise nach Südafrika und Namibia hat Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger das sich im Aufbau befindliche Superteleskop am 28. März 2023 besucht.

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• Square Kilometre Array (SKA)

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Quelle: Inmarsat (26. Mai 2023) via Business Wire (27. Mai 2023).

London –(BUSINESS WIRE)– Alle wichtigen Industriezweige in Australien und Neuseeland, vom Transport- und Baugewerbe bis hin zur Rohstoffindustrie und Landwirtschaft, werden von den Vorteilen des neuen Satellitendienstes des Southern Positioning Augmentation Network (SouthPAN) profitieren.

Mit der Unterzeichnung eines Vertrags mit Inmarsat Australia für den neuen Dienst auf einem der drei neuen I-8-Satelliten von Inmarsat sind die SouthPAN-Partner Geoscience Australia und Toitū Te Whenua Land Information New Zealand der Weltklasse-Satellitenpositionierung für die südliche Hemisphäre einen Schritt näher gekommen.

SouthPAN bietet genaue, zuverlässige und sofortige Ortungsdienste in allen Land- und Seegebieten Australiens und Neuseelands, ohne dass eine Mobilfunk- oder Internetabdeckung erforderlich ist. Die Positionierungsgenauigkeit wird auf bis zu 10 Zentimeter verbessert. Die Early Open Services sind seit September 2022 verfügbar.

Die Signale werden ab 2027 über den Satelliten Inmarsat-8 ausgestrahlt, der den asiatisch-pazifischen Raum abdecken wird. Die Satelliten werden für Redundanz und Ausfallsicherheit im SouthPAN sorgen, um die kontinuierliche Übertragung von Signalen zu gewährleisten und die Entwicklung und Nutzung kritischer Anwendungen zu ermöglichen, die auf die hochpräzise Positionierung angewiesen sind. Ein zusätzlicher Satellitendienst wird ebenfalls beschafft werden.

Diese Satelliten werden auch ein wichtiger Bestandteil eines für 2028 geplanten, für die Sicherheit von Menschenleben zertifizierten SouthPAN für die Luftfahrt und andere Anwendungen sein. Diese Dienste werden von Endnutzern in Anspruch genommen, die mit Operationen beschäftigt sind, bei denen Leben in Gefahr sein könnten, wie z. B. bei der Landung eines Flugzeugs.

Todd McDonell, Präsident von Inmarsat Global Government, sagte: „SouthPAN stellt ein außergewöhnliches Potenzial für die Region dar. Es kann Leben retten, indem es eine präzise Sicherheitsverfolgung ermöglicht, Landwirten helfen, ihre Produktivität durch die automatische Verfolgung von Geräten zu verbessern, oder sogar die Transportmanagementsysteme der Zukunft unterstützen. Wir können auf eine lange Geschichte bei der Bereitstellung von Diensten für Regierungen in den wichtigsten Momenten zurückblicken, und wir freuen uns, dass unsere Inmarsat-8-Satelliten dieses Erbe bis weit in die 2040er Jahre hinein fortsetzen werden.”

Über Inmarsat
Inmarsat stellt weltweit führende, innovative, fortschrittliche und außerordentlich zuverlässige globale mobile Kommunikationsdienste zur Verfügung, die in der Luft, auf See und an Land genutzt werden können. Damit lässt sich eine neue Generation kommerzieller, staatlicher und unternehmenskritischer Dienste realisieren. Inmarsat treibt die Digitalisierung der Schifffahrtsindustrie voran und macht so die Betriebsabläufe effizienter und sicherer als je zuvor. Damit läutet das Unternehmen für die Luftfahrt eine neue Ära der Fluggast-Bordservices ein und sorgt dafür, dass Flugzeuge mit einem Maximum an Effizienz und Sicherheit fliegen können. Darüber hinaus ermöglicht Inmarsat die zügige Ausbreitung des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT) und die nächste Welle weltverändernder Technologien, die die vernetzte Gesellschaft unterstützen und zum Aufbau einer nachhaltigen Zukunft beitragen werden. Gegenwärtig entwickelt Inmarsat das erste multidimensionale Kommunikationsnetz der Zukunft, ORCHESTRA.

Im November 2021 kündigten Inmarsat und Viasat den geplanten Zusammenschluss der beiden Unternehmen an, um einen neuen Marktführer auf dem Gebiet der globalen Kommunikation zu schaffen.

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• Inmarsat

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Quelle: Max-Planck-Institut für Radioastronomie 5. Dezember 2022.

5. Dezember 2022 – Bereits Ende der 1980er Jahre haben Astronomen und Astronominnen aus mehreren Ländern den Anstoß gegeben, ein Teleskop mit einer Sammelfläche von annähernd einem Quadratkilometer (eine Million Quadratmeter) zu bauen. Rund drei Jahrzehnte später, nach Jahren der technischen Planung und der internationalen Wissenschaftsdiplomatie, erreicht das Projekt in diesem Jahr einen weiteren wichtigen Meilenstein. Am 5. Dezember beginnen die Bauarbeiten für die Teleskope des SKAO mit feierlichen Zeremonien in Südafrika und Australien.

Bereits bis November 2012, dem Zeitpunkt der Gründung der SKA-Organisation, die für die Koordinierung der internationalen technischen Planung des SKA verantwortlich ist, war es ein weiter Weg. In den Jahren zuvor wurde viel Politikarbeit geleistet, Arbeitsgruppen und Ausschüsse wurden etabliert sowie Vereinbarungen zur internationalen Zusammenarbeit unterzeichnet. Über Einrichtungen wie das vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn geleitete europäische RadioNet3-Konsortium erfolgte bereits seit den 2000er Jahren der Anschub von neuen Aktivitäten in Forschung und Entwicklung der bestehenden radioastronomischen Einrichtungen und Radioteleskopen der Zukunft wie dem „Square Kilometre Array“.

Eine große Rolle spielte dabei die Auswahl zweier Standorte für ein Niederfrequenz-Teleskop in Australien und ein Mittelfrequenz-Teleskop in Südafrika, die im Jahr 2012 festgelegt wurden. Weitere wichtige Meilensteine waren schließlich die Unterzeichnung der internationalen Konvention zur Gründung des SKA-Observatoriums im März 2019 sowie das Einsetzen des SKAO-Rates Anfang 2021. Dieser hat im Juni desselben Jahres den Beginn der Bauarbeiten förmlich genehmigt und damit eine umfassende Phase der Auftragsvergabe eingeleitet, in der über 50 Verträge unterzeichnet und 150 Millionen Euro eingebunden wurden.

Gemeinsam mit seinen Kollegen und Kolleginnen aus den beteiligten Ländern blickte Prof. Michael Kramer, Direktor am MPIfR, dem offiziellen Beginn der Bauarbeiten mit Begeisterung entgegen: „Ich bin seit über 20 Jahren in das SKA involviert und in dieser Zeit ist viel passiert. Mit der Aufnahme der Arbeiten auf den Baustellen werden unsere Visionen jetzt tatsächlich zur Realität und das bedeutet, dass sich all unsere Anstrengungen gelohnt haben. Das ist ein sehr wichtiger und freudiger Augenblick.“

Das MPIfR und die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) waren maßgeblich an der Entwicklung und am Bau der SKA-Prototypantenne für das Mittelfrequenz-Teleskop beteiligt, die im Herbst 2019 in Südafrika ihren Betrieb aufnahm. „Die notwendigen Spezifikationen für das Teleskop und die Anforderung, einen Prototyp zu konstruieren, der sowohl für die Massenfertigung geeignet als auch kosteneffizient ist, waren technisch gesehen bisher die größten Herausforderungen“ erklärt Dr. Gundolf Wieching, Abteilungsleiter „Elektronik“ im MPIfR. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen wie Isabella Rammala am MPIfR werden diese neue Generation an Teleskopen nutzen, um Antworten auf fundamentale astronomische Fragen zu erhalten – z.B. wie sich das Universum weiterentwickelt oder wo Magnetfelder ihren Ursprung haben. Isabella Rammala freut sich insbesondere auf detailreiche Bilder des galaktischen Zentrums, die das SKA Observatorium der Wissenschafts-Community liefern wird.

Construction Commencement Ceremonies
Um den Beginn der Bauarbeiten auf den beiden SKA-Baustellen zu feiern, finden am 5. und 6. Dezember in einer Reihe am SKA beteiligten Länder Veranstaltungen statt.

Zu den Zeremonien an den SKA-Standorten in der Karoo-Halbwüste (Südafrika) und in der Murchison-Region (Australien) wurden heute nur Mitglieder der örtlichen Gemeinschaft eingeladen. Die Wissenschaftsminister der beiden Länder gaben die Vergabe wichtiger Infrastrukturaufträge im Wert von über 200 Mio. EUR bekannt, wobei ein erheblicher Teil der Mittel für die örtlichen Gemeinden vorgesehen ist. Darüber hinaus gab das SKAO die Vergabe von Aufträgen für den Bau der Antennen für beide Teleskope im Wert von 100 Mio. EUR bekannt, womit sich die auf den Veranstaltungen angekündigte Gesamtsumme auf 300 Mio. EUR und die bisher vom SKAO zugesagte Gesamtsumme auf 450 Mio. EUR erhöht.

Weitere Veranstaltungen für Mitglieder des diplomatischen Corps, an denen Botschafter und Hohe Kommissare aus 16 Ländern teilnehmen, finden in Perth und in Kapstadt statt. Mehrere Mitgliedsländer organisieren auch lokale Satellitenveranstaltungen, um die Beiträge der internationalen Partner zur Erreichung dieses wichtigen Meilensteins zu würdigen.

Über das SKAO:
Das SKA-Observatorium (SKAO) ist eine zwischenstaatliche Organisation, die sich aus Mitgliedstaaten von fünf Kontinenten zusammensetzt und ihren Sitz im Vereinigten Königreich hat. Ihre Aufgabe ist es, hochmoderne Radioteleskope zu bauen und zu betreiben, um unser Verständnis des Universums zu verändern und für die Gesellschaft durch globale Zusammenarbeit und Innovation einen Mehrwert zu schaffen. Seine beiden Teleskope, die jeweils aus Hunderten von Parabolspiegeln und Tausenden von Dipolantennen bestehen, werden in Südafrika und Australien gebaut und sind die beiden modernsten Radioteleskope der Erde. Eine spätere Erweiterung ist in beiden Ländern und anderen afrikanischen Partnerländern vorgesehen. Zusammen mit weiteren hochmodernen Forschungseinrichtungen werden die SKAO-Teleskope die unbekannten Grenzen der Wissenschaft erforschen und unser Verständnis der wichtigsten Prozesse vertiefen, darunter die Entstehung und Entwicklung von Galaxien, die grundlegende Physik in extremen Umgebungen und die Entstehung des Lebens. Durch die Entwicklung innovativer Technologien und ihren Beitrag zur Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen wird das SKAO seinen Beitrag zur Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen leisten und einen erheblichen Nutzen für ihre Mitglieder und darüber hinaus bringen. Das SKAO erkennt die indigenen Völker und Kulturen an, die traditionell in den Gebieten leben, in denen sich die Einrichtungen befinden. In Australien erkennt SKAO die Wajarri Yamaji als die traditionellen Eigentümer und einheimischen Titelinhaber von Inyarrimanha Ilgari Bundara, dem CSIRO Murchison Radioastronomie-Observatorium, an.

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• Square Kilometre Array (SKA)

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Quelle: ESA 20. September 2022.

20. September 2022 – Der angepeilte Asteroid Dimorphos stellt keine Bedrohung für die Erde dar, und keine Sorge – der kinetische Aufprall von DART kann den Asteroiden nicht auf eine erdnahe Bahn bringen. Mit diesem Experiment soll die Umlaufbahn des Asteroiden leicht verändert werden, damit die Wissenschaftler*innen mehr über die Ablenkungsmöglichkeiten erfahren, falls ein gefährlicher Asteroid entdeckt wird.

Verfolgen Sie den Einschlag live, während die Daten von DART an Bodenstationen auf der ganzen Welt, einschließlich der ESA-Station New Norcia in Australien, übertragen werden. Das NASA-Programm beginnt um Mitternacht MESZ und wird auf ESA Web TV mit Beiträgen des Hera-Missionsteams der ESA ausgestrahlt. Verfolgen Sie die Updates der ESA Mission Control, zu der Estrack und das Space Safety Programm gehören, über @esaoperations auf Twitter.

Ein Einschlag auf einem Asteroiden, bevor ein Asteroid auf uns trifft
Der Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA saust derzeit durch den Weltraum zu einem Paar von durch Schwerkraft gebundenen Asteroiden in einer Umlaufbahn um die Sonne. Das binäre Asteroidensystem ist unter dem Namen Didymos bekannt, und der kleinere „Minimond“ des Paares, Dimorphos, wird der erste Asteroid im Sonnensystem sein, der zum Ziel eines vom Menschen gebauten „kinetischen Impaktors“ wird.

Nach dem Einschlag fliegt die ESA-Mission Hera zu dem getroffenen Felsen, um eine gründliche Analyse des entstandenen Kraters, der Masse des Asteroiden und vieles mehr vorzunehmen und aus diesem großartigen Experiment eine verständliche und wiederholbare Technik zur Planetenverteidigung zu schaffen.

Allerdings hängt all dies davon ab, ob DART sein Ziel trifft. Das Raumfahrzeug wird mit einer Geschwindigkeit von 22.000 km/h durch den Weltraum rasen und sich in einer Entfernung von 11 Millionen Kilometern von der Erde einem beweglichen Objekt nähern, das etwa so groß ist wie die Cheops-Pyramide – alles andere als eine leichte Aufgabe also.

DART wird sogar erst in der letzten Stunde vor dem Einschlag in der Lage sein, Dimorphos von dem größeren zentralen Asteroiden zu unterscheiden, wobei es mithilfe seines hochentwickelten bordeigenen Leit-, Navigations- und Kontrollsystems selbstständig zu seinem unbekannten Ziel manövriert.

Estrack, das Netzwerk der ESA zur Kommunikation mit Satelliten, unterstützt die NASA in den Wochen vor dem Einschlag, indem es DART verfolgt, Daten über seinen Status, seinen Standort und seine Geschwindigkeit liefert – insbesondere während der letzten 12 Stunden, in denen ein Live-Stream von Bildern auf die Erde gesendet wird. Diese können von unzähligen Personen weltweit „live“ verfolgt werden, um eine permanente Überwachung zu gewährleisten.

Riesige Antennen sorgen für eine ultrapräzise Navigation
Die 35 Meter große Deep Space-Antenne der ESA in Malargüe, Argentinien, liefert seit Mai ultrapräzise Messungen der Position von DART und ist in den Monaten vor dem Einschlag regelmäßig für die Mission im Einsatz.

Gemeinsam mit den NASA-Antennen in Canberra, Australien, und Goldstone in Kalifornien bildet die Station ein geografisches Dreieck auf der Erde. Durch die gleichzeitige Verfolgung von DART von jedem Standort aus lassen sich seine Position, Richtung und Geschwindigkeit äußerst präzise bestimmen. Diese Methode der Verfolgung ist als Delta-DOR (Delta – Differential One-Way Range) bekannt.

Die Weltraumantenne der ESA in Australien hat ebenfalls monatlich Statusberichte von DART empfangen. Diese Berichte werden vom Raumfahrzeug per Downlink zur Erde gesendet und enthalten Details über den Status, den Standort und alle empfangenen Befehle – wichtige Informationen für die Mission Control der NASA.

In den letzten zehn Tagen vor dem Einschlag hat sich die Überwachung noch weiter intensiviert, da das Estrack-Netzwerk der ESA die Lücken im Deep Space Network der NASA durch tägliche Kontakte mit dem Raumfahrzeug schließt. Diese „Überflüge“, d. h. der Zeitraum, in dem das Raumfahrzeug sichtbar ist und mit der Antenne am Boden kommuniziert, dauern jeden Tag etwa eine Stunde, solange bis DART die letzte Phase seiner Mission beginnt.

Volltreffer: Der erste Non-Fiction „Film“ über die Ablenkung eines Asteroiden wird live übertragen
In den letzten Stunden seines Lebens wird DART ständig Bilder zur Erde senden, die zeigen, wie sich das Ziel von einer verschwommenen Masse zu einem kleinen Asteroiden wandelt und dramatisch näher kommt und größer wird, bis zum… Volltreffer! Dies wird der erste Non-Fiction Film sein, der einen tatsächlichen Einschlag auf einem Asteroiden zeigt, und es ist wichtig, dass alle Szenen bei uns ankommen.

„Für den Erfolg der Mission ist es entscheidend, dass es während der Endphase von DART keine Lücken in der Übertragung gibt. Daher werden Antennen auf der ganzen Welt zusammenarbeiten, sich gegenseitig unterstützen und alle Lücken im Deep Space Network der NASA schließen – wir dürfen die Verbindung zu DART nicht für einen Moment verlieren“, erklärt Daniel Firre, DART Serviceleiter der ESA.

Die ESA-Station New Norcia in Australien wird während dieser letzten Phase, die 12 Stunden vor dem Einschlag beginnt und bis einige Stunden danach andauert, kontinuierlich aktualisierte Daten und Bilder der Mission liefern. Die Daten von DART werden 11 Millionen Kilometer zurückgelegt haben, bevor sie bei der 35-Meter-Schüssel in Australien ankommen – und das alles in etwa einer halben Minute.

„Unsere riesige Schüssel in Australien wird mit DART in Verbindung stehen, während es auf Dimorphos einschlägt. In den letzten Minuten werden Daten vom DRACO-Instrument an Bord eingespeist. Diese Daten werden von den Wissenschaftler*innen verwendet, um die Masse des Asteroiden, die Art der Oberfläche und den Einschlagsort abzuschätzen“, erklärt Suzie Jackson, New Norcia Station Manager.

„Die Daten von DART werden außerdem in der Mission Control der NASA zur Anpassung von Missionsparametern verwendet, und es ist wirklich wichtig, dass die Informationen so zeitnah wie möglich ankommen.“

Italienischer Cubesat wird Zeuge des Einschlags sein
Was DART uns nicht zeigen kann, ist das visuelle Ergebnis des Einschlags auf dem Asteroiden. Das Raumfahrzeug wird nach Beendigung seiner Arbeit zerstört und die Kommunikation zur Erde wird beendet. Spannend ist auch, dass ein schuhkartongroßer CubeSat der italienischen Raumfahrtagentur (ASI) mit DART unterwegs sein wird.

Der 14 kg schwere LICIACube wird sich fünfzehn Tage vor dem Aufprall von DART trennen, um Bilder vom Einschlag und der daraus resultierenden Wolke aus ausgeworfener Materie aufzunehmen.

Näher an Hera
Um den Einschlag von DART vollständig nachvollziehen zu können, wird die ESA-Mission Hera, sobald sich der Staub gelegt hat, im Jahr 2024 starten und zwei Jahre später im Asteroidensystem Didymos ankommen, um eine hochauflösende visuelle, laser- und funkwissenschaftliche Kartierung des Asteroidenmondes durchzuführen und die Folgen des Einschlags zu untersuchen.

Nachdem Hera gestartet ist, das Didymos-Paar erreicht hat und seine Daten nach Hause sendet, also somit diesen beeindruckenden ersten Test der Planetenverteidigung vollendet, wird das Estrack-Netzwerk der ESA wie immer diese entscheidenden Weltraumdaten zurück zur Erde bringen.

Der Einschlag von DART in den Asteroiden Dimorphos wird ab Mittelnacht am 27.9 live auf NASA TV und auf der NASA-Website übertragen. Die Öffentlichkeit kann auch über die Social-Media-Konten der NASA auf Facebook, Twitter und YouTube live dabei sein.

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• DART auf Falcon 9 (B1063.3) von Vandenberg

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Quelle: TROPOS, Tilo Arnhold 6. September 2022.

Leipzig. Die Waldbrände 2019/20 in Australien transportierten soviel Rauch in die Atmosphäre wie nie zuvor auf der ganzen Welt beobachtet wurde. Im sogenannten Black Summer kamen dabei dreimal so viele Partikel in hohe Luftschichten wie beim bisherigen Rekord, den kanadischen Waldbränden im Sommer 2017. Zwei Analysen unter Leitung des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) zeigen jetzt die Klimawirkung dieser gewaltigen Brände auf: Rauchpartikel mit einer Gesamtmasse von rund einer Million Tonnen verteilten sich über die Südhemisphäre und beeinflussten etwa eineinhalb Jahre lang das Klima, in dem sie die Atmosphäre oben erwärmten und unten kühlten. Dabei wurde das Sonnenlicht von den Subtropen bis zur Antarktis noch stärker getrübt als 1991 beim Ausbruch des Vulkans Pinatubo. Der Rauch hat wahrscheinlich auch zum Rekord-Ozonloch über der Antarktis 2020 beigetragen und bildete einen Wirbel mit über 1000 Kilometer Durchmesser, der mehrere Wochen über die Südhalbkugel zog und als erster Nachweis gilt, dass der Rauch der Waldbrände auch die Höhenwinde in der Stratosphäre verändern kann. Da solche extremen Brände durch den Klimawandel voraussichtlich immer häufiger werden, sei es sehr wichtig, den Rauch und seine Auswirkungen auf den Energiehaushalt der Erde in den Klimaszenarien zu berücksichtigen, schreiben die Forschenden im Fachjournal Atmospheric Chemistry and Physics (ACP).

Rekord-Waldbrände in Australien
Zwischen September 2019 und Januar 2020 brannte fast doppelt so viel Fläche wie bei jedem anderen extremen Feuer in Australien, das bisher dokumentiert wurde. Die Brände erreichten ihren Höhepunkt zwischen dem 29. Dezember 2019 und dem 4. Januar 2020. In der wissenschaftlichen Literatur werden sie deshalb inzwischen als „Australian New Year Super Outbreak“ (ANYSO) betitelt und umgangssprachlich „Schwarzer Sommer“ (Black Summer bushfires) genannt. Durch die große Hitze bildeten sich dabei auch 38 Feuerwolken (Pyrocumulonimbus, kurz PyroCb), die den Rauch mit der zehnfachen Geschwindigkeit eines Fahrstuhles in große Höhen transportierten. Mehr als die Hälfte dieser Feuerwolken haben die Rauchpartikel direkt bis zu einer Höhe von 14 bis 16 Kilometern in die untere Stratosphäre transportiert. Wie bei einem Vulkanausbruch gilt auch für Waldbrände: Je höher die Partikel gelangen, umso weiter verteilen sie sich und umso länger wirken sie auf das Klima. Partikel in den unteren Atmosphärenschichten werden durch Niederschläge meist schnell wieder ausgewaschen und haben deshalb kaum Auswirkungen auf das Klima.

Durch die Waldbrände im Südosten Australiens gelangten um den Jahreswechsel 2019/20 über eine Million Tonnen an Rauchpartikeln in die Atmosphäre. Das ist etwa viermal so viel wie bei den Waldbränden in den Jahren zuvor. Die Rauchpartikel verteilten sich durch die Höhenwinde innerhalb von wenigen Tagen in den mittleren Breiten der Südhemisphäre und enthalten unter anderem auch Ruß-Aerosol. Diese dunklen Teilchen nehmen Sonnenenergie auf und zählen zu den am stärksten wärmenden kurzlebigen Klimatreibern. Der Rauch aus solchen extremen Waldbränden ist in den Aerosol-Klimamodellen jedoch bisher noch nicht ausreichend abgebildet. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des TROPOS hat daher die Black-Summer-Waldbrände analysiert, um die Auswirkungen solcher Ereignisse auf das Klima besser zu verstehen.

Viele Messungen in der Südhemisphäre ergeben ein Puzzlebild
Für ihre Studie nutzen die Forschenden Satellitendaten zur optischen Dicke von Aerosolschichten (AVHRR der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und des Weltraum-Lidars CALIOP). Die Trübung der Atmosphäre verglichen sie mit den Sonnen-Photometer-Messungen des internationalen AERONET-Netzwerks, das u.a. Stationen betreibt in Punta Arenas (Chile), Amsterdam Island (Indischer Ozean), Marambio (vor der Antarktischen Halbinsel), Vechernaya Hill (Ostantarktis) und am Südpol. Entscheidend waren aber die Langzeitbeobachtungen, die mit zwei bodengestützten Raman-Lidaren in Punta Arenas (Chile) und Río Grande (Argentinien) an der südlichsten Spitze Südamerikas, durchgeführt wurden. Diese Messungen können als repräsentativ für den südlichen Teil der Südhemisphäre angesehen werden und ermöglichten auch Vergleiche mit anderen extremen Waldbränden in der Nordhemisphäre. Beide Messungen hatten ursprünglich andere wissenschaftliche Ziele: Die Lidar-Beobachtungen in Punta Arenas fanden im Rahmen der DACAPO-PESO-Kampagne (Dynamics, Aerosol, Cloud And Precipitation Observations in the Pristine Environment of the Southern Ocean) von November 2018 bis November 2021 statt. Das Hauptziel dieser Messkampagne von Universität Magallanes (UMAG), TROPOS und der Universität Leipzig war die Untersuchung von Aerosol-Wolken-Wechselwirkungsprozessen unter den sauberen Bedingungen der Südhemisphäre. Die Lidar-Beobachtungen in Río Grande waren Teil der HALO-Mission SOUTHTRAC-GW (Southern Hemisphere Transport, Dynamics, and Chemistry–Gravity Waves), bei der ein großes internationales Team unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im September 2019 atmosphärische Schwerewellen in Südamerika mit dem Forschungsflugzeug HALO untersucht hat. Dabei kam auch das Compact Rayleigh Autonomous Lidar (CORAL) des DLR zum Einsatz, das wichtige Daten zu den optischen Eigenschaften des Rauchs zwischen 15 und 30 Kilometern Höhe lieferte. Die Vielzahl der Daten machte es möglich, ein neues Phänomen zu beobachten, die Waldbrände mit bisherigen Rekord-Waldbränden in Nordamerika zu vergleichen und auch Zusammenhänge zum Ozonloch herzustellen.

Ein einzigartiger Rauch-Wirbel
Lidarmessungen des TROPOS aus den vorigen Jahren ermöglichten es, die Waldbrände in Australien mit zwei anderen großen Bränden zu vergleichen: Die rekordverdächtigen Waldbrände in Kanada (Pacific Northwest Event, PNE) im August 2017 hatten im Vergleich nur rund ein Drittel an Aerosolmasse in die obere Stratosphäre transportiert. Fünf Brandwolken über British Columbia sorgten damals dafür, dass dieser Rauch bis zum Januar 2018 über Europa schwebte. Extrem starke Brände gab es auch im Juli/August 2019 in Sibirien nördlich und nordöstlich des Baikalsees (SIberian Lake Baikal Event, SILBE), bei denen keine Feuerwolken beobachtet wurden. Der Rauch stieg deshalb wahrscheinlich per Sonneneinstrahlung langsam innerhalb einer Woche in große Höhen auf. Durch die Lidarmessungen auf dem Forschungseisbrecher Polarstern konnte der Rauch dieser Brände während der internationalen MOSAiC-Expedition zwischen Oktober 2019 und Mai 2020 in der Region um den Nordpol beobachtet werden.

Der Rauch der Kanadischen Waldbrände (PNE) 2017 umfasste rund 0,3 Millionen Tonnen Material, bildete eine etwa 1 bis 4 Kilometer dicke Schicht, stieg bis in 20 Kilometern Höhe auf und schwebte etwa 8 Monate in der Atmosphäre. Der Rauch der Sibirischen Waldbrände (SILBE) 2019 bildete eine etwa 7 bis 10 Kilometer dicke Schicht, stieg bis in 18 Kilometern Höhe auf und schwebte etwa 5 Monate in der Atmosphäre. Der Rauch der Australischen Waldbrände (ANYSO) 2019/20 umfasste rund 1 Million Tonnen Material, bildete eine etwa 10 bis 14 Kilometer dicke Schicht, stieg bis in 24 Kilometern Höhe auf und schwebte etwa 20 Monate in der Atmosphäre. „Die Australischen Waldbrände 2019/20 sind definitiv die Waldbrände mit den bisher größten Auswirkungen auf die Atmosphäre und das globale Klima. Die Dimensionen sind mit dem Ausbruch des Pinatubo auf den Philippinen 1991 vergleichbar. Damals gelangten die Partikel bis in 25 Kilometern Höhe und schwebten etwa 14 Monate in der Atmosphäre. Lediglich die Größe der Partikel unterscheidet sich deutlich: Die Aschepartikel des Vulkans waren mit einem Durchmesser von rund 1 Mikrometer etwa doppelt so groß wie die Rauchpartikel der Australischen Waldbrände“, berichtet Albert Ansmann vom TROPOS.

Rauch als Katalysator für das Ozonloch?
2020/21 wurden drei Ereignisse mit einem rekordverdächtigen Ozonabbau beobachtet: Im März/April 2020 bildete sich ein extrem starkes Ozonloch über der zentralen Arktis und im September bis November 2020 und 2021 jeweils ein ebenfalls extremes Ozonloch über der Antarktis. Bei allen drei Ereignissen schwebte ungewöhnlich viel Rauch in der Atmosphäre der Polargebiete, wie die Lidarmessungen belegen. Aus Sicht der Forschenden ein klares Indiz für Zusammenhänge, denn sie beobachteten eine deutliche Übereinstimmung zwischen der Schicht mit dem stärksten Ozonabbau über den Stationen der Ozonsonden (14-25 km Höhe), der Schicht mit einer erhöhten Partikeloberflächenkonzentration über Punta Arenas (10-24 km Höhe) und dem Höhenbereich, in dem die CALIOP-Satellitendaten Polare Stratosphärenwolken nachgewiesen hat (hauptsächlich über der Antarktis in 13-26 km Höhe). „Von den Polare Stratosphärenwolken (PSC) ist bekannt, dass an ihren Oberflächen chemische Prozesse ablaufen, die den Ozonabbau beschleunigen. Deshalb vermuten wir stark, dass der Rauch zu diesen hohen Wolken geführt hat und diese Wolken wiederum zum starken Ozonabbau. Für die Menschen in und um die Polargebiete wäre dies keine gute Nachricht. Sollte der Klimawandel wie erwartet zu immer häufigeren und stärkeren Waldbränden führen, dann würden sich die Ozonlöcher über Arktis und Antarktis ausbreiten und mit ihnen auch das Hautkrebsrisiko“, erläutert Kevin Ohneiser vom TROPOS.

Kühlende Wirkung wie bei einem großen Vulkanausbruch
Die Daten wurden auch für eine Simulation mit dem globalen modernen Aerosol-Klimamodell ECHAM6.3-HAM2.3 genutzt. Dieses Modell verwendet ein Aerosol-Mikrophysik-Modell, um die Entwicklung von unterschiedlicher Aerosoltypen vorherzusagen. Dadurch kann deren Einfluss auf die Strahlungsbilanz der Atmosphäre berechnet werden: Die Modellierung ergab eine Wärmewirkung in der oberen Atmosphäre (TOA) von +0,5 Watt pro Quadratmeter in der Südhemisphäre und +0,25 Watt pro Quadratmeter global. An der Erdoberfläche (Boden der Atmosphäre, BOA) wurde der solare Strahlungsantrieb bei klarem Himmel auf etwa -0,75 Watt pro Quadratmeter geschätzt. Dies entspricht der Kühlwirkung, die durch einen großen Vulkanausbruch verursacht wird. „Wir waren überrascht, wie stark die Waldbrände im Südosten Australiens die oberen Luftschichten der Südhemisphäre getrübt und damit die Strahlungsbilanz verändert haben. Diese Veränderungen beeinflussten das Klima auf der Südhalbkugel eineinhalb Jahre lang. Zurückzuführen sind sie aber im Wesentlichen auf lediglich vier Tage mit Rauch aus Pyrokonvektion“, betont Dr. Bernd Heinold vom TROPOS.

Waldbrände werden wichtiger für Klimamodelle
Die Auswirkungen des Aerosols von Waldbränden auf die Energiebilanz wurde bei Bränden mit derart hochreichenden Brandwolken in den Modellen wahrscheinlich bisher unterschätzt, da die vertikale Rauchverteilung für die Strahlungswirkung entscheidend ist, es aber bisher wenig Wissen dazu gab. „Solche Verbesserungen sind für jede Schätzung der Energiebilanz und des Klimazustands der Erde von wesentlicher Bedeutung. Daher wird es immer wichtiger, Klimamodelle in die Lage zu versetzen, besser mit der Auswirkung von Waldbränden auf die Atmosphäre umzugehen, da diese als Reaktion auf die anthropogene Klimaerwärmung voraussichtlich weltweit an Häufigkeit und Schwere zunehmen werden“, erklärt Prof. Ina Tegen vom TROPOS. „Das erhöhte Risiko schwerer Waldbrände steht im Zusammenhang mit extremer Trockenheit. Häufigere und intensivere Wetterextreme erhöhen auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich diese sehr hoch reichenden Feuerwolken künftig häufiger bilden werden.“ Rekord-Brände wie 2019/20 in Australien könnten sich in den kommenden Jahren in anderen Regionen der Erde wiederholen und das globale Klima immer stärker beeinflussen.

Publikationen:
Ohneiser, K., Ansmann, A., Kaifler, B., Chudnovsky, A., Barja, B., Knopf, D. A., Kaifler, N., Baars, H., Seifert, P., Villanueva, D., Jimenez, C., Radenz, M., Engelmann, R., Veselovskii, I., and Zamorano, F.: Australian wildfire smoke in the stratosphere: the decay phase in 2020/2021 and impact on ozone depletion, Atmos. Chem. Phys., 22, 7417–7442, doi.org/10.5194/acp-22-7417-2022, https://acp.copernicus.org/articles/22/7417/2022/.

Heinold, B., Baars, H., Barja, B., Christensen, M., Kubin, A., iser, K., Schepanski, K., Schutgens, N., Senf, F., Schrödner, R., Villanueva, D., and Tegen, I.: Important role of stratospheric injection height for the distribution and radiative forcing of smoke aerosol from the 2019–2020 Australian wildfires, Atmos. Chem. Phys., 22, 9969–9985, doi.org/10.5194/acp-22-9969-2022, https://acp.copernicus.org/articles/22/9969/2022/.

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• Klimawandel

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Quelle: Rocket Factory Augsburg AG.

Singapur, 10. Februar 2022 – Rocket Factory Augsburg AG (RFA), Europas führender Startdienstleister, ist eine Partnerschaft mit Southern Launch, einem südaustralischen Raketenstartdienstleister, eingegangen. Die Partnerschaft ermöglicht es der deutschen Trägerrakete RFA ONE von Southern Launch’s Startplätzen, dem Whalers Way Orbital Launch Complex in Südaustralien, gestartet zu werden. Der Orbitalkomplex von Southern Launch ermöglicht den direkten Aufstieg in sonnensynchrone und polare Umlaufbahnen.

Die Vereinbarung wird RFA in die Lage versetzen flexible, kostengünstige und präzise Startdienste mit ihrer RFA ONE von einem regionalen Weltraumbahnhof im asiatisch-pazifischen Raum aus anzubieten. Diese dreistufige Kleinrakete mit ihrem hocheffizienten gestuften Verbrennungstriebwerk und der Orbitalstufe kann bis zu 1.350 kg in eine 300-km-Polarumlaufbahn befördern. Die Rakete ist 30 Meter hoch und 2 Meter breit und hat im vergangenen Jahr wichtige Meilensteine in ihrer Entwicklung erreicht. Die RFA ONE soll in Zukunft bis zu fünfzig Mal pro Jahr starten und Satelliten schnell und zuverlässig in eine erdnahe Umlaufbahn bringen – und das zu einem äußerst wettbewerbsfähigen Preis.

Das erste Treffen zwischen RFA und Southern Launch fand auf dem Internationalen Astronautenkongress in Washington im Jahr 2019 statt, und die beiden Parteien freuen sich nun auf der Global Space and Technology Convention in Singapur eine Vereinbarung über Startdienste abzuschließen und zu unterzeichnen.

Jörn Spurmann, Chief Commercial Officer bei RFA, sagt: „Der Start von Südaustralien aus ermöglicht es uns, unsere Startdienste auf sehr kundenorientierte Weise von einem regionalen Weltraumbahnhof im asiatisch-pazifischen Raum aus anzubieten. Dies ist ein zentraler Meilenstein in unserer Strategie für eine global verteilte Startkapazität. Mit verschiedenen Startstandorten auf der ganzen Welt minimieren wir die logistischen und zeitlichen Einschränkungen unserer Kunden und schaffen die infrastrukturellen Voraussetzungen für eine wöchentliche Startkadenz. Southern Launch bietet einen umfassenden und wettbewerbsfähigen Service für den Start unserer Raketen. Wir hätten uns keinen besseren Partner wünschen können.“

Lloyd Damp, Vorstandsvorsitzender von Southern Launch, sagte: „Wir freuen uns, diese Partnerschaft mit der Rocket Factory Augsburg AG bekannt zu geben, deren Trägerrakete RFA ONE von den Southern Startplätzen in Südaustralien ins All starten wird. Diese Partnerschaft ist ein weiterer Beweis für die Weltklasse-Startkapazitäten Australiens für die internationale Raumfahrtindustrie.“

Über Rocket Factory
Die Rocket Factory Augsburg wurde 2018 gegründet. Ziel des Start-up Unternehmens ist es, bis Ende 2022 einen Trägerraketen-Prototypen zu entwickeln, mit dem Satelliten wöchentlich zu konkurrenzlos günstigen Preisen in erdnahe Umlaufbahnen transportiert werden können. Die Trägerrakete RFA ONE vereint drei wichtige Wettbewerbsvorteile: eine äußerst kostengünstige Architektur und geringste Entwicklungskosten, eine präzise Positionierung im Orbit mit der eigenen Orbitalstufe und eine überlegene Antriebstechnologie mit Triebwerken mit gestufter Verbrennung.

Über Southern Launch
Southern Launch ist ein innovatives Raumfahrtunternehmen, das seinen Kunden Startdienste, Startplätze und maßgeschneiderte Raketensubsysteme und -konstruktionen anbietet. Das Unternehmen betreibt den Whalers Way Orbital Launch Complex an der Spitze der Eyre Halbinsel, um Orbitalstarts in die begehrten polaren und sonnensynchronen Umlaufbahnen zu ermöglichen. Neben dem Whalers Way Orbital Launch Complex betreibt Southern Launch die suborbitale Koonibba Test Range, die größte Überland-Testanlage für suborbitale Raketen in der südlichen Hemisphäre. Mit einer Ausdehnung von 145 Kilometern und einer Fläche von mehr als 10.000 Quadratkilometern ist die Anlage der ideale Standort für den Start und die Bergung von Raketen- und Satellitentechnologie in den unbewohnten Nationalparks im Norden. Die Anlage ist ein wichtiges Sprungbrett für Unternehmen, um die Leistungsfähigkeit ihrer Technologien zu testen, bevor sie ihre Raketen und Satelliten in die Umlaufbahn bringen.

Southern Launch hat sich zum Ziel gesetzt, Australien einen Weltklasse-Startkomplex zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig einen Beitrag zur Verbesserung des materiellen Lebensraums, zur Verbesserung der Artenvielfalt und zum langfristigen Überleben der lokalen Fauna und Flora zu leisten.

Das australische Unternehmen befindet sich in Privatbesitz und hat seinen Hauptsitz in Adelaide, Südaustralien.

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Airbus Defence and Space, Arianespace, AR-SAT, INVAP, NBN, SSL, TAS

Verwendet wurde eine Ariane-5-ECA von Airbus Safran Launchers (ASL), die von der Startrampe ELA-3 zum fünften Flug einer Ariane 5 im Jahr 2015 abhob. Transportiert wurden bei der Mission VA226 der Kommunikationssatellit Sky Muster (Masse beim Start 6.440 kg) und der Kommunikationssatellit ARSAT 2 (Startmasse 2.977 kg).

Beide Satelliten waren zusammen unter einer 17 Meter hohen Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von 5,4 Metern und einer Masse von 2,4 Tonnen untergebracht. Sky Muster wurde als erster der Satelliten knapp 28 Minuten nach dem Start ausgesetzt, er saß zuoberst auf der 5,8 Meter hohen Nutzlasttragstruktur SYLDA 5 C (SYLDA ist die Abkürzung von „Système de Lancement Double Ariane“, Ariane-Doppelstartvorrichtung). Nach Abstoßen der SYLDA 5 C knapp 30 Minuten nach dem Start wurde ARSAT 2 rund 32,5 Minuten nach dem Start freigegeben.

Die zwei Satelliten werden aus dem Geotransferorbit (GTO) mit einem geplanten Perigäum von 250 km über der Erde (249,4 laut Airbus Defense and Space) und einem geplanten Apogäum von 35.786 km über der Erde mit eigenen Antrieben den Geostationären Orbit (GEO) ansteuern. Die Antriebe müssen auch den Abbau der Rest-Inklination, der verbliebenen Neigung der Bahn gegen den Erdäquator, von geplanten 6 Grad bewerkstelligen.

Bei Sky Muster handelt es sich um ein von Space Systems / Loral (SSL) aus Palo Alto im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien auf Basis des Satellitenbus´ 1300 entworfenes und gebautes Raumfahrzeug, dessen Grundkörper Maße von rund 8,5 auf 3,5 auf 3 Meter aufweist. Ursprünglich hieß der Satellit NBN Co 1A, wurde jedoch nach Vorschlag eines sechsjährigen Mädchens – der Gewinnerin eines Wettbewerbs von NBN – umbenannt.

Der dreiachsstabilisierte Satellit ist dazu gedacht, Empfänger in Australien und auf den Inseln in der Region von einer Position zwischen 135 und 150 Grad Ost im GEO mit breitbandigen Datenverbindungen zu versorgen. Dementsprechend ist die über 10 Kilowatt leistende Kommunikationsnutzlast von Sky Muster mit 202 K_a-Band-Transpondern ausgestattet, die 101 Ausleuchtzonen bedienen sollen. Darunter sind Ausleuchtzonen für die Inseln Christmas, Cocos, Lord Howe, Norfolk und Macquarie.

Die Energieversorgung der Satellitensysteme von Sky Muster erfolgt durch zwei Solarzellenausleger, die dem Raumfahrzeug eine Spannweite von rund 26 Metern geben. Am Ende der projektierten Einsatzdauer von über 15 Jahren sollen die Solarzellenausleger von Sky Muster noch mindestens 16,4 Kilowatt elektrische Leistung bereitstellen können. Für die Stromspeicherung besitzt der Satellit drei Lithium-Ionen-Akkumulatorensätze.

Der mit Monomethylhydrazin (MMH) und einer Mischung von Stickstoffoxiden (MON-3, Stickstofftetroxid mit 3% Stickstoffmonooxid) betriebene Apogäumsmotor von Sky Muster besitzt einen Nominalschub von 455 Newton. Er wird für die Anhebung und Zirkulisation der Bahn des Satelliten benötigt. Dabei wird ein großer Teil der rund 2.700 Kilogramm Treibstoffe an Bord von Sky Muster verbraucht werden.

Für die Lageregelung sowie das Halten oder Verändern der Position des Satelliten besitzt der Satellit außerdem eine Anzahl von 22 Newton starken, MMH und MON-3 verwendenden Zweistofftriebwerken sowie elektrische Triebwerke des Typs SPT-100 (SPT steht für stationary plasma thruster) bzw. SPD-100 vom russischen Konstruktionsbüro Fackel bzw. Fakel aus Kaliningrad. Die elektrischen Triebwerke verwenden das Edelgas Xenon als auszustoßende Stützmasse. Sie haben einen Schub von jeweils nur 83 Millinewton (80 Millinewton bei 1,5 kW Leistungseingang), lassen sich jedoch sehr ausdauernd einsetzen.

Nach Angaben von SSL mit Datum vom 1. Oktober 2015 wurden initiale Tests nach dem Aussetzen des Satelliten bereits abgeschlossen, die Solarzellenausleger sind entfaltet. Der Satellit ist für die angesetzten Bahnanhebungsmanöver bereit. Das erste dieser Manöver ist für den 2. Oktober 2015 geplant.

In zwei bis drei Monaten will NBN den kommerziellen Betrieb von Sky Muster an der vorgesehenen Position im GEO aufnehmen. Sky Muster war der 52. Satellit für eine Position im GEO von SSL, der auf einer Ariane-Rakete gestartet wurde. Eigenen Angaben zu Folge hat Arianespace aktuell Aufträge für Starts mit weiteren zwölf Satelliten von SSL.

ARSAT 2 ist eine Konstruktion der INVAP aus Argentinien, basiert auf einem ARSAT-3K genannten Satellitenbus und entstand unter maßgeblicher Mitwirkung des französisch-italienischen Luft- und Raumfahrtkonzerns Thales Alenia Space (TAS). Über 50 Prozent der Bestandteile von ARSAT 2 wurden aber in Argentinien selbst hergestellt.

AR-SATs neuer Satellit soll im GEO eine Position im Bereich von 81 Grad West beziehen. Verwenden will AR-SAT den neuen Erdtrabanten zur Versorgung von Nutzern in den beiden amerikanischen Kontinenten, von Argentinien im Süden bis Kanada im Norden. Via ARSAT 2 sollen eine große Bandbreite von Kommunikations- und Datendiensten sowie Fernsehprogramme ausgestrahlt werden.

Ausgestattet ist ARSAT-2 mit einer Kommunikationsnutzlast mit 26 bzw. 20 K_u– und 10 bzw. 6 C-Band-Transpondern. Sie umfasst außerdem zwei ausklappbare und eine fest montierte Parabolantennen (vom Typ Gregory). Die Gesamtleistung der Kommunikationsnutzlast liegt im Bereich von 3,5 Kilowatt.

Mit elektrischer Energie versorgt wird die Kommunikationsnutzlast von ARSAT 2 durch zwei Solarzellenausleger, die dem Raumfahrzeug mit einem Hauptkörper von 4,9 x 2,2 x 1,8 Meter zusammen eine Spannweite von insgesamt 16,32 Metern geben. Die vorgesehene Standzeit des dreiachsstabilisierten, mit einem Lithium-Ionen-Akkumulatorensatz ausgestatteten Satelliten im Orbit beträgt mindestens 15 Jahre. Bei Einsatzende sollen die Solarzellenausleger immer noch mindestens 4,6 Kilowatt elektrische Leistung liefern können.

Der mit Monomethylhydrazin (MMH) und NTO betriebene Apogäumsmotor des Typs S400 von Airbus Defense and Space an Bord von ARSAT 2 besitzt einen Nominalschub von 400 Newton. Für die Lageregelung sowie das Halten oder Verändern der Position des Satelliten wurde der Satellit außerdem mit 16 kleinen, 10 Newton starken Triebwerken des Typs S10-18 von Airbus Defense and Space ausgerüstet.

Airbus Defense and Space bzw. Astrium steuerte für ARSAT 2 neben den Triebwerken auch einen Treibstofftank vom Typ OST 22/1, neun Pyroventile sowie elf Füll- und Ablaßventile bei.

Während der frühen Test- und Inbetriebnahmephase im All (Launch and Early Orbit Phase, LEOP) von ARSAT 2 wird das Raumfahrzeug von der argentienieschen Bodenstation Benavídez nördlich von Buenos Aires aus überwacht und gesteuert.

ARSAT 2 war der zweite Satellit, den Arianespace für AR-SAT ins All transportiert hat. Der Start des dritten, ARSAT 3, ist gerade vertraglich vereinbart worden, meldete Arianespace am 30. September 2015. Im Jahre 2019 soll ARSAT 3 von einer Ariane-5-Rakete auf eine Übergangsbahn zum GEO gebracht werden.

VA226 mit Sky Muster und ARSAT 2 auf der Rakete L580 aus dem Produktionslos PB war die 68. erfolgreiche Ariane-5-Mission in Folge. Bei der Mission VA226 wurde bei einer Gesamtstartmasse von rund 780 Tonnen (laut Airbus Defence and Space rund 773,8 Tonnen beim Abheben) eine Gesamtnutzlast von 10.203 kg transportiert.

Die Objekte, die nach dem Start Umlaufbahnen um die Erde erreichten, sind wie folgt katalogisiert:

• NORAD Nr. 40.940, COSPAR-Objekt 2015-054A
• NORAD Nr. 40.941, COSPAR-Objekt 2015-054B
• NORAD Nr. 40.942, COSPAR-Objekt 2015-054C
• NORAD Nr. 40.943, COSPAR-Objekt 2015-054D

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• Ariane 5 ECA VA-226, Sky Muster & ARSAT-2

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Arianespace, NBN, Raumfahrer.net, Space Systems/Loral.

Transportiert werden die Satelliten, die SS/L im kalifornischen Palo Alto auf Basis des Busses 1.300 konstruiert, nicht zusammen, sondern bei zwei verschiedenen Flügen von Ariane-5-Raketen. Die beiden beim Start in Kourou in Französisch-Guayana rund 6 Tonnen schweren Satelliten werden auf je 15 Jahre Einsatz im All vorbereitet.

Die mit einer Anzahl von K_a-Band-Tanspondern ausgestatteten Raumfahrzeuge mit den Bezeichnungen NBN Co 1A und 1B sind dazu gedacht, insbesondere abgelegene Gebiete in Australien mit Hochgeschwindigkeits-Breitbanddiensten zu versorgen. Pro Satellit will man 103 Ausleuchtzonen realisieren. Jeder Satellit wird auf einen Durchsatz von rund 80 Gigabit pro Sekunde ausgelegt. Geplant ist eine Positionierung der Satelliten bei oder im Bereich um 135 Grad Ost im Geostationären Orbit. Dass die und welche entsprechenden Slots konkret sicher genutzt werden können, wurde bisher nicht bekannt.
In Australien gehen Anstrengungen, jeden Haushalt, wo auch immer im auf der südlichen Halbkugel gelegen Land, an das nationale Kommunikationsnetz anzuschließen, auf Initiativen der Regierung des Landes zurück. Geplant wurde, dabei neben Glasfaseranschlüssen und drahtlosen Netzverbindungen eben auch Satellitenverbindungen einzusetzen.

Selbst Nutzer auf den Kokosinseln, einer Inselgruppe im Indischen Ozean, auf der Macquarieinsel zwischen Tasmanien und der Antarktis, auf der Norfolkinsel, einer Insel im Pazifischen Ozean, und der Weihnachtsinsel im Indischen Ozean sollen, ermöglicht durch die zahlreichen unabhängigen Ausleuchtzonen von NBNs neuen Satelliten, ab 2015 einen leistungsfähigen Netzanschluss erhalten. Datenraten von mindesten 12 Megabit pro Sekunde im Download und 1 Megabit pro Sekunde im Upload pro Anschluss sind vorgesehen.

Das zunächst staatliche Unternehmen NBN war im April 2009 gegründet worden. Für eine Übergangzeit nutzt NBN Übertragungskapazitäten, die man bei IPStar und Optus eingekauft hat. Den Bauauftrag für die ersten beiden eigenen Satelliten erteilte NBN vor etwas über einem Jahr, SS/L gab den Auftrag, der zusammen mit Dienstleistungen auf rund rund 668 Millionen US-Dollar kommt, am 7. Februar 2012 bekannt. Von den jüngsten Startaufträgen im Wert von zusammen rund 300 Millionen US-Dollar berichtete Arianespace mit Datum vom 4. März 2013.

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Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: Jodrell Bank.

Die Entscheidung wurde vom International SKA Steering Committee getroffen, nachdem es sich Rat von einem externen Gremium, bestehend aus sieben Wissenschaftlern aus fünf Ländern, geholt hatte.

Sowohl Australien als auch das südliche Afrika erfüllen sämtliche Anforderungen für den Bau des SKA, sagte dessen Programmdirektor Professor Richard Schilizzi, als er die Entscheidung in Dwingeloo in den Niederlanden bekannt gab.

Das SKA wird nicht aus einem einzigen riesigen Instrument bestehen, sondern aus tausenden von Einzelantennen mit einem Abstand von bis zu 3.000 Kilometern. Die Hälfte der Antennen wird jedoch in einem zentralen Gebiet von nur 5 Kilometern Durchmesser entstehen. Das SKA wird 50 Mal empfindlicher sein als das beste heute betriebene Radioteleskop. Es wird tief in den Kosmos blicken und Signale der ersten Sterne und Galaxien nach dem Urknall empfangen, es wird die Auswirkungen der mysteriösen Dunklen Energie, die das Universum auseinander treibt, aufspüren sowie die Auswirkungen magnetischer Felder auf die Entwicklung von Sternen und Galaxien untersuchen. Beobachtungen von Pulsaren erlauben es dem SKA sogar, nach Effekten von Gravitationswellen zu suchen, die durch das Verschmelzen von großen Schwarzen Löchern im Zentrum anderer Galaxien entstehen. Sollte es in der Milchstraße Zivilisationen mit Flughafenradar geben, kann SKA sie entdecken.

Für Australien wäre das vorhergesehene Zentrum des Teleskops bei Mileura, etwa 100 Kilometer westlich von Meekathara in Westaustralien. Weitere Antennen wären über den australischen Kontinent verteilt mit möglichen zusätzlichen Standorten in Neuseeland. Im südlichen Afrika wäre der Haupstandort bei Karoo in der nörlichen Kapregion Südafrikas, etwa 95 Kilometer von Carnavaron entfernt, mit weiteren Standorten in Südafrika selbst und den Nachbarländern Botswana, Namibia, Mosambik, Madagaskar, Mauritius, Kenia und Ghana.

Eine entscheidende Vorraussetzung des Hauptstandortes ist ein sehr niedriges Niveau künstlicher Radiosignale, da sie die schwachen Radiosignale aus dem All maskieren könnten. Australien und Südafrika machen außerdem große Fortschritte bei der Einrichtung von Zonen mit eingeschränkter Radiowellenübertragung.

Sowohl der australische als auch der südafrikanische Standort erlauben den Blick auf den gleichen Himmel wie andere große erdbasierte Teleskope im optischen, infraroten und Submilimeterbereich. Beide bieten außerdem eine gute Sicht auf den südlichen Himmel und damit auf das Zentrum der Milchstraße. An beiden Standorten herrschen stabile atmosphärische Bedingungen, die wichtig für die niederfrequenten Beobachtungen des SKA sind.

China und Brasilien/Argentinien bewerben sich ebenfalls um die Stationierung des SKA. Beide Standorte sind gut geeignet für Radioastronomie, aber sie verfehlten wenigstens eine der hohen Anforderungen für den Bau des Square Kilometer Array. Der chinesische Standort ist eingeschränkt bei der geographischen Auswahl des Standortes. Der brasilianisch-argentinische Vorschlage wurde wegen der atmosphärischen Bedingungen ausgemustert.

Es sind weitere Analysen der Standorte geplant und eine endgültige Entscheidung soll gegen Ende des Jahrzehnts gefällt werden.

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Ein Beitrag von andreaskopp. Quelle: ESA.

Die Fertigstellung des New Norcia Einrichtung ist ein wichtiges Ereignis für die ESA. Die Station wird, zusammen mit Rosetta und Mars Express eine wichtige Rolle in den Deep Space Missionen der ESA spielen. Den Start von Mars Express erwartet man im Mai diesen Jahres.Das Herzstück der Station ist die 600 Tonnen schwere, 40 Meter hohe Antenne. Es kann den 35 Meter großen Teller mit 540 Tonnen bewegen und hält dabei die hohe Präzision ein.
New Norcia ist die erste Bodenstation einer Serie, welche die ESA überall auf der Welt baut um ihr eigenes Deep Space Netzwerk in den kommenden Jahren aufzubauen.

Im April begann man mit dem Bau der 28 Millionen Euro Anlage. Die letzten sechs Monate im Jahr 2002 nutzte man für das Testen der Elektronik und Kommunikations-Einrichtung. Nach einer bemannten Periode wurde die Anlage vom European Space Perations Centre in Darmstadt/Deutschland und vom the Perth International Telecommunications Centre in Gnangara gesteuert.

Professor David Southwood, ESA Science-Direktor sagte, dass der Standort aus mehreren hundert Orten in der Südhemisphäre ausgewählt worden sei.

„Diese Gegend hat hervorragende Wetterbedingungen, sitzt auf dem richtigen Breitengrad für Deep Space-Operationen und liegt soweit weg von bewohnten Gebiet das die Antennen nicht gestört werden“, sagte Southwood.
„West-Australien hat auch eine gute Telekommunikations-Infrastruktur und wir arbeiten eng mit der Xantic zusammen, weil diese Erfahrung in der Wartung und Pflege solcher Anlagen haben.“

„Die Zusammenarbeit mit den Australiern hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen. Die dortigen Firmen arbeiteten sehr gut mit dem internationalen Experten zusammen. Viele von denen, die jetzt an der Station arbeiten wechselten von der Industrie aus hohen Positionen.“
Der Premier von Westaustralien, Hon Dr. Geoff Gallop, schaltete die Station offiziell ein.

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Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: ESA.

In Zukunft müssen sich die Außerirdischen in Acht nehmen, wollten sie auch weiterhin unentdeckt bleiben, denn am 5. März wird an der Westküste Australiens die größte und leistungsfähigste Antenne des Europäischen Satellitenkontrollzentrums ESOC, die Deep Space Ground Station (DSGS) in New Norcia in einer feierlichen Zeremonie in Betrieb genommen. Europas Kronjuwel dient der Absicherung der anspruchsvollen interplanetaren Missionen der ESA. Die Herausforderungen bei der Realisierung waren gewaltig. Ein internationales Spezialistenteam der ESA und des Hauptauftragnehmers SED Systems aus Kanada löste alle Aufgaben mit Bravour. Die Ausrichtgenauigkeit der 35-Meter-Riesenschüssel ist weltweit einmalig.  

Technisches Meisterwerk
Die technischen Daten dieses Meisterwerkes menschlicher Ingenieurkunst sind beeindruckend. 630 Tonnen bringt der Parabolspiegel mit einem Durchmesser von 35 Metern auf die Waage, 540 Tonnen entfallen dabei auf den drehbaren Teil. Für den Empfang der schwachen Signale von Millionen Kilometern entfernten Raumflugkörpern muss die Riesenschüssel auf Bruchteile einer Winkelsekunde exakt ausgerichtet und dann mit deren Flugbewegung nachgeführt werden. Die Metall-Späher im Weltraum haben aus Gewichtsgründen nur Sende- und Empfangseinrichtungen geringer Leistung an Bord. Deshalb ist auf der Erde ein umso größerer Aufwand erforderlich, um die schwachen Signale einzufangen. Bereits ein Ausrichtfehler der Antenne in Millimetergröße kann den Zusammenbruch der mühsam hergestellten Verbindung bewirken. Die Konstruktion der mechanischen Strukturen und der elektronischen Nachführ- und Regelungssysteme mußte deshalb auf eine weltweit einmalige Ausricht- und Nachführgenauigkeit des Systems ausgelegt werden. Beim Empfang von Signalen im X-Band (8 GHz) bedeutet das einen maximalen Winkelfehler von 0,011 Grad. Außerdem sind noch äußere Einflüsse, wie Wind oder Verformungen durch Temperatureinflüsse zu eliminieren.

Das schwache Signal aus dem Parabolspiegel wird durch ein Labyrinth von verschiedenen Reflektoren zu den elektronischen Empfängern geleitet, wo die weitere Signalverarbeitung erfolgt. Diese kühlt man mit flüssigem Helium auf 15 Kelvin herunter, um das Rauschen der elektronischen Bauelemente zu unterdrücken. Anschließend filtern Nachfolge-Einrichtungen die gesendeten Daten aus dem Empfangssignal, welche dann nach Darmstadt zum ESOC weitergeleitet werden. Zum Senden von Daten an die metallenen Botschafter im Weltraum wurden schließlich leistungsstarke Sender von 20 Kilowatt entwickelt und in das Gesamtsystem integriert.  

Hightech aus Deutschland
Aufgrund ihrer umfangreichen Erfahrungen im Großantennenbau wurde die Vertex Antennentechnik GmbH aus Deutschland als wichtigster Unterauftragnehmer mit der Fertigung der gesamten Mechanik der Antenne einschließlich des Parabolspiegels sowie den umfangreichen Nachführ- und Regelsystemen betraut. Was in der Fertigungsstätte in Duisburg zunächst wie grober Stahlbau aussieht, ist in Wirklichkeit Präzisionsarbeit vom Feinsten. Die mechanischen Elemente des Parabolspiegels und der Bewegungsmechanik mit teilweise gewaltigen Ausmaßen müssen dennoch an kritischen Stellen auf Bruchteile von Millimetern genau bearbeitet werden. Denn im Zusammenwirken mit modernsten Mess- und Antriebssystemen sind später 540 Tonnen Masse auf Milliwinkelsekunden exakt zu positionieren.

Filigraner geht es in der Fertigungs-Abteilung der Steuer- und Regeleinrichtungen für die Antennenposition zu. Hier integrieren Hard- und Softwarespezialisten Verstärker, Computer und anderes Hightech-Equipment zu dem komplexen Steuer- und Regelsystem des Antennenriesen. Bei der Realisierung des anspruchsvollen Auftrags waren weitere deutsche Unternehmen eingebunden. So lieferte beispielsweise die Firma Heidenhain ein Schlüsselelement für die genaue Antennenpositionierung, einen optischen Drehgeber.

Erste Signale von Mars Express und SMART-1
DSGS-1, die erste Antenne für interplanetare Missionen der ESA, wird vom Bodenkontrollzentrum der Europäischen Raumfahrtorganisation, dem European Space Operations Centre (ESOC), in Darmstadt betrieben. Die ersten Signale im operativen Betrieb wird die Antennenanlage von New Norcia noch in diesem Jahr von Mars Express, der europäischen Marssonde und von der ESA-Mondsonde SMART-1 einfangen. Voraussichtlich Anfang 2004 wird dann als besondere technische Herausforderung die Kometensonde Rosetta hinzukommen. Nach umfangreichen Tests seit Mitte 2002 hat die Superschüssel des ESOC nachgewiesen, dass sie künftig alle an sie gestellten Aufgaben erfüllen kann. Dabei wurden u.a. Signale der amerikanischen Weltraum-Sonde Stardust in guter Qualität empfangen.

Aber das ist erst der Anfang, denn die ESA plant in der Zukunft ein ganzes Antennen-Netzwerk für interplanetare Missionen zu errichten. So soll 2005 bei Cebreros in Spanien eine ähnliche Station errichtet werden und eine dritte Einrichtung ist für 2006 in Chile oder Südafrika vorgesehen.

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Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: ESA.

Die neue ESA-Bodenstation befindet sich in Australien, 140 Kilometer nördlich von Pearth. Die Großantenne hat einen Durchmesser von 35 Metern und dient zur Übertragung von Telemetrie-, Verfolgungs- und Kommandodaten von und an Raumfahrzeuge. Die Genauigkeit beträgt 0,01 Grad und ist somit auch in der Lage, den Kontakt zur ESA-Sonde Rosetta zu halten, die den Kometen Wirtanen besuchen soll. Diese Mission ist eine der ehrgeizigsten Wissenschaftsmissionen, die starten soll. Rosetta soll voraussichtlich Anfang 2003 ins All geschossen werden.

Die neue 630 Tonnen schwere Antenne der ESA wird der wichtigste Kommunikationsschnittpunkt zwischen Rosetta und der ESA-Missionskontrolle am ESOC (European Space Operations Centre) in Darmstadt sein. Die Antenne wird außerdem genutzt, um Daten von Raumsonden zu empfangen und an diese zu senden, die sich auf Missionen außerhalb der Mondbahn bewegen, zum Beispiel von der ESA-Sonde Mars Express, die 2003 starten wird.

Stardust, die eine Mission des NASA Jet Propulsion Laboratory ist, wurde für den Funktionstest der neuen Deep Space-Antenne gewählt, da sie auf ihrer interplanetaren Flugbahn derzeit mehr als 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist. Als sie den Himmel über Australien am 8. Juni passierte, konnte die neue Antenne das Signal von Stardust empfangen und die Sonde verfolgen.

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