Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Airbus Defence and Space, Arianespace, ISRO, Space Systems/Loral.

Verwendet wurde eine Ariane-5-ECA, die von der Startrampe ELA-3 zum fünften Flug einer Ariane 5 im Jahr 2016 abhob. Transportiert wurden bei der Mission VA231 der Kommunikationssatellit Sky Muster II (Masse beim Start 6.405 Kilogramm, unbetankt 3.573 Kilogramm) für Australien und der indische Kommunikationssatellit GSAT 18 (Startmasse 3.404 Kilogramm, unbetankt 1.480 Kilogramm).

Beide Satelliten waren zusammen unter einer 17 Meter hohen Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von 5,4 Metern untergebracht. Sky Muster II wurde als erster der Satelliten etwa 28 Minuten nach dem Start ausgesetzt, er saß zuoberst auf der Nutzlasttragstruktur SYLDA (SYLDA ist die Abkürzung von „Système de Lancement Double Ariane“, Ariane-Doppelstartvorrichtung). Nach Abstoßen der SYLDA wurde GSAT 18 nach Angaben der ISRO etwa 32 Minuten und 28 Sekunden nach dem Start freigegeben.

Die neuen Satelliten werden aus dem Geotransferorbit (GTO) mit einem geplanten Perigäum von 250 km über der Erde (erreicht 250,2 km, Schätzung Arianespace) und einem geplanten Apogäum von 35.957 km über der Erde (erreicht 35.965 km, Schätzung Arianespace) 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 bzw. erreichten 6,01 Grad bewerkstelligen. Die ISRO nennt für GSAT 18 einen erreichten Absetztorbit von 251,7 x 35.888 km mit 6 Grad Bahnneigung, ein erstes Bahnanhebungsmanöver soll der Satellit außerdem bereits hinter sich gebracht haben.

Bei GSAT 18 handelt es sich um ein in Indien auf Basis des Satellitenbus‘ I-3K entworfenes und gebautes Raumfahrzeug, dessen Grundkörper Maße von rund 2,0 auf 1,77 auf 3,1 Metern aufweist. Der dreiachsstabilisierte Satellit ist dazu gedacht, den indischen Subkontinent von einer Position bei 74 Grad Ost im Geostationären Orbit mit einer Bandbreite von Kommunikationsdiensten zu versorgen. Dementsprechend ist die maximal 4.600 Watt leistende Kommunikationsnutzlast von GSAT 18 mit 24 C-Band-Transpondern, 12 Transpondern für das erweiterte C-Band und 12 K_u-Band-Transpondern ausgestattet. Außerdem hat man den Satelliten mit einer K_u-Band-Bake versehen, die eine vereinfachte Ausrichtung von Antennen am Boden auf den Satelliten ermöglichen soll.

Die Energieversorgung der Satellitensysteme von GSAT 18 erfolgt durch zwei Solarzellenausleger, die sich aus jeweils drei Segmenten zusammensetzen und dem Raumfahrzeug eine Spannweite von rund 15,50 Metern geben. Am Ende der projektierten Einsatzdauer von 15 Jahren sollen die Solarzellenausleger von GSAT 18 noch rund 6.474 Watt elektrische Leistung bereitstellen können. Für die Stromspeicherung besitzt der Satellit zwei Lithium-Ionen-Akkumulatorensätze mit einer Kapazität von jeweils 144 Amperestunden.

Um seine Position im GEO erreichen zu können, ist GSAT 18 mit einem mit Monomethylhydrazin (MMH) und einer Mischung von Stickstoffoxiden (MON-3, Stickstofftetroxid mit 3% Stickstoffmonooxid) betriebenen, 440 Newton starken Apogäumsmotor ausgestattet.

GSAT 18 ist als Ersatz für INSAT 3C (NORAD Katalognummer 27.298, gestartet 2002) und INSAT 4CR (NORAD 32.050, gestartet 2007). gedacht. INSAT 3C war für eine Auslegungsbetriebsdauer von elf Jahren vorgesehen, INSAT 4CR ebenfalls. Allerdings wird die tatsächlich mögliche Betriebszeit von INSAT 4CR geringer sein – bei seinem Start arbeitete die Trägerrakete (GSLV-F04) nicht wie vorgesehen, und der Satellit musste den nach dem Start erreichten im Apogäum um 1.265 Kilometer zu niedrigen Orbit unter Verwendung eigener Treibstoffreserven kompensieren. Zwischenzeitlich waren mindestens sechs Jahre als mögliche Betriebsdauer für INSAT 4CR genannt worden.

Erste Signale von GSAT 18 sind nach Angaben der ISRO im als MCF für Master Control Facility bezeichneten Satellitenkontrollzentrum im indischen Hassan eingetroffen und sprächen dafür, dass der Satellit den Transport ins All gut überstanden habe.

Bei Sky Muster II 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 1B, wurde jedoch nach einem Wettbewerb 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 zehn 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 II 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 II 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 II 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 II 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 Kilowatt Leistungseingang), lassen sich jedoch sehr ausdauernd einsetzen.

Am Tag nach dem Start, dem 6. Oktober 2016, gab SSL bekannt, dass Sky Muster II erste Manöver im Weltraum erfolgreich absolviert habe. Die Solarzellenausleger konnten laut SSL erfolgreich entfaltet werden. Der erste Einsatz des Apogäumsmotors des Satelliten soll am 7. Oktober 2016 erfolgen.

In zwei bis drei Monaten will NBN den kommerziellen Betrieb von Sky Muster II an der vorgesehenen Position im GEO aufnehmen. Sky Muster II war die 59. von SSL gebaute Nutzlast, die auf einer Ariane-Rakete gestartet wurde. Eigenen Angaben zu Folge hat Arianespace aktuell Aufträge für Starts mit weiteren elf Satelliten von SSL.

Vor Sky Muster II besorgte Arianespace bereits den Transport von Sky Muster I in den Weltraum. GSAT 16 wurde zum 20. Satelliten der ISRO, der mit einer europäischen Ariane-Rakete ins All gelangte. VA231 mit Sky Muster II und GSAT 18 auf der Rakete L585 war die 74. erfolgreiche Ariane-5-Mission in Folge.

Bei der Mission VA231 wurde laut Arianespace (bei einer Gesamtstartmasse von rund 780 Tonnen) eine Gesamtnutzlast von 10.660 Kilogramm transportiert. Davon entfielen 9.809 Kilogramm auf die beiden Satelliten.

Neben dem Transport der beiden Satelliten hatte die Rakete, genauer ihre Oberstufe, eine zusätzliche Aufgabe zu erfüllen. Geplant war eine Flugdemonstration namens DEMOFLIGHT, in deren Rahmen die ESC-A-Oberstufe mit 62,7 Kilonewton starkem HM7b-Haupttriebwerk eine Reihe Manöver durchzuführen hatte. Eine erste DEMOFLIGHT-Mission war im Rahmen des Ariane-5-Mission VA223 erfolgt, die zweite am Ende der Mission VA229.

Rund eine Stunde und 22 Minuten nach dem Start sollte DEMOFLIGHT nach Senden gewonnener Telemetrie und Videobilder enden und die ESC-A wie bei früheren Ariane-Missionen passiviert werden. Die Tests mit der Oberstufe erfolgten im Kontext einer zukünftigen Nutzung eines Triebwerks namens VINCI auf Ariane-Raketen.

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

• NORAD Nr. 41.793, COSPAR-Objekt 2016-060A
• NORAD Nr. 41.794, COSPAR-Objekt 2016-060B
• NORAD Nr. 41.795, COSPAR-Objekt 2016-060C
• NORAD Nr. 41.796, COSPAR-Objekt 2016-060D

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• Ariane 5 ECA VA231 mit Sky Muster II und GSAT 18

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Airbus Defence and Space, Arianespace, Eutelsat, SSL.

Verwendet wurde eine Ariane-5-ECA, die von der Startrampe ELA-3 zum zweiten Flug einer Ariane 5 im Jahr 2016 abhob. Transportiert wurden bei der Mission VA229 der europäische Kommunikationssatellit Eutelsat 65 West mit einer Startmasse von 6.564 kg. Der Satellit war bei Beginn des Fluges unter einer 17 Meter hohen Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von 5,4 Metern und einer Masse von 2,4 Tonnen untergebracht.

Weil es keinen Mitflieger gab, der leicht und klein genug gewesen wäre und rechtzeitig zur Verfügung gestanden hätte, und Eutelsat den Satelliten rechtzeitig für die Olympiade vom 5. bis 21. August 2016 im brasilianischen Rio de Janeiro im All betriebsbereit haben möchte, war eine Benutzung der bei Ariane-5-Doppelstarts gewöhnlich verwendeten Nutzlasttragstruktur aus der SYLDA-Reihe (SYLDA ist die Abkürzung von „Système de Lancement Double Ariane“, Ariane-Doppelstartvorrichtung) nicht erforderlich. Der Satellit war auf einem von Airbus Defence and Space gebauten Nutzlastadapter vom Typ PAS 1194C montiert, mit dem zusammen er auf die kryogene Oberstufe vom Typ ESC-A aufgesetzt worden war.

Die ESC-A hatte, nachdem die Feststoffbooster des Typs EAP P240 ausgebrannt und abgeworfen waren und die Zentralstufe EPC H175 ihre Arbeit abgeschlossen hatte, den Antrieb knapp neun Minuten nach dem Abheben übernommen. Die wie die Zentralstufe flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrennende Oberstufe sorgte zunächst für einen deutlichen Geschwindigkeitsgewinn und anschließend für das Erreichen der vorgesehenen Höhe. Eutelsat 65 West A wurde nach Erreichen des geplanten Absetzorbits schließlich um 6:47 Uhr MEZ am 9. März 2016 von der Oberstufe freigegeben.

Der Kommunikationssatellit wird aus dem Geotransferorbit (GTO) mit einem geplanten Perigäum von 250 km über der Erde und einem geplanten Apogäum von 35.746 km über der Erde mit eigenem Antrieb den Geostationären Orbit (GEO) in rund 35.786 km Höhe ansteuern. Der Antrieb muss im Unterschied zu denjenigen an Bord anderer von Ariane-5-Raketen gestarteten Satelliten keine maßgebliche Rest-Inklination, die verbliebene Neigung der Bahn gegen den Erdäquator, abbauen. Der Einzelstart ließ es zu, Eutelsat 65 West A gleich in eine Bahn zu bringen, die mehr oder minder unmittelbar über dem Erdäquator verläuft. Die vorgesehene Inklination beim Aussetzen des Satelliten betrug 0,5 Grad.

Die Orbitzirkularisierung für Eutelsat 65 West A soll innerhalb der kommenden Tage abgewickelt werden. Dafür werden vier Brennphasen des mit Monomethylhydrazin (MMH) und Distickstofftetraoxid (NTO / nitrogen tetroxide / N₂O₄) betriebenen, 455 Newton starken Apogäumsmotors des Satelliten erforderlich sein. Neben dem Apogäumsmotor besitzt der neue Erdtrabant außerdem zwölf 22 Newton starke Triebwerke für Bahnanpassungen und Lageregelung.

Der auf dem 1300er Bus von Space Systems / Loral (SSL) basierende Satellit sollte ursprünglich zusammen mit einem anderen in der zweiten Hälfte des Jahres 2016 gestartet werden. Er gelangte jetzt alleine einige Monate früher ins All als ursprünglich vorgesehen. Eutelsat 65 West A, dessen Auslegung auf eine Einsatzdauer von mindestens 15 Jahre und eine bei Betriebsende verfügbare Leistung von 16,7 Kilowatt hin erfolgte, entstand in Palo Alto im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien.

Zur Versorgung der raumflugtechnischen Systeme und der Kommunikationsnutzlast erhielt das Raumfahrzeug zwei Solarzellenausleger, die ihm eine Spannweite von 26 Metern geben. Um Zeiten zu überbrücken, in denen die Ausleger keine oder nicht genügend elektrische Leistung zur Verfügung stellen können, gibt es außerdem drei Lithium-Ionen-Akkumulatorensätze an Bord.

Im Geostationären Orbit (GEO) soll Eutelsat 65 West A gemäß seiner Bezeichnung an einer Position bei 65 Grad West zum Einsatz kommen und Nutzer in Brasilien und Lateinamerika adressieren. Der Satellitenbetreiber Eutelsat mit Sitz in Luxemburg möchte ab Anfang Mai 2016 über die 10 (laut Hersteller) bzw. 15 (laut Startanbieter) C- und 24 K_u-Band-Transponder Kabelkopfstationen versorgen und direkt empfangbare Satellitenfernsehprogramme verbreiten. K_a-Band-Transponder an Bord für 24 getrennte Ausleuchtzonen sind für schnelle Zugriffsmöglichkeiten auf Breitbandnetze gedacht.

Vor Eutelsat 65 West A besorgte Arianespace den Transport von 30 anderen Satelliten für Eutelsat. Mit dem Satelliten sind es 53 von SSL gebaute Raumfahrzeuge, die Arianespace bis dato in den Weltraum brachte. VA229 mit Eutelsat 65 West A auf der Rakete L582 aus dem Produktionslos PB war die 71. erfolgreiche Ariane-5-Mission in Folge und die 85. Mission einer Ariane-5-Rakete insgesamt. Bei der Mission VA229 wurde laut Arianespace bei einer Gesamtstartmasse von rund 780 Tonnen (laut Airbus Defence and Space 770,5 Tonnen beim Abheben) eine Gesamtnutzlast von 6.707 kg transportiert.

Eutelsat 65 West A wurde katalogisiert mit der NORAD Nr. 41.382 und als COSPAR-Objekt 2016-014A, die Raketenoberstufe mit der NORAD Nr. 41.383 und als COSPAR-Objekt 2016-014B.

Neben dem Transport des Satelliten hatte die Rakete, genauer ihre Oberstufe, eine zusätzliche Aufgabe zu erfüllen. Geplant war eine Flugdemonstration namens DEMOFLIGHT, in deren Rahmen die ESC-A-Oberstufe mit 62,7 Kilonewton starkem HM7b-Haupttriebwerk eine Reihe Manöver durchzuführen hatte. Ihr Beginn war für die Flugminute 43 angesetzt. Eine erste DEMOFLIGHT-Mission war im Rahmen des Ariane-5-Mission VA223 erfolgt.

Wegen der im Vergleich gegenüber anderen Missionen insgesamt längeren aktiven Flugphasen der Oberstufe befand sich ein zusätzlicher Helium-Tank an Bord, dessen Inhalt zur Bedrückung der Tanks der Oberstufe und zur Ventilsteuerung verwendet wurde.

Im Kontext des rund 50 Minuten dauernden Flugprogramms sollte ermittelt werden, ob und in wie weit thermodynamische Modelle über das Verhalten der Treibstoffe in den Tanks der Oberstufe zutreffen, wie effizient das Herunterkühlen des Haupttriebwerks vor einer Zündung desselben ist und wie zuverlässig und schnell sich die Tankinhalte am jeweiligen Tankboden sammeln, bevor das Haupttriebwerk gezündet wird.

Ein neuerliches Herunterkühlen des Haupttriebwerks war laut Plan rund 42 Minuten nach dem Start in Kourou zu beginnen. Rund 46 Minuten nach dem Start begann laut Plan das experimentelle Ablassen einer gewissen Menge Sauerstoff durch die Düse des Haupttriebwerks, gleiches war anschließend für flüssigen Wasserstoff vorgesehen.

Beim Ausstoß der getrennten Treibstoffkomponenten ergibt sich jeweils ein geringer Schub. Mit einem folgenden gemeinsamen Ablassen beider Komponenten sollte DEMOFLIGHT eine Bahn mit einem durch die Manöver abgesenktem Perigäum erreichen. Rund 1,5 Stunden nach dem Start endete DEMOFLIGHT und die ESC-A wurde wie bei früheren Ariane-Missionen passiviert. Die Tests mit der Oberstufe erfolgten im Kontext mit einer zukünftigen Nutzung eines Triebwerks namens VINCI auf Ariane-Raketen.

Im Rahmen von DEMOFLIGHT standen üblichen Bahnverfolgungsstationen Kourou (Französisch-Guayana), Galliot (Französisch-Guayana), Natal (Brasilien), Ascension Island (Himmelfahrtsinsel), Libreville (Gabun) und Malindi (Kenia) bereit, um Daten vom Fluggerät aufzunehmen. Zusätzlich erlebte die von der ESA neu aufgestellte 4,5-Meter-Antenne in New Norcia, Australien, ihren ersten Regelbetriebseinsatz. Ab 7:00 Uhr MEZ verfolgte sie die Mission VA229 für insgesamt rund 80 Minuten.

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• EUTELSAT 65 West A auf Ariane-5 VA-229

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