Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: ISRO.

Eigentlich war vorgesehen, GSAT 11 zusammen mit einem weiteren Kommunikationssatelliten im Mai 2018 an Bord der Ariane-5-Rakete mit der Flugnummer VA243 in den Weltraum zu transportieren. Nachdem der am 29. März 2018 von Indien aus gestartete Kommunikationssatellit GSAT 6A wegen eines Problems mit seinem Stromversorgungssystems im Verlauf einer Abfolge von Bahnanhebungsmanövern ausgefallen war, entschied die indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO), GSAT 11 zunächst weiteren Tests zu unterziehen. Möglicherweise hat ein Kurzschluss an Bord von GSAT 6A im Verein mit möglicherweise versagenden Schutzschaltungen Leitungen zerstört, und so zum Verbindungsabbruch mit dem Satelliten geführt – Raumfahrer.net berichtete.

Die Ariane-5-Mission VA243 ist zurückgestellt. Der nächste Ariane-5-Flug wird einer mit vier Galileo-Navigationssatelliten sein und trägt die Flugnummer VA244. Der nächste Start eines indischen Kommunikationssatelliten könnte nach derzeitigem Stand der von GSAT 29 sein. Nach aktuellem Planungsstand soll GSAT 29 im Juni oder Juli 2018 auf Indiens größter Trägerrakete, der GSLV MkIII, ins All gebracht werden. Wegen der noch nicht abgeschlossenen Entwicklung der GSLV MkIII trägt diese Mission die Flugnummer D2 – das D steht für Development. Hinsichtlich des Starts von GSAT 11 steht die ISRO weiter in Kontakt mit Arianespace. Ein neues Startdatum wurde bisher nicht öffentlich kommuniziert.

ISROs Vorsitzender Dr. Kailasavadivoo Sivan legte gegenüber der Times of India Wert auf die Feststellung, man habe GSAT 11 nicht nach Indien zurückgeholt, weil er einen bestimmten Fehler habe, sondern um in zusätzlichen Tests seine Fehlerfreiheit noch einmal zu bestätigen.

Die neuerlichen Tests fanden wieder im Satellitenzentrum der ISRO (ISRO Satellite Centre, ISAC) in Bengaluru statt. Auf dem Programm standen Temperatur- und Vakuumtests sowie insbesondere zusätzliche Überprüfungen der elektrischen Systeme von GSAT 11.

GSAT 11 ist auf ISROs neuem Satellitenbus I6K aufgebaut. Die Auslegungsdauer des Satelliten mit einer Leermasse von 2.573,5 Kilogramm und einer Startmasse von mindestens 5.775 Kilogramm beträgt 15 Jahre. Die Stromschienenspannung an Bord beträgt 70 Volt. Das Stromversorgungssystem des Satelliten besteht aus zwei jeweils 13,324 Meter langen Solarzellenauslegern aus jeweils fünf Paneelen mit Advanced Triple Junction (ATJ) Zellen. Jedes der Paneele ist 3,3 Meter x 2,1 Meter groß. Ihre gemeinsame Fläche beträgt rund 69,3 Quadratmeter. Die beiden Ausleger sollen zusammen maximal 14 Kilowatt elektrische Leistung bereitstellen können. Am Ende der Auslegungsbetriebsdauer (EOL) sollen es noch 13,6 Kilowatt sein. Ganz am Anfang, wenn der Satellit in einer Übergangsbahn unterwegs ist, erwartet man von den beleuchtbaren Oberflächen der zusammengefalteten Ausleger an den Seiten des Satelliten rund 1.560 Watt elektrische Leistung.

Der Speicherung elektrischer Energie an Bord dienen zwei vom ISAC entworfene und gebaute Lithium-Ionen-Akkumulatorensätze namens 4Px16S mit Speicherzellen vom französischen Hersteller SAFT. Jeder Akkusatz hat eine Masse von rund 96 Kilogramm, eine Speicherkapazität von 180 Amperestunden und besteht aus 64 Zellen des Typs VES180SA.

Werden die Solarzellenausleger ausreichend beleuchtet, erfolgt die Regelung der Stromschienenspannung durch einen sogenannten Fixed Switching String Shunt Regulator (FS3R). In Betriebsperioden mit ungenügender oder ohne Sonneneinstrahlung übernimmt die Regelung der Stromschienenspannung der Akkuladeregler namens Battery/Battery Discharge Regulator (BDR). Für GSAT 11 müssen die Akkus in Zeiträumen mit schwierigen Lichtverhältnissen über eine Periode von 1,2 Stunden pro Tag zuverlässig eine Leistung von mindesten 8,2 Kilowatt bereitstellen können.

Damit GSAT 11 nach dem Start die vorgesehene Betriebsposition im Geostationären Orbit erreichen kann, wurde er mit einem 440 Newton starken Apogäumsmotor vom Typ AR 250 (auch 250 AR) ausgestattet. Dieser wie auch eine Anzahl kleiner Triebwerke an Bord (8x 22 Newton, 8x 10 Newton) arbeitet mit Monomethylhydrazin (MMH) und einer Mischung aus Stickstoffoxiden (MON-3) als Oxidator.

Treibstoff und Oxidator – zusammen etwa 3.194 Kilogramm – werden in zwei jeweils 1.450 Liter fassenden Tanks gespeichert, die im Zentralrohr des Satelliten montiert sind. Der MMH-Vorrat beträgt 1.205 Kilogramm, der des Oxidators 1.989 Kilogramm. Acht Kilogramm Druckgas (das Edelgas Helium) unter einem Maximaldruck von 250 bar zur Treibstoffförderung ist in drei jeweils 67 Liter fassenden Tanks mit einer Leermasse von 15,2 Kilogramm gespeichert.

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• Ariane VA243 mit GSAT 11 + Azerspace 2/Intelsat 38

Der Beitrag GSAT 11 zum Testen in Indien erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Antrix, Arianespace, ISRO, NDTV, SAC, Times Of India, Twitter.

GSAT 6A war am 29. März 2018 auf der GSLV-Rakete mit der Flugnummer F08 ins All transportiert worden. Nach dem Aussetzten hatten die üblichen Bahnanhebungsmanöver begonnen, die der Vorbereitung der Positionierung des Satelliten an einer Position bei 83 Grad Ost im Geostationären Orbit (GEO) dienten. Nach dem zweiten Bahnanhebungsmanöver war am 1. April 2018 der Kontakt zum Satelliten nach Angaben der ISRO jedoch abgebrochen, Raumfahrer net berichtete.

Zuletzt wurde der Satellit auf einer rund 3,3 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt 25.986 Kilometer über der Erde und einem erdfernsten Bahnpunkt 36.377 Kilometer über der Erde beobachtet. Seine Bahn hat sich nach dem Kommunikationsabriss nur um Nuancen verändert.

Die Times Of India teilt in ihrer Internetausgabe mit, dass der Direktor des Vikram Sarabhai Space Centre (VSSC) S. Somanath zwischenzeitlich berichtete, dass man analysiert und verstanden habe, was an Bord von GSAT 6A passiert sein könnte. Somanath beschrieb die Schwierigkeiten als ein Problem im Stromversorgungssystem aus Akkumulatoren, Solarzellenauslegern und elektronischen Schaltungen. Unterstellt wird ein Kurzschluss, der im Verein mit möglicherweise versagenden Schutzschaltungen Leitungen zerstört habe.

Sabotage beim Bau des Satelliten wollte S. Somanath im Gespräch mit Journalisten ausschließen. Die Satellitensysteme seien beim Bau immer wieder getestet worden. Wissenschaftler versuchten noch immer, die Kontrolle über das Raumfahrzeug wiederzuerlangen. Nicht völlig ausgeschlossen ist, dass sich der Satellit noch in einen sogenannten Sicherheitsmodus („safemode“) versetzt oder versetzen konnte, in dem er schließlich irgendwann auf Funksignale reagiert.

Die Tests der annähernd fertiggestellten und zuletzt für einen Start im April 2018 vorgesehenen Mondsonde Chandrayaan 2 sollen ausgedehnt werden. Ihren Start auf der Rakete GSLV-F10 verschob die ISRO auf Oktober 2018. Angesichts des geplanten Missionsverlaufs gibt es nur in einigen Monaten geeignete Startfenster, die etwa einen oder zwei Tage breit sind. Im April wäre ein passendes Startfenster, das jetzt sicher verpasst wird. Weitere geeignete Startfenster gibt es im Oktober und November. Aktuell anvisiert ist die erste Oktoberwoche.

Chandrayaan 2 (Gesamtmasse 3.290 Kilogramm) besteht aus einem Mondsatelliten, einem Lander für eine weiche Landung auf der Mondoberfläche und einem kleinen sechsrädrigen Rover. Das Programm baut auf den mit der Sonde Chandrayaan 1 gemachten Erfahrungen auf und soll die Möglichkeiten der indischen Mondforschung deutlich ausweiten. Chandrayaan 1 war am 22. Oktober 2008 gestartet worden.

Chandrayaan 1 hatte am 8. November 2008 einen Mondorbit erreicht. Sie arbeitete anschließend bis zum 29. August 2009. Verbesserungen bei Chandrayaan 2 betreffen unter anderem das Thermalmanagement. Bei Chandrayaan 1 hatte der Energieeintrag durch die Rückstrahlung der Mondoberfläche für ernste Temperaturprobleme an Bord der Sonde gesorgt, Raumfahrer.net berichtete.

Indiens bisher modernster Kommunikationssatellit GSAT 11 hat Ende März 2018 das europäische Raumfahrtzentrum Kourou in Französisch-Guayana erreicht. An sich hatten Arianespace und ISRO vorgesehen, GSAT 11 zusammen mit einem weiteren Kommunikationssatelliten im Mai 2018 (möglicherweise am 25. Mai 2018) an Bord der Ariane-5-Rakete mit der Flugnummer VA243 in den Weltraum zu transportieren. Zwischenzeitlich wurde jedoch bekannt, dass man GSAT 11 zurück nach Indien bringen will.

Eine offizielle Bestätigung durch den Startanbieter Arianespace oder den indischen Satellitenbetreiber zum Startaufschub für GSAT 11 liegt aktuell noch nicht vor. Beobachter des indischen Raumfahrtprogramms sind sich indes sicher, dass die Mission VA243 vermutlich nicht im Mai 2018 starten kann. Über den Kurznachrichtendienst Twitter wird verbreitet, VA243 habe derzeit den Status „abgesagt“, indisches Personal habe den Rückweg nach Indien angetreten.

GSAT 11 erst nach einer gründlichen Überprüfung zu starten erscheint plausibel. Für das indische Raumfahrprogramm im allgemeinen und das indische Kommunikationssatellitenprogramm insbesondere hat das neue Raumfahrzeug mit einer Startmasse von rund 5.870 Kilogramm eine herausragende Bedeutung. Indischen Angaben zufolge ist es als das bisher schwerste aus Indien mit neuen technischen Lösungen versehen sowie mit Ausstattungsdetails, die modernsten technischen Stand repräsentieren.

Hervorzuheben ist auch, dass GSAT 11 zum ersten Mal einen Hauptkörper besitzt, der aus der Kombination zweier Grundstrukturelemente besteht. Das eine der Elemente ist ein bisher mehr oder weniger übliches für Bussysteme und Nutzlastkomponenten mit einem klassischen Zentralrohr, das zweite zusätzliche Element ist eines für zusätzliche Nutzlast und mit einem eigenen Zentralrohrabschnitt.

Der neue dreiachsstabilisierte Satellit soll einen Gesamtdatendurchsatz von über 12 Gigabit pro Sekunde ermöglichen (laut Antrix 2017: 10 Gbps) und von einer Position bei 74 Grad Ost im GEO internetbasierte Kommunikationsdienste und Anbindungen an VSAT-Netzwerke bereitstellen. Mit 16 Ausleuchtzonen im K_u-Band könnte er das indische Mutterland und umliegende Inseln inklusive der zu Indien gehörenden Andamanen und Nikobaren versorgen und auch abgelegene Landesteile anbinden. Zwei spezielle K_a-Band-Ausleuchtzonen sind zur Versorgung der Großräume Neu-Delhi und Bangalore bzw. Bangaluru gedacht.
Um seine Aufgaben während seiner Auslegungsbetriebsdauer von mindestens 15 Jahren erfüllen zu können, ist der Satellit – eine Konstruktion, die auf dem neuen indischen Satellitenbus I-6K basiert – mit insgesamt 40 Transpondern ausgestattet, die beim Raumfahrtanwendungszentrum der ISRO (Space Applications Centre, SAC) in Ahmedabad entstanden. Der Energieerzeugung dienen Solarzellen auf zwei neu entwickelten Auslegern, welche die Systeme von GSAT 11 mit einer elektrischen Leistung von bis zu 11 Kilowatt versorgen können.

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• Mondmission Chandrayaan 2 auf GSLV MkII vom SDSC SLP

• GSAT-6A auf GSLV-F08 von Sriharikota

Der Beitrag Indien: Mondsonde und Comsat müssen überprüft werden erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos, Raumcon.

Der Frachter war an der Spitze einer Sojus-U-Trägerrakete am Montag, dem 25. November 2013, gegen 21.53 Uhr von Baikonur aus gestartet. Er ist nicht der erste, der das neue Funkmesssystem verwendet. Bereits im Juli vergangenen Jahres hatte man einen Test mit Progress-M 15M durchgeführt. Damals hatte das Raumschiff seine Mission zunächst mit dem vorherigen System absolviert. Nach der Abkopplung wurde ein erneutes Annäherungsmanöver initiiert, was zunächst automatisch wegen abweichender Parameter abgebrochen wurde, ein paar Tage später aber erfolgreich verlief.

Kurs-NA ist der Nachfolger des bewährten Systems Kurs-A. Es arbeitet nicht nur genauer, sondern arbeitet auch energiesparender, mit masseärmerer Digitaltechnik und spart 4 von bisher 5 Antennen ein. Damit kann ein so ausgerüstetes Raumschiff mehr Fracht mit zur Internationalen Raumstation nehmen. Kurs-NA soll nach erfolgreichen Tests auch bei den bemannten Sojus-Raumschiffen sowie bei den Nachfolgern Sojus-MS, Progress-MS und PTK NP eingesetzt werden.

Weitere für die nächsten Flüge zu erwartende Modernisierungen, Progress-MM ist bereits die 4. Generation unbemannter, automatischer Frachter, betreffen den Einsatz hochauflösender Kameras, die Auswertung von Navigationssignalen der Systeme GloNaSS und GPS zur Positionsbestimmung im Orbit als Grundlage für präzise Bahnmanöver sowie die Erprobung eines Anfluges an die ISS nach nur drei Erdumläufen, etwa viereinhalb Stunden nach dem Start eines Raumfahrzeugs.

Progress-M 21M bringt insgesamt 2,4 t Fracht zur Internationalen Raumstation, darunter 670 kg Treibstoffe, 420 kg Wasser, 300 kg Materialien für wissenschaftliche Untersuchungen, 187 kg Nahrungsmittel, 178 kg Materialien für die NASA, 134 kg Ausrüstung für die russischen Raumfahrer, 122 kg medizinische Materialien sowie weitere Betriebsmittel, Ausrüstungen, Ersatzteile, Dokumentationen und persönliche Artikel, darunter Weihnachts- bzw. Neujahrspost für die Raumfahrer.

Eine außergewöhnliche Fracht sind zwei Kameras der kanadischen Firma UrtheCast, die außenbords an der Station befestigt werden und Livebilder in sehr guter Qualität zur Erde übertragen sollen. Das Raumschiff soll am Heck der Station ankoppeln und von hier aus auch Bahnanhebungsmanöver der gesamten Station ausführen.

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• Progress-M 21M

Der Beitrag Test des neuen Annäherungssystems erfolgreich erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

LADEE dient der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) entsprechend ihrer Namensgebung Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer zur Erforschung der Mondatmosphäre und des Mondstaubes. Zusätzlich ist die Sonde mit einer experimentellen Laser-Kommunikationsnutzlast namens Lunar Laser Communication Demonstrator (LLCD) ausgestattet.

Die Verwendung von Laserlicht zur Datenübertagung durch Raumfahrzeuge und Bodenstationen wie der des ESA-Bahnverfolgungsnetzes (ESTRAC) verspricht Datenübertragungsraten, die deutlich über denen liegen, die man beim Einsatz üblicher Funkverbindungen, also bei der Verwendung von Radiowellen zur Kommunikation, erreichen kann.

Eine auf der spanischen Kanareninsel Teneriffa etablierte Bodenstation mit der Bezeichnung Optical Ground Station (OGS) hat die ESA mit einem in Dänemark von Axcon und der Schweiz von der RUAG entwickelten Laserkommunikationsterminal nachgerüstet, das man für geeignet hielt, die stark fokussierten Strahlen mit einer Wellenlänge von 1550,12 Nanometern von LADEE zu erfassen.

Am 26. Oktober 2013 gelang es zum ersten Mal, Sendungen von LADEE mit der rund 2.393 Meter hoch gelegenen Station auf Teneriffa zu empfangen. In den folgenden Tagen konnten mehrere Kommunikationssitzungen abgewickelt werden, während derer Daten von der Mondsonde empfangen und an sie gesendet wurde. Beim Datenempfang konnten Datenübertragungsraten bis zu 40 Megabit pro Sekunde realisiert werden – ein mehrfaches der Datenübertagungsrate eines gewöhnlichen Breitband-Internetanschlusses (DSL-6000 z.B. erreicht max. 6 Megabit pro Sekunde). Zwischen dem 26. und dem 29. Oktober 2013 fanden insgesamt acht Kommunikationssitzungen statt.

Auf Grund der erforderlichen sehr großen Ausrichtungsgenauigkeit eines Laserkommunikationsterminals gab es einige Anfangsschwierigkeiten, die man bei der ESA aber angesichts des erreichten Entwicklungsstadiums als normal ansieht. Aufgetretene Probleme werden analysiert.

Der Kontakt von LADEE mit der ESA-Station auf Teneriffa kam nur wenige Tage nach der allerersten Datenübertragung via Laserlicht aus dem Mondorbit am 18. Oktober 2013, welche eine NASA-Bodenstation auf dem Testgelände White Sands in Las Cruces im US-amerikanischen Bundesstaat Neumexiko erreichte, zu Stande.

Laserlichtkommunikation in einem Wellenlängenbereich des nahen Infraroten (NIR) könnte in Zukunft maßgebliche Bedeutung bekommen, wenn es erforderlich wird, sehr große Datenmengen von Raumfahrzeugen in Umlaufbahnen um die Erde, den Mars oder noch weiter entfernte Planeten zu Bodenstationen auf der Erde zu übertragen.

Kommunikationsnutzlasten für die Laserlichtkommunikation lassen sich kleiner und leichter bauen als solche zur Funkkommunikation. Das könnte zur geringeren Missionskosten führen, und erlaubt neuartige, regelmäßig große Datenmengen generierende wissenschaftliche Nutzlasten.

Die Testkampagne auf Teneriffa läuft weiter. Die beteiligten Wissenschaftler und Techniker sind zuversichtlich, dass man die Praktikabilität von optischen Datenverbindungen mit hoher Datenübertragungsrate für zukünftige Raumfahrtmissionen nachweisen können wird.

Im Verlauf der nächsten Wochen will man den Datenversand mit 20 Megabit pro Sekunde von Teneriffa in den Mondorbit probieren, und hochgenaue Messungen der Laufzeit des Laserlichts zwischen der Bodenstation und LADEE durchführen, was es ermöglicht, Informationen zur Berechnung der Bahnparameter der Mondsonde zu gewinnen.

Der Untersuchung des Einflusses der atmosphärischen Bedingungen auf Laserlichtübertragungen dient Ausrüstung vom Institut für Kommunikation und Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Mit ihrer Hilfe hofft man zu erfahren, wie man die Leistung optischer Datenverbindungen zu Raumfahrzeugen weiter verbessern kann.

Raumcon-Forum:

• LADEE

Der Beitrag Mondsonde LADEE erreicht ESA-Bodenstation via Laser erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, Popular Mechanics.

Dabei wurde im Verlauf des vergangenen Wochenendes die rund fünffache der gewöhnlich möglichen Datenübertragungsgeschwindigkeit erreicht. LADEE sendete Daten mit 622 Megabit pro Sekunde. Beim Goddard-Zentrum für Weltraumflug (GSFC) der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) freut man sich über den Erfolg und bescheinigt der Laser-Kommunikationsnutzlast ein über den Erwartungen liegendes gutes Funktionieren. Das Experiment ist ein Gemeinschaftsprojekt des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und des Lincoln Laboratory LI mit dem GSFC.

Die Verwendung von Laserlicht für die Kommunikation von Raumfahrzeugen mit der Erde und untereinander eröffnet neue Möglichkeiten, so etwa die Übertragung von 3D-Videodatenströmen. Der Geschwindigkeitsunterschied bezogen auf das vollständige Übertragungssystem ist erheblich, Laser ermöglicht unter Ausnutzung der gegenüber Funk deutlich geringeren Wellenlänge des Lichtes, pro Zeiteinheit eine größere Menge Bits zu übertragen. Beispielsweise könnte LADEE einen Spielfilm üblicher Länge in gewöhnlicher HD-Qualität in weniger als 8 Minuten zur Erde senden, beim Einsatz herkömmlicher Funktechnik für das S-Band würde die Übertragung etwa 640 Stunden dauern.

Die Datenübertragungsrate von 622 Megabit pro Sekunde erreichte LADEE, als das Laserlicht von der Sonde im Mondorbit einigermaßen steil durch die Erdatmosphäre geschickt werden konnte. Mussten deutlich mächtigere Atmosphärenschichten durchdrungen werden, weil LADEE gegenüber der Empfangsstation weniger hoch am Himmel stand, ließen sich noch 311 Megabit pro Sekunde übertragen. Die Umschaltung der Datenübertragungsrate erfolgte nach Plan, und war dazu gedacht, die Anpassungsfähigkeit des Laser-Datenübertragungssystems zu demonstrieren.

Erfasst wurden die durch LADEE gesendeten Daten mit einem Empfangsterminal namens Lunar Lasercom Ground Terminal (LLGT) auf dem Testgelände White Sands in Las Cruces im US-amerikanischen Bundesstaat Neumexiko. Dieses Bodenterminal sendete vor der eigentlichen Datenübertragung ein Ortungssignal, damit das Lunar Lasercom Space Terminal (LLST) der Kommunikationsnutzlast an Bord von LADEE das Bodensystem anvisieren konnte. Man erwartete eine gewisse Suchzeit, doch es stellte sich heraus, dass das Bodenterminal mit seinen vier 40-Zentimeter-Teleskopen für den Empfang exzellent ausgerichtet war, und Daten unmittelbar übertragen werden konnten.

Der Strahl, den LADEE mit seiner LLCD aussendete, übertrug in der Kommunikationstechnik übliche Testdaten über eine Strecke von rund 383.000 Kilometern. Er wurde von einem 0,5 Watt-Laser erzeugt, der ein 10-Zentimeter-Cassegrain-Teleskop an Bord von LADEE bediente. Neben dem Senden von Daten via Laserlicht gelang LADEE auch der Empfang von via Laserlicht transportierten Informationen. Aus Neumexiko errichten Daten mit 20 Megabit pro Sekunde den Mondorbiter.

Die LLCD will man jetzt weiter testen. Insgesamt rund 30 Einsatztage sind vorgesehen. Die Einbindung einer Bodenstation der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) auf der Kanareninsel Teneriffa ist vorgesehen.

Raumcon-Forum:

• LADEE

Der Beitrag LADEE schickt Daten via Laserlicht erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Der Meilenstein beweist, dass Galileo so funktioniert, wie geplant. Für die Bestimmung einer Position im dreidimensionalen Raum sind mindestens vier Satelliten im All erforderlich. Die beiden ersten vollwertigen Galileo-Satelliten erreichten am 21. Oktober 2011 Umlaufbahnen um die Erde. Am 12. Oktober 2012 brachte eine weitere Sojus-Rakete von Kourou in Französisch-Guayana aus auch das zweite Satellitenpaar für die Galileo-Testkonstellation (IOV) ins All. Zusammen bilden die vier Satelliten die IOV für In-Orbit Validation genannte Galileo-Testkonstellation, die später im aktiven Betriebsnetz von Galileo aufgehen soll.
Nach dem Abschluß der Tests der beiden zuletzt gestarteten Satelliten hat man sich in den vergangenen Wochen schwerpunktmäßig mit der Erzeugung von Navigationsdaten an Bord der Satelliten und ihrer Ausstrahlung an Empfangsstationen auf dem Boden beschäftigt, berichtet Marco Falcone, der Galileo-Systemleiter der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA).

Am Technik-Zentrum der ESA mit der Bezeichnung European Space Research and Technology Centre (ESTEC), dem technologischen Herze der ESA im niederländischen Noordwijk, erfolgte am Morgen des 12. März 2013 zum ersten Mal die Bestimmung einer Position mit Daten zu Längengrad, Breitengrad und Höhe. Die erreichte Genauigkeit lag zwischen 10 und 15 Metern, was man angesichts der noch limitierten Infrastruktur von Galileo so erwarten konnte.
Die vorhandenen Bestandteile der Galileo-Infrastuktur waren an der Positionsbestimmung beteiligt. Dabei wirkten die vier Satelliten im All, zwei Kontrollzentren in Italien und Deutschland und ein über den Globus verteiltes Netz von Bodenstationen auf Territorien europäischer Staaten zusammen.

Javier Benedicto, der Galileo-Projektleiter der ESA, sieht in dem jetzt erreichten Meilenstein eine historische Dimension, da erstmals die unanhängige Fähigkeit Europas demonstriert wurde, Positionsbestimmungen mit einem eigenen Satellitennavigationssystem durchzuführen.

Technisch ist der jetzt vollzogene Schritt ein unabdingbarer und steht als Nachweis für die Erzeugbarkeit nutzbarer Navigationssignale. Jetzt können weitere Tests zur umfänglichen Bestätigung der Funktionsfähigkeit des erdachten Navigationssystems erfolgen. Schließlich wird man den Aufbau des Gesamtsystems in Angriff nehmen. Erste Schritte dazu sind derzeit für Ende des Jahres 2013 geplant.

Für einen Nutzer am Boden ist die bestehende Galileo-Konstellation mit ihren vier Satelliten nur zwischen zwei und drei Stunden pro Tag vollständig sichtbar. Ausdehnen wird sich dieser Zeitraumraum Schritt für Schritt, wenn weitere Satelliten gestartet werden, und zusätzlichen Bodenstationen in das Betriebsnetz integriert werden. Nach derzeitigem Stand sollen ab Ende 2014 sollen mit Hilfe von einer größeren Zahl in der Galileo-Konstellation eingebundenen Satelliten erste Navigationsdienste für die Allgemeinheit verfügbar werden.

Wegen der noch unvollständigen Konstellation und auf Grund laufender Tests müssen Empfänger von Galileo-Navigationssignalen in der aktuellen Aufbauphase mit Empfangsunterbrechungen rechnen. In den kommenden Monaten will man die Qualität der erzeugten Navigationsdaten hinsichtlich der Abweichung zwischen der Galileo-Systemzeit und der koordinierten Weltzeit (UTC) untersuchen, und gleichzeitig Abweichungen von Zeitinformationen zwischen Galileo und dem US-amerikanischen Navigationssystem GPS genau bestimmen.

Mit den geplanten Arbeiten möchte man sicherstellen, dass Galileo-Navigationssignale für Anwendungen mit hohen Anforderungen an präzise Zeitinformationen genutzt werden können und die Kompatibilität zu GPS gewährleistet wird. In einem späteren Schritt ist die zusätzliche Übertragung von Informationen zum Zustand der Ionosphäre, welche die Signalausbreitung beeinflusst, in den Navigationssignalen vorgesehen, was insbesondere beim Navigationssignalempfang auf nur einer Frequenz Vorteile bringt.

Die Arbeiten zur Entwicklung und Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Galileo-Systems werden von der ESA erledigt und von ihr gemeinsam mit der Europäischen Kommission finanziert. Die anschließende Phase der Herstellung der vollen Einsatzkapazität (Full Operational Capability, FOC) wird von der Europäischen Kommission geführt und finanziert. Dabei fungiert die ESA als Planerin und Einkäuferin im Namen der Europäischen Kommission, eine entsprechende Vereinbarung haben die beiden Organisationen getroffen.

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• Galileo SNS II

Der Beitrag Galileo: Doppelte Positionsbestimmung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

Am 12. Oktober 2012 hatte eine Sojus-Rakete von Kourou in Französisch-Guayana aus das zweite Satellitenpaar für die Galileo-Testkonstellation (IOV) ins All gebracht. Zusammen mit den beiden rund ein Jahr zuvor gestarteten Navigationssatelliten komplettieren die im Oktober in den Weltraum beförderten Satelliten die IOV für In-Orbit Validation genannte Galileo-Testkonstellation, die später im aktiven Betriebsnetz von Galileo aufgehen soll. Die zwei zuletzt gestarteten Satelliten, welche als Flight Models FM3 und FM4 bezeichnet werden, kreisen mittlerweile auf den vorgesehenen Bahnen um die Erde, und die Tests der beiden Raumfahrzeuge schreiten voran.

Das dritte Flugmodell namens FM3 übertrug sein erstes Navigationssignal am 1. Dezember 2012. Das Signal wurde im E1-Band ausgesendet, das künftig zur freien Nutzung im zum US-amerikanischen Satellitennavigationssystem GPS kompatiblen offenen Dienst verwendet werden soll. Ab dem Morgen des 4. Dezember 2012 strahlte FM3 zusätzlich auch Signale auf den Bändern E5 und E6 ab.

Das Satellitennavigationssystem Galileo wurde entworfen und entwickelt, um Nutzer rund um den Globus mit extrem genauen Navigationsdaten zu versorgen und ihnen eine hoch akkurate Zeitbasis zur Verfügung zu stellen. Neben den standardisierten, für gerade in den Weltraum transportierte Anwendungssatelliten üblichen Testprozeduren werden deshalb zusätzliche Testprozeduren abgewickelt, um festzustellen, ob wesentliche Bestandteile der Navigationsnutzlast an Bord eines Satelliten nicht vielleicht Schaden durch die Belastung bei Start und Transport auf der Rakete genommen haben.

Der raumflugtechnische Teil der Galileo-IOV-Satelliten, also beispielsweise Antriebe und Energieversorgungssysteme, wird vom Galileo-Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen in der Nähe von München überwacht und gesteuert. Die Kontrolle der Navigationsnutzlasten obliegt dem Galileo-Missionskontrollzentrum im italienischen Fucino. Um die Tests der jüngst ins All transportierten Satelliten kümmert sich zusätzlich die in den belgischen Ardennen gelegene Kontrollstation Redu, welche über eine S-Band-Antenne mit einem Schüsseldurchmesser von 15 Metern Kommandos an Satelliten übertragen kann. Für Empfang und Beurteilung der Navigationssignale von den Satelliten existiert in Redu eine L-Band-Antenne mit einem Schüsseldurchmesser von 20 Metern.

FM3 ist der Satellit, bei dem die Navigationsnutzlast zum ersten Mal von Redu aus aktiviert wurde. Dort hat man sich zwischenzeitlich in die Lage versetzt, in Fucino vorbereitete Kommandos selber zu einem Satelliten zu senden, wenn dieser die Station überfliegt, und unmittelbar anschließend das resultierende Navigationssignal zu empfangen. Von dieser Verfahrensweise versprach man sich deutlich effektivere Abläufe. Nach Angaben von Marco Falcone, der die Testkampagne in Redu als System Manager betreut, konnte die benötigte Zeit für die Tests einer frisch ins All gebrachten Navigationsnutzlast erfolgreich reduziert werden.

Die Galileo-IOV-Satelliten bewegen sich in rund 23.222 Kilometern über der Erdoberfläche. Für einen Erdumlauf benötigen sie rund 14 Stunden. Im Sichtbarkeitsbereich der Station Redu ist jeder Satellit zwischen drei und neun Stunden pro Tag. Die zusammen gestarteten Satelliten FM3 und FM4 sind in gleicher Flughöhe, aber in einer anderen Bahnebene wie die beiden ersten, 2011 gestarteten Galileo-IOV-Satelliten unterwegs. Letztere haben die erforderlichen Test im Orbit bereits überstanden. Später im Monat Dezember 2012 will man FM4 erste Testsignale zur Erde schicken lassen, nachdem die Navigationsnutzlast des FM3 jetzt aktiviert ist.

Ab Ende 2014 sollen mit Hilfe von dann 18 in der Galileo-Konstellation eingebundenen Satelliten erste Navigationsdienste für die Allgemeinheit verfügbar werden. Die Vervollständigung des Weltraumsegments von Galileo erwartete die ESA zuletzt für das Jahr 2018. Dann wäre die volle Einsatzkapazität (Full Operational Capability, FOC) von Galileo erreicht.

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• 2 Galileo-IOV auf Sojus-STB/Fregat-MT (VS03)
• Galileo SNS II

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, Malin Space Science Systems.

Nach ihrem im Oktober 2016 erfolgenden Eintritt in den Jupiterorbit soll die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde Juno den größten Planeten unseres Sonnensystems insgesamt 33 Mal umrunden und dabei aus einer stark elliptischen, über die Pole verlaufenden Umlaufbahn mit den neun an Bord befindlichen wissenschaftlichen Instrumenten über einen Zeitraum von einem Jahr näher untersuchen.

Das Interesse der Wissenschaftler wird sich dabei speziell auf die Atmosphäre des Jupiters und dessen Magnetosphäre konzentrieren. Außerdem erhoffen sich die Planetenforscher neue Erkenntnisse über den inneren Aufbau des Gasplaneten. Besonders interessant ist hierbei die Beantwortung der Frage, ob der Jupiter über einen festen Kern verfügt. Im Rahmen der Untersuchungen wird sich Juno der obersten Wolkenschicht des Gasplaneten bei jedem Umlauf bis auf eine Entfernung von lediglich 5.000 Kilometern nähern.

Eines der an Bord befindlichen Instrumente ist die „JunoCam“ – eine kleine Kamera, welche während der ersten sieben Orbits der Raumsonde um den Planeten dessen Polarregionen, die obersten Wolkenschichten und die in der Jupiteratmosphäre sichtbaren Wolkenbänder in drei Spektralbereichen des sichtbaren Lichts abbilden soll. Die Bilder, welche über eine Auflösung von etwa 15 Kilometern pro Pixel verfügen werden, sollen den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern die Studie der atmosphärischen Vorgänge ermöglichen. Außerdem werden diese Bilder einen wesentlichen Beitrag für die im Rahmen der Juno-Mission geplante Öffentlichkeitsarbeit der NASA darstellen.

Im Rahmen eines Funktionstests wurde die JunoCam am 21. März 2012 aktiviert und fertigte eine Probeaufnahme an. Das „astronomische Ziel“ dieser am 10. Mai von der NASA veröffentlichten Aufnahme dürfte jedem Amateurastronomen hinreichend bekannt sein. Es handelt sich um das Sternbild „Großer Bär“ (lat. „Ursa Major“), dessen sieben hellste Sterne im deutschsprachigen Raum auch als der „Großer Wagen“ bezeichnet werden.

„Ich weiß nicht, ob dies das erste aus dem Weltraum heraus aufgenommene Bild des Großen Wagens ist“, so Scott Bolton, der Principal Investigator der Juno-Mission vom Southwest Research Institute (SwRI) in San Antonio/USA. „Aber da wir es deutlich jenseits der Mars-Umlaufbahn angefertigt haben ist es wahrscheinlich das am weitesten von der Erde entfernt aufgenommene Bild. Viel wichtiger ist jedoch die Tatsache, dass die Kamera wie vorgesehen arbeitet und – wie auch die restlichen Instrumente – bereit ist für den Eintritt in den Jupiter-Orbit.“
Bis dahin werden allerdings noch über vier weitere Jahre vergehen. Gegenwärtig befindet sich Juno in einer Entfernung von etwas mehr als 400 Millionen Kilometern zur Erde. Seit ihrem Start am 5. August 2011 hat die Raumsonde über 614 Millionen Kilometer von ihrem insgesamt etwa drei Milliarden Kilometer langen Weg zum Jupiter absolviert. Das nächste Kurskorrekturmanöver der Raumsonde soll am 31. August 2012 erfolgen. Hierbei soll der Kurs so verändert werden, dass Juno am 9. Oktober 2013 einen nahen Vorbeiflug an der Erde absolviert. Durch diesen dichten Vorbeiflug soll die Raumsonde soweit beschleunigt werden, dass sie im Jahr 2016 in eine polare Umlaufbahn um den Jupiter eintreten kann.

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• Jupitersonde Juno
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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: NASA, JPL.

Bei dem Manöver, welches am 12. Januar um 0:00 Uhr MEZ (11. Januar in den USA) stattfinden soll, ist geplant, die Geschwindigkeit um 5,5 m/s zu ändern. In einem Zeitraum von 175 Minuten sollen dabei acht Triebwerke der Sonde aufeinander abgestimmt zünden, um die Flugbahn genauer auf den Mars und das geplante Landeziel, den Krater „Gale“, auszurichten.

Diese Bahn wurde nicht bereits beim Start angeflogen, um zu verhindern, dass die Centaur-Oberstufe der Atlas-Trägerrakete ebenfalls den Mars erreicht und dort einschlägt. Im Gegensatz zu Raumsonde und Rover wurde diese nicht desinfiziert, so dass bei einem Zusammentreffen mit der Marsoberfläche eine Kontamination dieser nicht ausgeschlossen werden könnte.

Auch wenn die Flugbahn nach den Planungen des Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien nach diesem Manöver sehr nah an dem geplanten Ziel liegen wird, gibt es auf dem Weg zum Mars noch fünf weitere Möglichkeiten für eventuell benötigte Kurskorrekturen oder Feintuning.

Während des Manövers wird die Ausrichtung und Beschleunigung der Sonde durch das Trägheitsnavigationssystem kontrolliert. Eine Kalibrierung dessen wurde bereits am 21. Dezember unter Benutzung der dazu notwendigen Gyroskope durchgeführt. Das System wird dabei als Alternative zum Sternennavigationssystem der Sonde verwendet, weil im Zusammenhang mit diesem am 29. November ein Computer-Reset auftrat.

Nach erfolgreichem Abschluss der Kurskorrektur werden ab dem 15. Januar verschiedene Arbeiten an Bord der Sonde durchgeführt, die das Landesystem des Rovers sowie die Kommunikation mit den Marsorbitern testen sollen.

Das Mars Science Laboratory mit dem Rover Curiosity war am 26. November 2011 gestartet worden und befindet sich seitdem auf dem Transfer zum Roten Planeten. Im August dieses Jahres soll der Rover Curiosity auf dem Mars aufsetzen und untersuchen, ob Leben auf dem Mars möglich ist oder welches existiert haben könnte.

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• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: SpaceFlightNow, SpaceRef.

Dabei handelt es sich um die Demonstration der Funktion eines großen Sonnensegels als Langzeitantrieb, den Test einer sehr genauen Atomuhr zur Verbesserung der Navigation in großer Entfernung von der Erde und die Erprobung eines schnellen Laser-Kommunikationssystems.

Sonnensegel sind hauchdünne und sehr leichte Folien, die erst im All entfaltet werden und das Licht der Sonne einseitig reflektieren. Dabei wirkt, wie bei einem Schiffssegel auf der Erde, ein gewisser Druck, der allerdings durch das Licht der Sonne verursacht wird und der ungleich kleiner ist, als der Druck, der durch den Wind auf der Erde entsteht. Die Kraft, die dadurch auf ein Raumfahrzeug wirkt, liegt selbst kein großen Segeln unter 1 N (Newton). Bisherige Versuche scheiterten oft daran, dass sich das Segel nicht korrekt entfaltete. Einen kompletten Erfolg konnte aber die japanische Raumfahrt vermelden, als sich im letzten Jahr das Segel der Raumsonde IKAROS planmäßig entfaltete.

Bei der Navigation im tiefen Weltraum können keine Daten von Navigationssystemen auf der Erde verwendet werden. Positions- und Zeitangaben von Raumsonden sind daher immer mit einem gewissen Fehler behaftet. Mittels einer neuen Atomuhr mit hoher Ganggenauigkeit, die auch unter Weltraumbedingungen über lange Zeit sehr gut funktioniert, könnte man diese Situation ändern. Damit ließen sich Anflüge kosmischer Ziele in unserem Sonnensystem präziser und treibstoffsparender durchführen.

Bisher wird zur Kommunikation zwischen Erde und Raumfahrzeug oder zwischen zwei Raumfahrzeugen fast immer Funk verwendet. Dieser kann durch Wirkungen der Sonne gestört werden, was Auswirkungen auf die Datenrate hat. Mit Hilfe von Laserstrahlen ließe sich die Datenübertragungsgeschwindigkeit deutlich steigern. In Deutschland wird diese Kommunikation als Schlüsseltechnologie angesehen, weshalb auf diesem Gebiet auch seit Jahren geforscht und getestet wird. Auch an der Außenseite der Internationalen Raumstation wurde vor wenigen Tagen eine bewegliche Einheit montiert, mit der Kommunikation mit Bodenstationen über Laser ermöglicht wird.

Die drei geplanten Missionen sollen im Zeitraum 2015/16 durchgeführt werden. Sie sollen als kleine Zusatznutzlasten bei bereits geplanten Missionen mitfliegen. Als Kostenrahmen sind für die Sonnensegeldemonstration 20 Millionen US-Dollar vorgesehen, für den Atomuhrentest 60 Millionen und für das Laser-Kommunikationssystem 170 Millionen US-Dollar. Abhängig sind die drei Zukunftsprojekte allerdings von einer ausreichenden Budgetierung der NASA in den nächsten Jahren.

Raumcon:

• NASA-Thread ab heute
• Russisches Laserkommunikationsterminal auf ISS

Verwandte Seite:

• Laser Communication Terminal (Seite in der deutschen Wikipedia)

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: SS/L, ViaSat.

Die Beschädigung des Satelliten erfolgte bei einer Bewegung des Raumfahrzeugs im Rahmen von Bodentests bei Space Systems/Loral (SS/L). Nach Angaben von ViaSat wird SS/L alle Kosten übernehmen, die durch erforderliche Reparaturarbeiten und zu wiederholende Tests des auf dem 1300er Bus basierenden Satelliten anfallen.

ViaSat 1 sollte entsprechend der bisherigen Planungen Mitte Mai 2011 durch eine von ILS vermarktete Proton-M-Rakete mit Breeze-M-Oberstufe in den Weltraum transportiert werden. Jetzt geht ViaSat von einem Start des Satelliten irgendwann im Sommer 2011 aus. Ursprünglich sollte sich der Satellit zu diesem Zeitpunkt bereits an einer Position von 115 Grad West im Geostationären Orbit im Einsatz befinden.

Der Kommunikationssatellit ist insbesondere dazu gedacht, für Kunden in Nordamerika multimediataugliche Internetzugänge bereitzustellen. Nach seiner Inbetriebnahme wird er voraussichtlich der leistungsfähigste Satellit für Internetanbindungen im All sein. Bis auf 130 GBit/s Durchsatz soll es der mit K_a-Band-Transpondern ausgestattete Satellit bringen.

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JPL, NASA. Vertont von Peter Rittinger.

In Vorbereitung des Fahrbetriebs auf der Marsoberfläche, den der Rover Curiosity nach seiner, derzeitigen Planungen zufolge, im August 2012 erfolgten Ankunft aufnehmen soll, wurde Curiosity in einem Reinraum des Labors für Strahlantrieb in der ersten Septemberhälfte 2010 über eine Anzahl von Rampen geschickt. Am 23. Juli 2010 war der Rover zum ersten Mal überhaupt aus eigener Kraft gefahren, er hatte sich dabei um jeweils etwa einen Meter vorwärts und rückwärts bewegt.

Das Fahrwerk von Curiosity besteht aus zwei an beiden Seiten des Hauptkörpers des Rovers angebrachten beweglichen Trägern, an welchen jeweils drei Räder mit je einem eigenen Fahrmotor montiert sind. Diese Träger bilden zusammen ein Tragwerk, das es dem Rover erlaubt, über relativ große Bodenunebenheiten, zum Beispiel große Steine, zu fahren, ohne umzukippen.

Die Räder haben einen Durchmesser von jeweils etwa 50 Zentimetern und sind damit rund doppelt so hoch wie die der Marsrover Spirit und Opportunity und höher als ein durchschnittliches bereiftes Rad eines PKWs. Die größeren Räder von Curiosity reduzieren das Risiko, auf dem Mars im Sand steckenzubleiben, hofft man. Um sich auf sandigem Untergrund besser bewegen zu können, Steine besser überfahren zu können und auf Steigungen ausreichend Grip zu haben, sind die Räder auf ihren Laufflächen mit besonderen, hauptsächlich im Zickzack verlaufenden Profilen versehen.

Von den sechs Rädern Curiositys sind die zwei Räder am Bug des Rovers und die beidem am Heck unabhängig voneinander lenkbar. Für die Lenkung gibt es deshalb insgesamt vier Lenkmotore. Lässt es der Untergrund zu, kann Curiosity auf der Stelle um 360 Grad wenden.

Hindernisse mit einer Höhe von maximal 75 Zentimetern soll Curiosity problemlos überfahren können. Die Bewältigung von Steigungen bis zu 45 Grad hat man dem Rover ebenfalls ins Pflichtenheft geschrieben.

Ob der Rover beim Einsatz auf dem Mars die ihm zugedachten Fähigkeiten gewinnbringend einsetzen kann, wird sich erweisen, wenn er nach dem Start im Herbst 2010 den Flug zum Mars und die Landung dort funktionsbereit überstanden hat. Dann wird Curiosity, auch als MSL für Mars Science Laboratory bezeichnet, zehn wissenschaftliche Instrumente über die Marsoberfläche tragen und sie einsetzen, um Orte zu finden, an welchen es Leben gegeben haben könnte, und um diese Orte hinsichtlich der Möglichkeit, dass Hinweise auf früheres Leben bis heute überdauert haben, zu untersuchen.

Raumcon:

• MSL Rover Curiosity

Der Beitrag Fahrwerktests für Curiosity erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JHU/APL Vertont von Peter Rittinger..

Auf ihrem Flug zu Pluto und seinen Monden wird die am 19. Januar 2006 gestartete Sonde New Horizons ein Mal pro Jahr intensiv durchgeprüft. Für die derzeit laufenden Operationen der vierten dieser Testphasen ist bald Halbzeit. Die Systeme des Raumfahrzeugs werden unter die Lupe genommen, und diejenigen Instrumente und Kameras, die als erste Daten von Pluto liefern sollen, erfahren besondere Aufmerksamkeit.

Seit dem Beginn der Arbeiten der ACO-4 am 25. Mai 2010 wurden die anstehenden Aufgaben in vorher festgelegter Reihenfolge bisher erfolgreich abgearbeitet. Das autonome Computersystem an Bord der Sonde hat via Upload neue Software bekommen. Reservesysteme der Sonde für Navigation und Steuerung, Kommunikation, Handhabung von Kommandos und Daten, Thermalkontrolle, Energieerzeugung und -speicherung sowie Antrieb wurden getestet und haben wie gewünscht funktioniert.

Am 21. Juni 2010 ist der Beginn eines achttägigen Tests geplant, bei dem Vorbeiflug der Sonde am Pluto und die dabei auszuführenden Operationen simuliert werden. Zentrale Teile der Raumfahrzeug- und Bodensysteme sind dazu genau so konfiguriert, wie sie es 2015 zu Beginn des Vorbeiflugs an Pluto in etwas über fünf Jahren auch sein sollen. Der Test soll sicherstellen, dass die Sonde zu einem stabilen, ruhigen Flug und einer unterbrechungsfreien Kommunikation mit der Erde in der Lage ist, während ihre wissenschaftlichen Instrumente Beobachtungsobjekte anvisieren. Außerdem will man so die korrekte Einrichtung und Einstellung der Kommandogeber- und Datenempfangsanlagen am Boden überprüfen, welche bei den für 2012 und 2013 geplanten Trockenübungen des Vorbeiflugs am Pluto benötigt werden.

Im Verlauf der bis zum 30. Juli 2010 andauernden ACO-4 sammeln die wissenschaftlichen Instrumente auch während des simulierten Vorbeiflugs von New Horizons Daten, die unter anderem der Kalibrierung der Instrumente dienen. Beispielsweise werden über große Distanzen Bilder von Jupiter, Uranus und Neptun erfasst und geladene Partikel im Bereich der Uranus-Bahn detektiert.

Zur Zeit ist die Sonde fast 16 Astronomische Einheiten oder annähernd 2,4 Milliarden Kilometer entfernt von der Erde unterwegs. Ein Funksignal braucht rund zwei Stunden und dreizehn Minuten, bis eine Antenne der Sonde es aufnehmen kann.

Antennen eines Verbunds aus Empfangsanlagen für Signale aus dem tiefen Raum (DSN, für Deep Space Network) auf der Erde verfolgen die Bahn der Sonde. Diese Daten werden von einer Arbeitsgruppe der KinetX Inc. aus Tempe in Arizona verwendet, um New Horizons‘ aktuelle Position zu bestimmen, und die Flugrichtung zu kalkulieren. Auf dieser Basis erfolgt der Entwurf nötiger Bahnkorrekturmanöver (TCM, für trajectory correction maneuver). Das nächste derartige Manöver ist für den 30. Juni 2010 geplant. Dabei soll die Fluggeschwindigkeit geringfügig angepasst und der Kurs der Sonde Richtung Pluto justiert werden.

Bisher waren nur drei Bahnkorrekturmanöver erforderlich, das letzte fand am 25. September 2007 statt. Im Rahmen der anstehenden Bahnkorrektur wird es zu einem nur rund 35 Sekunden dauernden Triebwerkseinsatz kommen. Die dabei verursachte Geschwindigkeitsänderung wird rund 1,6 Stundenkilometer betragen. Solch geringe Änderungen sind ausreichend, da die Sonde noch eine große Wegstrecke und einiges an Flugzeit vor sich hat, bevor sie nach den derzeitigen Planungen am 14. Juli 2015 einen genau definierten Zielpunkt am Beginn der Bahn zum Vorbeiflug an Pluto erreicht.

New Horizons ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 28.928 bzw. als Objekt 2006-001A.

Verwandte Website:

• Wo ist New Horizons jetzt?

Raumcon:

• New Horizons Mission

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Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: JPL, NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Der Test fand mit einem teilweise konstruierten 1:1 Modell an Bord eines Hubschraubers statt. Dabei wurde ein Flugprofil geflogen welches die Landeeinheit simuliert hat. Die Ingenieure haben dabei verifiziert, ob das Radar akkurate Höheninformationen und Geschwindigkeiten liefert, die für eine erfolgreiche und sichere Landung auf dem Mars erforderlich sind.

Das Dryden Flight Research Center in Edwards bietet laut Carrie Rhoades mit seinem getrockneten Salzsee sowie dem reservierten Luftraum ideale Bedingungen. Auch eine Art der verschiedenen Marsumgebungen kann aufgrund der Bodenbeschaffenheit simuliert werden. Zudem ist Edwards nicht weit weg vom Hauptquartier des JPL, so dass Probleme relativ zeitnah gelöst werden können.

Der Hubschrauber, welcher das Landeradar von MSL auf einer Spezialanfertigung an der Nase befestigt hat, simulierte die Landestufe an welcher das Radar bei der Marsmission befestigt sein wird. Die einzigartige, raketengetriebene Landeeinheit wird den Rover Curiosity mit einem Kabel abseilen, dann wegfliegen und in sicherer Entfernung auf dem Marsboden aufschlagen.

Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Radar wie erwartet gearbeitet hat und man nun mit weiteren Tests an anderen marsähnlichen Oberflächenstrukturen fortfahren kann, wie zum Beispiel dem Amboy Krater, Sanddünen oder dem Death Valley.

Das „Skycrane“ genannte Landeverfahren wurde extra für Curiosity erfunden, da es sich bei Ihm um das schwerste bisher zum Mars gesendete Objekt handeln wird und es damit zu groß für eine Airbag-Variante ist, wie sie bei den 3 vorherigen Rovern der NASA eingesetzt wurde (Pathfinder sowie die beiden MER’s Spirit und Opportunity).

Seit 2008 hat die NASA mehrere Flüge in bis zu 47.000 Fuss Höhe (ca. 14. km) und hoher Geschwindigkeit an Bord des Hochleistungs-Abfangjägers F/A-18 gemacht, um den Flugzustand nach dem Wiedereintritt für das Radar zu simulieren. Weitere Flüge sind geplant um das Landeradar zu verbessern.

Die Komponenten für die nächste Marsmission zusammen mit dem eigentlichen Rover Curiosity befinden sich zur Zeit am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) im Bau, wo sie auf den geplanten Start zwischen dem 25. November und dem 18. Dezember 2011 vorbereitet werden.

Raumcon:

• MSL (Curiosity)

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: sat-nd.com.

Die sechs Satelliten, ein Demonstrationssatellit für die US-amerikanische Küstenwache und fünf Satelliten für das Netzwerk von Orbcomm, waren am 19. Juni 2008 vom russischen Kasputin Jar aus auf einer Kosmos-3M-Rakete ins All gebracht worden.

Der 80 Kilogramm schwere Demonstrationssatellit Orbcomm CDS 3 (alias Orbcomm J1 und Orbcomm FM29) dient der Küstenwache zur Kommunikation, Datenübertragung und trägt zu Überwachung des internationalen Schiffverkehrs bei. CDS steht für Concept Demonstration Satellite. Die 116 Kilogramm schweren Orbcomm Quick-Launch-Satelliten Orbcomm-QL1 bis Orbcomm-QL5 (alias Orbcomm FM37 bis Orbcomm FM41) für Orbcomms M2M-Kommunikationsnetzwerk stellen eine Weiterentwicklung des Orbcomm-CDS-Satelliten dar und tragen schwerere Nutzlasten. M2M steht für Machine-to-Machine.

Integration und Test der Satelliten besorgte die Bremer OHB-System, den Bau der Satelliten OHB zusammen mit der COSMOS Space Systems AG unter Verwendung von Satellitenbussen der russischen Polyot aus Omsk und Kommunikationsnutzlasten der US-amerikanischen Orbital Sciences Corporation (OSC) aus Dulles, Virginia.

Seit dem Start der Satelliten kämpft man mit Problemen. Die fünf noch kontrollierbaren Satelliten der ursprünglichen sechs werden in ihren Umlaufbahnen weiter intensiv getestet. Ursprünglich war eine ab Start drei Monate dauernde Testphase vorgesehen.

Zwei der Satelliten zeigen zu geringe Übertragungsleistung in unterschiedlichen Systemen, ein Satellit fiel durch wiederholte spontane Rechnerneustarts auf, alle Satelliten leiden unter Störungen der Lagekontrollsysteme wegen Schwierigkeiten mit ihren Drallrädern. Die Probleme beim Halten der Fluglage und der richtigen Ausrichtung zu Erde und Sonne führen wegen geringerer Stromerzeugung als vorgesehen zu eingeschränkten Kommunikationsleistungen.

Einer der sechs Satelliten wird mittlerweile als Totalausfall betrachtet, berichtete sat-nd.com am 19. März 2009. Auch er hatte Probleme im Lageregelungssystem, bevor am 22. Februar 2009 eine Anomalie in der Stromversorgung zu einem Verlust des Kontaktes mit den Bodenstationen von Orbcomm und Polyot führte. Zwischenzeitlich konnte ein Kontakt zum Satelliten nicht wiederhergestellt werden, weshalb man es als unwahrscheinlich betrachtet, den Satelliten noch einmal unter Kontrolle zu bekommen. Erwartet hatte man eine Standzeit der Satelliten zwischen acht und zehn Jahren.

Die sechs Satelliten sind wie folgt katalogisiert:

• NORAD 33060 Objekt 2008-031A Orbcomm QL1 FM38
• NORAD 33061 Objekt 2008-031B Orbcomm QL2 FM41
• NORAD 33062 Objekt 2008-031C Orbcomm CDS-3 FM29
• NORAD 33063 Objekt 2008-031D Orbcomm QL3 FM39
• NORAD 33064 Objekt 2008-031E Orbcomm QL4 FM37
• NORAD 33065 Objekt 2008-031F Orbcomm QL5 FM40

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