Quelle: ESA 19. März 2024.

19. März 2024 – „Mit Genesis und LEO-PNT reagieren wir auf den schnell wachsenden Bedarf an einer widerstandsfähigeren und präziseren Navigation und stellen sicher, dass Europa in der globalen Satellitennavigation, dem größten nachgelagerten Raumfahrtmarkt, führend ist. Ich freue mich, dass unsere wettbewerbsfähige Industrie diese beiden Missionen zum Leben erweckt“, sagt Javier Benedicto, ESA-Direktor für Navigation.

Der Auftrag für Genesis beläuft sich auf 76,6 Mio. €. Ein Konsortium von 14 Unternehmen unter der Leitung von OHB Italia S.p.A. (IT) ist mit der Entwicklung, Herstellung, Qualifizierung, Kalibrierung, dem Start und dem Betrieb des Genesis-Satelliten einschließlich aller Nutzlasten beauftragt. Diese Mission wird von Italien, Belgien, Frankreich, der Schweiz, Ungarn und dem Vereinigten Königreich unterstützt. Der Start des Genesis-Satelliten ist für 2028 geplant, gefolgt von einer jahrelangen wissenschaftlichen Nutzung.

Für LEO-PNT wurden zwei parallele Verträge über je 78,4 Mio. € für zwei End-to-End-Demonstratoren für die Positionierung, Navigation und Zeitmessung in der erdnahen Umlaufbahn (LEO-PNT) unterzeichnet. Die Verträge beinhalten den Entwurf und die Entwicklung von Satelliten und Nutzlasten, das Bodensegment, das Testnutzersegment und die Satelliten-Starts, den Betrieb, die Erprobung und die Demonstration der Dienste bei den Endnutzern.

Einer der Verträge für LEO-PNT wird von der GMV Aerospace and Defence S.A.U. geleitet. (ES), als Hauptauftragnehmer für das Gesamtsystem und OHB System AG (DE) als Hauptauftragnehmer und wichtiger Partner für das Raumfahrtsegment. Der andere Vertrag wird von Thales Alenia Space France S.A.S (FR) als Hauptauftragnehmer für das Gesamtsystem und Thales Alenia Space SPA (IT) als Hauptauftragnehmer für das Raumfahrtsegment geführt. An den beiden Konsortien sind mehr als 50 Einrichtungen aus 14 Ländern beteiligt, darunter auch industrielle Akteure mit langjähriger Erfahrung in der Raumfahrt, sowie neue Akteure, die neuartige Ansätze in der Raumfahrt verfolgen – eine Kombination aus Raumfahrtunternehmen, KMUs, die auch Vertreter*innen von Endnutzern einbeziehen.

Der erste LEO-PNT-Satellit soll innerhalb von 20 Monaten nach dem Start in die Umlaufbahn gebracht werden, und die gesamte Konstellation soll bis 2027 in der Umlaufbahn sein.

Die Missionen wurden auf der ESA-Ministerratstagung 2022 im Rahmen des FutureNAV-Programms im ESA-Direktorat für Navigation genehmigt. FutureNAV ermöglicht es der ESA, auf Trends und Bedürfnisse im Bereich der Ortung, Navigation und Zeitmessung zu reagieren, und Europa, auf dem neuesten Stand der Satellitennavigationstechnologie zu halten.

Genesis, ein fliegendes Observatorium zur Messung der Erde bis auf den Millimeter genau
Genesis wird zu einem hochgradig verbesserten Internationalen terrestrischen Referenzrahmen (International Terrestrial Reference Frame; ITRF) der Erde mit einer Genauigkeit von 1 mm und einer Langzeitstabilität von 0,1 mm/Jahr beitragen und ein Koordinatensystem für die strengsten Navigationsanwendungen auf unserem Planeten liefern.

Das ITRF dient als Referenz für alle Weltraum- und bodengestützten Beobachtungen für die Navigation und die Geowissenschaften. Ein aktualisierter ITRF wird unmittelbare Vorteile für Satelliten-basierte Systeme haben und sich auf Galileo-fähige Anwendungen in Bereichen wie Luftfahrt, Verkehrsmanagement, autonome Fahrzeuge, Ortung und Navigation auswirken.

Darüber hinaus wird ein verbessertes ITRF unzähligen anderen Bereichen zugute kommen: Meteorologie, Vorhersage von Naturgefahren, Überwachung der Auswirkungen des Klimawandels, Landbewirtschaftung und Vermessung, Untersuchung von Gravitations- und nicht-Gravitationskräften, um nur ein paar Beispiele zu nennen.

Die extreme Genauigkeit von Genesis wird durch die gemeinsame Lokalisierung der wichtigsten geodätischen (Erd-Mess-) Techniken erreicht: Satellitennavigation, sehr lange Basisinterferometrie, Laser-Reichweite per Satellit und möglicherweise DORIS an Bord eines gut kalibrierten Satelliten zusammengeführt werden, was es ermöglicht, Verzerrungen zu bestimmen und sie für eine überragende Präzision zu korrigieren. Synchronisiert werden die Instrumente durch einen ultra-stabilen Oszillator (USO).

LEO-PNT, ein belastbares Navigationssystem von Systemen
LEO-PNT (Low Earth Orbit Positioning Navigation and Timing) ist eine kleine Konstellation von Demonstrationssatelliten, die in der Nähe der Erde fliegen und die Nutzung neuartiger Signale und Frequenzbänder testen wird, wodurch eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit in der Navigation erreicht wird, die potenziell eine lange Liste neuer Anwendungen und Dienste ermöglichen wird.

Die Konstellation wird die Vorteile der Zusammenarbeit mit Galileo und anderen globalen Navigationssatellitensystemen in einem mehrschichtigen Ansatz demonstrieren. LEO-PNT wird Signale sicherstellen, die die Robustheit der bestehenden GNSS in der mittleren Erdumlaufbahn verbessern, z.B. gegenüber Naturphänomenen und Interferenzen, und Dienste an Orten bereitstellen, die von den heutigen Satellitennavigationssystemen nicht erreicht werden können, wie z. B. tiefe Stadtgebiete und sogar Innenräume. Diese Mission wird auch die Fähigkeit einer LEO-Navigationskonstellation demonstrieren, um eine Überwachungsfunktion für Galileo- und EGNOS-Signale aus dem Weltraum zu bieten.

Ein weiteres Ziel dieser Mission ist es, die Interoperabilität von PNT mit offenen Kommunikationsstandards, einschließlich 5G/6G, zu demonstrieren und so die Tür zu neuen Anwendungen für Internet der Dinge, Notfalldienste und Daten mit geringer Latenz für Ortung und Zeitmessung zu öffnen.

Die Anwendungen die eine Navigationskonstellation in der erdnahen Umlaufbahn zusammen mit den bestehenden GNSS ermöglichen kann, reichen vom Verkehr, einschließlich Automobilen, autonomen Fahrzeugen, Bahn und maritimer und digitaler Mobilität im Allgemeinen, kritischer Infrastruktur, mobilen Geräten, der Verfolgung von Vermögenswerten oder Innenräumen.

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• Neue Verträge

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Quelle: ESA 23. November 2022.

Auf der am 22. und 23. November in Paris abgehaltenen ESA-Ratstagung auf Ministerebene haben die Minister der ESA-Mitgliedstaaten, der assoziierten Mitglieder und der kooperierenden Staaten gemeinsam die Stärkung der Ambitionen Europas in der Raumfahrt beschlossen, wodurch kontinuierliche gemeinschaftliche Anstrengungen im Dienste der europäischen Bürger gewährleistet werden.

Die Minister bestätigten, dass ein eigenständiger Zugang Europas zum Weltraum unerlässlich ist, um den Nutzen der Raumfahrt für das Leben auf der Erde – einschließlich der Überwachung und Eindämmung des Klimawandels, sicherer Kommunikation und Navigation unter europäischer Kontrolle und rascher und resilienter Krisenbewältigung – sicherzustellen.

Mit seinem Engagement für die künftige Weltraumexploration hat sich Europa zudem verpflichtet, das wissenschaftliche Verständnis zu erweitern, sein Potenzial auszuschöpfen und seine Fähigkeiten über Generationen hinweg zu erhalten. Die ESA setzt sich für die Gewährleistung der Sicherheit grundlegender weltraumgestützter Dienste und eines verantwortungsvollen Managements der Erdumlaufbahn ein.

ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher: „In wirtschaftlichen Krisenzeiten ist es wichtig, mit Bedacht in Branchen zu investieren, die Arbeitsplätze und Wohlstand in Europa schaffen. Mit diesen Investitionen bauen wir ein Europa auf, dessen Raumfahrtagenda seine politische und künftige wirtschaftliche Stärke widerspiegelt. Wir fördern die Raumfahrt in Europa und läuten eine neue, von Ambitionen, Entschlossenheit, Stärke und Stolz geprägte Ära ein. Klima und Nachhaltigkeit sind hierbei auch weiterhin die höchste Priorität der ESA, unsere Wissenschaft und Exploration werden die nächste Generation inspirieren, und wir werden einen Ort schaffen, an dem europäische Raumfahrtunternehmen gedeihen.“

Robert Habeck, Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz, erklärte als Vorsitzender des ESA-Rates auf Ministerebene: „Auf der heutigen ESA-Ratstagung auf Ministerebene haben wir gemeinsam mit allen Ministern der ESA-Mitgliedstaaten eine weitere Etappe zur Stärkung der europäischen Weltrauminfrastruktur erreicht, auf die sich alle Bürger täglich stützen und die von Klimaüberwachungssatelliten über Navigation bis zu Telekommunikation reicht.

Zudem haben wir eine Reihe wichtiger Vorhaben genehmigt, die unsere Umlaufbahnen schützen, junge Menschen inspirieren, kleinen und großen Unternehmen Erfolgschancen in Europa bieten und unseren Ruf als Hightech-Region, die für Talente attraktiv ist, weiter stärken. Durch gemeinsames Handeln können wir insbesondere in schwierigen Zeiten sicherstellen, dass Europa in Wissenschaft, Technologie und Nachhaltigkeit auch weiterhin führend bleibt.“

Klimapolitik bleibt hohe Priorität der ESA-Mitgliedstaaten
Die Minister kamen überein, dem Erdbeobachtungsprogramm der ESA 2,7 Mrd. Euro zuzuweisen. Dies umfasst Mittel für das weltweit führende Geowissenschafts-, Forschungs- und Entwicklungsprogramm der ESA, FutureEO, in dessen Rahmen Innovationen genutzt und bahnbrechende Missionen entwickelt sowie innovative Wege für den Einsatz von Erdbeobachtungsdaten gefördert werden.

Dabei haben sie sich zu Folgendem verpflichtet: dem weiteren Ausbau der Kontinuität der Weltraumkomponente des Copernicus-Programms auf der Grundlage neu ermittelten Bedarfs, der operationellen Mission „Aeolus-2″ zur Messung der globalen Windgeschwindigkeiten und Verbesserung der Wettervorhersage, der verstärkten Überwachung neuer essenzieller Klimavariablen und der Unterstützung von Klimaschutzmaßnahmen, der Initiative „InCubed-2″ zur Unterstützung der Kommerzialisierung in der Erdbeobachtungsindustrie, der Entwicklung eines digitalen Zwillings der Erde unter Nutzung von Hochleistungs- und Cloud-Computing oder künstlicher Intelligenz, der weiteren Entwicklung der Mission „TRUTHS“, mit der die gegenseitige Kalibrierung von Daten verschiedener Klimamissionen, die kritischen Modellen zugrunde liegen, sichergestellt wird, der Ausweitung der von Dritten finanzierten Erdbeobachtungsmissionen und der Sicherung grundlegender langfristiger Klimadaten.

Sie gaben grünes Licht für zwei ehrgeizige Missionen: die nächste ESA-Erdforschungsmission „Harmony„, die die Bereitstellung innovativer Daten zur Beantwortung kritischer Fragen im Zusammenhang mit Meeres-, Eis- und Landveränderungen verspricht, die sich unmittelbar auf die Risikoüberwachung, Wasser- und Energieressourcen, die Ernährungssicherheit und den Klimawandel auswirken, sowie die Gravitationsmission „MAGIC“ zur Beobachtung des Wasservolumens in Ozeanen, Eisschichten und Gletschern für ein besseres Verständnis der Veränderungen des Meeresspiegels sowie die Verbesserung des Wassermanagements.

Wissenschaft festigt weltweite Führungsrolle
Mit einem Haushalt von 3,2 Mrd. Euro für das Wissenschaftliche Programm führt die ESA die Missionen ihres Programms „Kosmische Vision“ durch und bereitet zugleich das neue Weltraumwissenschaftsprogramm „Voyage 2050″ vor, das die Vision der ESA auf dem Gebiet der Wissenschaft im Zeitraum 2035–2050 definiert. Die Mitgliedstaaten bestätigten die weltweit führende Rolle des Wissenschaftlichen Programms, räumten jedoch ein, dass die schwierige Wirtschaftslage das Potenzial für umfangreiche Mittelerhöhungen untergräbt.

Mit „JUICE“ und „Euclid“ sind zwei ehrgeizige Missionen, die Europas Führungsrolle und Zusammenarbeit verkörpern, im Jahr 2023 pünktlich zum Start bereit. „JUICE“ wird Jupiter und seine ozeanhaltigen Eismonde erforschen und untersuchen, wo sonst im Sonnensystem Leben entstanden sein könnte. Mit „Euclid“ wird ein Großteil des Universums kartiert, wobei Milliarden von Galaxien in über 10 Milliarden Jahren kosmischer Zeit beobachtet werden, um die Geheimnisse der rätselhaften Dunkelmaterie und dunklen Energie zu entschlüsseln, die zusammen 95 % des Universums ausmachen.

Mit den bereitgestellten Finanzmitteln wird die Entwicklung der weltweit führenden ESA-Missionen „Plato“ und „Ariel“ zur Untersuchung extrasolarer Planeten fortgesetzt, die 2026 bzw. 2029 gestartet werden sollen. Im Rahmen von „Ariel“ wird die neue schnelle ESA-Mission „Comet Interceptor“ gestartet, die drei Raumfahrzeuge umfasst und als erste Mission überhaupt zu einem völlig unberührten Kometen – einem interstellaren Gegenstand, dessen Reise in das innere Sonnensystem gerade erst begonnen hat – aufbrechen wird.

Stärkung des Explorationsprogramms der ESA und Bestätigung des Rovers „Rosalind Franklin„
Die Exploration des Weltraums bietet eine einzigartige Kombination aus bahnbrechender Wissenschaft, technologischer Innovation und Inspiration für die nächste Generation. Die Minister genehmigten 2,7 Mrd. Euro für die nächste Phase des neuen Weltraumexplorationsprogramms der ESA, „Terrae Novae“, das sich auf die drei Ziele niedrige Erdumlaufbahn, Mond und Mars konzentriert. „Terrae Novae“ stellt den Beginn von Europas Reise in das Sonnensystem mit Robotern als Wegbereiter und Kundschafter dar.

Die Minister beschlossen ferner, die europäische Beteiligung an der Internationalen Raumstation bis 2030 zu verlängern, wodurch ESA-Astronauten auch weiterhin die Möglichkeit haben, an Bord des europäischen Forschungslabors Columbus in der Erdumlaufbahn zu arbeiten.

Das nächste Ziel ist der Mond, wobei mit Europas großem Logistiklandegerät „Argonaut“ als wichtigstem neuen genehmigten Bestandteil in den 2030er Jahren regelmäßig wissenschaftliche Nutzlasten und Fracht zum Mond transportiert werden können. Die Minister kamen zudem überein, die Arbeiten am nächsten Los europäischer Versorgungsmodule einzuleiten. Mit diesen Bestandteilen wird Europas wesentliche Rolle beim Artemis-Programm gestärkt, wobei auch Flüge von drei ESA-Astronauten zum Lunar Gateway vorgesehen sind, und die Exploration der Mondoberfläche gefördert, wodurch die Möglichkeit für einen ESA-Astronauten eröffnet wird, einen Fuß auf die Mondoberfläche zu setzen. Die ESA wird die Arbeiten an ihren Bestandteilen für das Gateway fortsetzen und auch die Entwicklung internationaler Monddienste mit dem Satelliten „Lunar Pathfinder“ weiter unterstützen.

Mit Blick auf die Exploration des Mars und intensiver Unterstützung der Wissenschaftskreise wurde der Beschluss gefasst, ein europäisches Landegerät zu bauen, mit dem der Rover „Rosalind Franklin“ auf die Marsoberfläche gebracht werden soll, um zu untersuchen, ob in den alten Seen des Roten Planeten Spuren von Leben zu finden sind.

Für die Zusammenarbeit der ESA mit der NASA bei der Rückführung von Mars-Bodenproben wurde die nächste Etappe des kühnen Plans zur ersten Rückführung von Bodenproben von einem anderen Planeten bestätigt. Nach dem jüngsten Abschluss der Entwurfsarbeiten wird die vollständige Entwicklung des riesigen Rückflugorbiters und des komplexen Probentransferarms für das Landegerät zur Einholung von Bodenproben in Angriff genommen. Die ersten Mars-Bodenproben wurden vor kurzem vom Rover „Perseverance“ aufgenommen.

Stärkung von Konnektivität, Sicherheit und Nachhaltigkeit aus dem Weltraum
Rund 1,9 Mrd. Euro wurden für die Verbesserung des Lebens auf der Erde durch eine ständig und überall verfügbare Konnektivität bereitgestellt. Der größte Teil wird für das ESA-Programm für fortgeschrittene Forschung zu Telekommunikationssystemen (ARTES) aufgewandt, mit dem Innovationen in der europäischen Raumfahrtindustrie gefördert werden sollen, um Unternehmen auf dem hart umkämpften Weltmarkt für Telekommunikationssatelliten und deren Anwendungen zum Erfolg zu verhelfen.

Der erste Schritt für die Errichtung eines Systems für sichere Konnektivität unter Federführung der EU wurde mit der Finanzierung eines neuen ESA-Programms getan. Nach festen Beitragszusagen in Höhe von 35 Mio. Euro für die erste Phase kann die ESA vorbereitende Tätigkeiten einleiten, die in der Entwicklung und Validierung einer europäischen Satellitenkonstellation für sichere Konnektivität münden werden. Die zweite Phase mit einem Mittelvolumen von 685 Mio. Euro soll 2023 bestätigt werden.

Weitere finanzierte Pläne umfassen das ESA-Programm Moonlight, mit dem private europäische Raumfahrtunternehmen durch die Errichtung einer Satellitenkonstellation in der Mondumlaufbahn dazu ermutigt werden sollen, Mondtelekommunikations- und -navigationsdienste anzubieten, sowie ein neues Programm für weltraumgestützte zivile Sicherheit, das schnelle und resiliente weltraumgestützte Maßnahmen für ein Krisenmanagement in Echtzeit im Dienste der europäischen Bürger umfasst.

Künftige Navigationstechnologien erhalten grünes Licht
Auf der Grundlage der von ihr bei der Entwicklung von Galileo und des Europäischen Geostationären Navigationsüberlagerungsdienstes für die Europäische Kommission gewonnenen Erfahrungen wird das Programm FutureNAV der ESA gestatten, künftigen Tendenzen und dem Bedarf der Satellitennavigation in den Bereichen Ortung, Navigation und Zeitgebung gerecht zu werden und Europa damit auch weiterhin eine Führungsrolle bei der Satellitennavigationstechnologie zu ermöglichen. Die nächsten Schritte umfassen eine orbitale Demonstration von Navigationssatelliten in niedriger Erdumlaufbahn sowie eine Einzelsatellitenmission mit der Bezeichnung „GENESIS“ zur Erzielung einer bislang unerreichten Vermessung der Erde und verbesserter Ortungsleistungen.

Das Budget für die Navigation ist somit auf 351 Mio. Euro gestiegen. Darüber hinaus wird das ESA-Programm für Innovationen und Unterstützung im Bereich der Navigation weiterhin die Entwicklung innovativer Ortungs-, Navigations- und Zeitgebungstechnologien und die Kommerzialisierung in Europa, dem größten und weiter stetig wachsenden nachgelagerten Raumfahrtmarkt, fördern.

Weltraumsicherheit für fortschrittliche Missionen und Technologien
Mit einem Haushalt von 731 Mio. Euro wird das Programm für Weltraumsicherheit seine Anstrengungen zum Schutz der Erde vor Gefahren aus dem Weltraum weiter verstärken können – mit „Vigil“ zur Überwachung der Sonnenaktivität, der Sonde „Hera“ zur detaillierten Untersuchung des Asteroiden Dimorphos nach einem Einschlag und der ersten Entfernung von Raumfahrtrückständen aus der Umlaufbahn, die für 2026 geplant ist.

Das Programm wird ferner einen wertvollen neuen Markt für die orbitale Wartung erschließen und Technologien zur Gewährleistung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft im Weltraum entwickeln.

Raumtransport wird solider und ökologisch nachhaltiger
Der ESA-Haushalt für den Raumtransport wurde auf 2,8 Mrd. Euro erhöht. Die ESA wird ihre Träger Ariane-6 und Vega-C weiter stärken, die Entwicklung des wiederverwendbaren „Space Rider“ abschließen, der mehr als zwei Monate in der niedrigen Erdumlaufbahn verbringen kann, bevor er zur Überholung zur Erde zurückkehrt, und ein System zur Gewinnung von grünem Wasserstoff zur Treibstoffversorgung der Ariane-Träger in Europas Raumflughafen in Französisch-Guayana entwickeln, wobei das Ziel ist, bis 2030 die Kohlenstoffe aus der Wasserstoffproduktion zu verbannen. Sie wird weiterhin kritische Technologien als Grundlage europäischer Kapazitäten ausreifen, gleichzeitig den Anforderungen in Bezug auf ökologische Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz gerecht werden und Vorbereitungstätigkeiten für den Aufbau bemannter Raumtransportkapazitäten in die Wege leiten. Ferner wird die ESA ihr Programm „Boost!“ ausbauen, das Raumfahrtunternehmen bei der kommerziellen Umsetzung ihrer Raumtransportvorhaben unterstützt.

Neudimensionierung der europäischen Technologien und Förderung der Kommerzialisierung
Der ESA-Haushalt für den Technologiebereich wurde auf 542 Mio. Euro aufgestockt. Die Minister haben die Inangriffnahme eines neuen ESA-Programms namens „ScaleUp“ zur Unterstützung der Kommerzialisierung der Raumfahrt und der Entwicklung des NewSpace-Sektors in Europa beschlossen. Die ESA wird mit europäischen Raumfahrtunternehmen zusammenarbeiten, um mithilfe der Bestandteile „Entwicklung“, „Herstellung“ und „Flug“ ihres Allgemeinen Programms für Begleitende Technologie (GSTP) neue Technologien auf ein für die Raumfahrt und den offenen Markt geeignetes Niveau zu bringen. Die ESA wird ihre unabhängige und zuverlässige Kapazität für den Start aller Arten von Missionen weiter ausbauen, indem sie in neue, von der europäischen Industrie entwickelte Multimissionsinfrastrukturen und Bodensegmentkapazitäten der nächsten Generation investiert.

Mit ihrem Scale-Up-Programm wird die ESA außerdem darauf hinarbeiten, Europa durch die Bereitstellung von Gründerzentren, Geschäfts-Acceleratoren sowie Diensten für den Transfer von geistigem Eigentum und Technologien an neue Unternehmen zu einem Drehkreuz für die Kommerzialisierung der Raumfahrt zu machen und gleichzeitig sicherzustellen, dass Geschäftsideen auf neuen Märkten Fuß fassen und private und institutionelle Investitionen anziehen.

Die vollständige Liste der auf der ESA-Ratstagung auf Ministerebene 2022 gefassten Beschlüsse einschließlich der genauen Höhe ihrer Finanzierung durch jeden Mitgliedstaat ist den folgenden Vorlagen zu entnehmen: Entschließung Nr. 1, Entschließung Nr. 2, Entschließung Nr. 4, Übersichten, Präsentation des Generaldirektors.

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• ESA Ministerratskonferenz 2022 Paris
• ESA

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Bigelow Aerospace.

Nach der Behebung einiger Fehler konnte das Lagekontrollsystem der Station endlich in Betrieb genommen werden und hat seitdem die erhebliche Taumelbewegung der Station drastisch reduziert: Anfänglich rotierte Genesis 1 in sechs Minuten einmal um sich selbst, jetzt nur noch einmal pro Orbit, wobei eine solche Erdumkreisung etwa 100 Minuten dauert. Die endgültige Fluglage soll in wenigen Tagen erreicht sein; die Station ist dann so ausgerichtet, dass immer die selbe Seite zur Erde weist, was auch die Kommunikation mit der Bodenstation erheblich verbessern soll.

Wem solche „Fortschritte“ bereits derart selbstverständlich erscheinen, dass Organisationen wie NASA und ESA darüber schon gar nicht mehr berichten würden, dem sei in Erinnerung gerufen, dass Genesis 1 das erste echte Weltraumprojekt einer privaten Raumfahrtfirma ist und darüber hinaus ein Technologieträger ersten Ranges: Genesis 1 ist nicht wie bisherige Raumstationen aus starren, schweren Segmenten aufgebaut, sondern besteht aus einem leichten Stützgerüst, um das herum eine flexible Hülle einfach aufgeblasen wird. Die NASA hatte die Technologie der aufblasbaren Raumstation schon in den 1980er-Jahren entwickelt, aber aus Kostengründen nicht weiter verfolgt. Robert T. Bigelow lizenzierte die Technik von der NASA, um seine Weltraumtourismus-Pläne darauf aufzubauen. Der Prototyp Genesis 1 ist nun der erste Schritt dahin.

Und das Projekt verlief bisher erstaunlich erfolgreich: Sowohl der Start mit einer russischen Dnepr-Rakete (eine umgebaute SS-18 aus der Zeit des Kalten Krieges, die aus einem Raketensilo startet) verlief am 12. Juli einwandfrei, und dann auch das Aufblasen der Hülle. Insgesamt fünf Jahre wird die Station sich schätzungsweise im Orbit halten, den harten Bedingungen des Weltraums ausgesetzt, und Telemetriedaten und Bilder zur Erde übertragen, um Erfahrungen für zukünftige Projekte zu sammeln.

Insbesondere die Bilder sind für Bigelow noch aus einem anderen Grund sehr wichtig: Der reinen Erprobungsstation Genesis 1 soll noch eine zweite Station Genesis 2 folgen, die schon erste kommerzielle Ziele verfolgt: Jeder, der will, kann für kleine persönliche Gegenstände oder Fotos einen Platz an Bord von Genesis 2 buchen. Gesetzt den Fall, deren Start mit einer Dnepr verläuft wieder fehlerfrei, werden Webcams an Bord der neuen Station permanent Bilder der unter Schwerelosigkeit frei umhertreibenden Gegenstände zur Erde übertragen, die im Internet veröffentlicht werden. Bigelow garantiert jedem Kunden, dass innerhalb von 90 Tagen sein gebuchter Gegenstand mindestens einmal deutlich erkennbar zu sehen sein wird – wenn nicht, kann der Kunde sein Geld zurück fordern.

In der Hülle von Genesis 1 fliegen schon jetzt etliche Gegenstände und Fotos herum, die aber von Bigelow-Mitarbeitern beigesteuert wurden – und die Bilder dieser Gegenstände, die teilweise auf der Bigelow-Homepage veröffentlicht werden, sollen quasi als Appetitanreger für die Buchung von Flügen an Bord der Schwesterstation dienen. Nach dem Motto: „Das könnte Ihr altes Matchbox-Auto sein…“

Der Start von Genesis 2 hat sich schon mehrfach nach hinten verschoben: Ursprünglich für September geplant, dann auf Dezember verschoben, gab Bigelow jetzt bekannt, dass der Start wegen der Weihnachtsfeiertage erst im Januar 2007 erfolgen soll. Die Firma gab ferner bekannt, dass es nach Genesis 2 keine weitere Gelegenheit geben wird, eigene Gegenstände in den Weltraum fliegen zu lassen. Als Buchungsschluss wurde der 31. Oktober 2006 festgelegt. Nach dem erfolgreichen Start von Genesis 2 will Robert Bigelow seine weiteren Pläne bekannt geben.

Diese Ankündigung könnte spannend werden. Denn das Fernziel von Bigelow ist ein „Hotel Orbit“ von gleicher Machart, aber der dreifachen Größe der Genesis-Stationen. Weltraumtouristen sollen Flüge zu diesem Hotel buchen und einen oder mehrere Tage in der Gesellschaft von Gleichgesinnten verbringen können – und das bestimmt nicht zu den exorbitanten Preisen, die in den letzten Jahren einige betuchte Personen gezahlt haben und noch zahlen, um mal ein paar Tage an Bord der MIR oder ISS zu verbringen. Das Transportmittel zu diesem Hotel steht noch nicht fest – vielleicht das geplante, orbitalflugfähige SpaceShipThree der ebenfalls privaten Raumfahrtfirma Scaled Composites?

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Der Start von Genesis 1

Der Beitrag Neues von Genesis-1 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Alexander Höhn. Quelle: Universe Today.

Das langfristige Ziel der Firma von Robert Bigelow ist es, ein Weltraumhotel zu entwickeln, um reichen Urlaubern ein außergewöhnliches Erlebnis zu bieten. Da herkömmliche Teile von Raumstationen sehr sperrig sind und damit nur sehr teuer in den Orbit gebracht werden können, entwickelt Bigelow Aerospace aufblasbare Module. Diese werden im komprimierten Zustand in den Weltall geschossen, entfalten sich dann dort und bieten großzügigen Platz für Weltraum-Touristen oder Astronauten.

Ein erste Schritt dazu ist der Prototyp Genesis 1, der gestern an Bord einer ehemaligen Interkontinental-Rakete vom Raketenstartplatz Yasny in Rußland gestartet wurde. Am Boden ist das Modul ca. 5 Meter lang, mit einem Durchmesser von 1,9 Metern. Im Weltraum entfaltet es sich dann ungefähr auf die doppelte Größe. Bisher arbeitete das Modul planmäßig in 550 Kilometern Höhe und die Bodenstation steht in Kontakt zu dem Raumflugkörper.

An Bord befinden sich außer Andenken und Fotos auch Insekten, die es erlauben, die Dichtheit der Hülle zu überprüfen. Verläuft alles nach Plan, wird das Modul für die nächsten fünf Jahre im Orbit bleiben, der Sonnen- und Weltraumstrahlung sowie dem Teilchenbeschuss ausgesetzt. So bietet sich den Ingenieuren die Möglichkeit, Daten über das Verhalten und die Leistung von Genesis 1 zu sammeln und somit den Nachfolger Genesis 2 dementsprechend zu verbessern. Er soll Ende 2006 bis 2007 starten und Genesis 1 in der Größe entsprechen.

Auch größere Module hat Bigelow Aerospace schon in der Planung. Nach der Genesis-Klasse soll es eine Galaxy-Klasse geben. Danach folgt dann das BA330-Modul. Dieses soll ein nutzbares Volumen von 330 Kubikmetern haben (Die Internationale Raumstation ISS hat 425 Kubikmeter).

Der Beitrag Genesis 1 – Ein aufblasbares Wohnmodul im Orbit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: NASA.

Als die Kapsel durch die Erdatmosphäre flog, wurde immer mehr klar, dass etwas nicht stimmt. So war es auch schlussendlich. Anstelle einer sanften Landung krachte Genesis ungebremst auf den harten Boden der Wüste in Utah, USA. Was ging schief? Eine Spezialgruppe wurde einberufen, um die Absturzursache zu ermitteln.

Diese Gruppe wurde bereits am 10. September 2004, nur zwei Tage nach dem Genesis-Absturz, von der NASA einberufen. Sie hatte zum Ziel, Fehler zu finden und für die Zukunft Verbesserungsvorschläge zu machen. Das Investigation Board veröffentlicht jetzt ein Dokument, in dem das Hauptproblem geschildert wird. Nach einer Reihe von möglichen Ausfällen kam es dann zum Absturz der Raumsondenkapsel. Als Genesis durch die Erdatmosphäre flog, hätten spezielle Gravitationssensoren die Abbremsung initiieren sollen. Bei dem Wert von 3g (dreifache Gravitationskräfte) hätte durch schließen eines Stromkreises die Bremsfallschirmsequenz beginnen sollen. Wenn die Kräfte nachgelassen hätten, wäre der Stromkreis wieder unterbrochen worden und dann hätte sich der Hauptfallschirm öffnen sollen, der die Raumkapsel sicher zur Erde bringen sollte.

Das war der geplante Ablauf. So ist es aber nicht verlaufen! Das Team hat dafür mehrere mögliche Gründe gefunden.

• Gesamtsystemausfall
• elektrische Stromversorgung ist ausgefallen
• die Verbindungsstecker, die einen geschlossenen Stromkreis erzeugen sollten, sind ausgefallen
• Fallschirmsystemausfall

Am Ende wurde noch ein grober Installationsfehler aufgezeigt. Die Gravitationssensoren waren falsch angebracht. So wären sie sehr ineffizient gewesen und hätten wohl die Fallschirmsequenz nicht richtig gestartet. Jedoch war dies nicht der Fehler, der zum Absturz der Raumkapsel geführt hat. Dazu sind noch wichtigere Teile ausgefallen. Diese Fehlinstallation hätte lediglich bewirkt, dass die Raumkapsel noch immer viel zu schnell aufprallt, aber die Fallschirme hätten sich auf jeden Fall geöffnet.

Kurios ist auch die Tatsache, dass die Sensorentests abgesagt wurden. Die anderen Tests haben die Sensoren gut überstanden, jedoch hat keiner dieser Tests die Orientierung der Sensoren getestet. Der einzige Test, der diesen Fehler aufgezeigt hätte, wurde abgesagt. Im Abschlussbericht wurden genau die Techniker kritisiert, die diese Tests erst zu spät geplant und dann nicht effizient genug gefordert haben. Es wurde aber auch erwähnt, dass die Techniker erwähnt hätten, dass diese Tests unbedingt von Nöten gewesen sein.

Aber auch an der NASA-Führung ließ die Gruppe nichts Gutes. Der Fehler sei laut Bericht eine logische Folge vom NASA-Motto „schneller, besser, billiger“. Das Genesis-Team wurde deswegen auch verkleinert, um Kosten zu sparen. Es hatte nicht genug Zeit und nicht genug Personalressourcen, um Raumkapsel und Raumsonde ausreichend zu testen.

Die Forscher konnten jedoch einige unverseuchte Partikel retten, was eigentlich ein halbes Wunder war. Aber wenn die NASA ihr Motto beibehält, werden in Zukunft vielleicht größere und teuere Missionen fehlschlagen.

Der Beitrag Genesis Abschlussbericht veröffentlicht erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Space.com.

Genesis‘ Rückkehrkapsel, die mikroskopische Partikel des Sonnenwindes zurück zur Erde trug, sollte an Fallschirmen landen und in einer spektakulären Aktion mit einem Hubschrauber aus der Luft gefischt werden, um den empfindlichen Sonnenstaubträgern im Inneren der Kapsel einen harten Aufstoß zu ersparen.

Die NASA-Live-Übertragung der Aktion am Tag X war dann auch höchst spektakulär: Anstelle am Fallschirm hernieder zu schweben, fiel die Kapsel wie ein Stein vom Himmel, rammte mit um die 300 km/h in den weichen Wüstenboden und platzte auf wie eine Muschelschale. Die Fallschirme hatten sich erst gar nicht geöffnet (Raumfahrer.net berichtete). Trotzdem waren JPL-Techniker noch in der Lage, aus den Trümmern der Kapsel genug Sonnenstaub-Material zu bergen, um wissenschaftliche Auswertungen machen zu können.
Eine Untersuchung ergab später, dass vier Schalter, die den Eintritt in die Erdatmosphäre registrieren und die Fallschirme in einer bestimmten Höhe auslösen sollten, falsch herum eingebaut worden waren und so gar nicht funktionieren konnten. Der Leiter der Untersuchung, Michael G. Ryschkewitsch, sagte, dass ein ursprünglich geplanter Test bei Lockheed Martin den fatalen Fehler noch vor dem Start aufgedeckt hätte.
Offizielle von Lockheed Martin bestreiten auch nicht, dass die Durchführung dieses Tests den Crash vermieden hätte, der der 264 Millionen Dollar teuren Mission zwar nicht zum Verhängnis wurde, sie aber doch schwer beeinträchtigte. Lockheed-Sprecher Buddy Nelson sagte, dass die Firma sich damals entschieden habe, einen einfacheren Test durchzuführen, der Genesis‘ Konstruktion mit der einer ähnlichen Kapsel vergleichen sollte. Diese Kapsel war früher gebaut worden, beruhte auf den selben Bauteilen und hatte den aufwändigeren Test bereits bestanden.

Dieser Test, der in den späten 1990ern durchgeführt wurde, bestand darin, die Elektronikbox der Kapsel mit den vier Schaltern auf einem Drehtisch so zu montieren, dass ab einer bestimmten Drehzahl des Tisches die Fliehkräfte auf die Box und die Schalter jenen Kräften entsprachen, die beim späteren Wiedereintritt in die Atmosphäre auf die Kapsel wirken würden.

Das Genesis-Untersuchungskomitee plant, seinen abschließenden 15-Seiten-Bericht über den Crash der Kapsel im Laufe dieses Monats zu veröffentlichen, in dem die Ereignisse detailliert werden sollen, die zu dem Unfall führten, und eine verstärkte Testüberwachung empfohlen werden soll.
Und nun die gute Nachricht: Die Kapsel, an deren Elektronik der Test durchgeführt wurde und die den Test erfolgreich bestand, war die originale Rückkehrkapsel von Stardust. Nächstes Wochenende, am 15. Januar soll diese Kapsel an derselben Stelle in der Wüste von Utah landen wie damals Genesis. Die Experten sind zuversichtlich, dass die sanfte Landung am Fallschirm diesmal klappen wird.

Der Beitrag Warum Genesis versagte erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: SpaceRef.

Sowohl erdgebundene als auch im Weltraum stationierte Teleskope der nächsten Generation sollen schwerpunktmäßig nach zwei Typen von Objekten spähen, die die Astronomen besonders interessieren: Extrasolare Planeten um Sterne in der „näheren Umgebung“ sowie Sterne am Rande des Universums, deren Licht noch fast vom Beginn der Zeit stammt. In beiden Kategorien stoßen die heute verfügbaren Teleskope an ihre Grenzen, sind also im einen Fall zu lichtschwach oder können im anderen Fall das Licht nicht fein genug auflösen. Neue vielversprechende Techniken sollen mit diesen Problemen fertig werden.
Zwei Beispiele:

Large Binocular Telescope (LBT)

Das LBT geht bereits diesen Monat in Betrieb. Es wurde auf dem Mount Graham in Arizona/USA errichtet und ist derzeit das technisch fortgeschrittenste erdgebundene Teleskop der Welt. Die Kosten beliefen sich auf 120 Millionen Dollar. Wie der Name schon andeutet, besitzt es nicht nur einen Spiegel, sondern gleich zwei 8,4 Meter große Spiegel in Honeycomb-Verbundbauweise, die nahe beieinander auf einem gemeinsamen Rahmen montiert sind. Dank der Honeycomb-Technik, die durch die exzellenten mechanischen Eigenschaften von Honigwaben in Bienenstöcken inspiriert wurde, sind die Spiegel steifer und dabei doch leichter als herkömmliche Spiegel aus massivem Glas und können zusammen mehr Licht sammeln als jedes existierende einzelne Teleskop.

Als weitere Innovation ist das Teleskop mit einer adaptiven Optik ausgerüstet, die mit Hilfe von Sekundärspiegeln computergesteuert in Echtzeit die Wellenlängenverzerrungen und Bildunschärfen korrigiert, die durch die Turbulenzen der Erdatmosphäre verursacht werden. Noch schärfere Bilder können gewonnen werden, wenn das Licht der beiden Hauptspiegel im so genannten „interferometrischen Abbildungsmodus“ miteinander kombiniert wird. Die hiermit erzielten Bilder von lichtschwachen Himmelsobjekten sollen zehnmal schärfer sein als jene des Hubble-Weltraumteleskops.
Das LBT ist ein Kooperationsprojekt von zahlreichen astronomischen und akademischen Institutionen in den Vereinigten Staaten und Europa. Den sicher größten technisch/wissenschaftlichen

Beitrag liefert die Universität von Arizona: Die innovativen Spiegel des Teleskops wurden vom Mirror Laboratory des Steward-Observatoriums der Universität gefertigt und poliert, das bereits Pionierarbeit in der Entwicklung riesiger und doch leichter Spiegel für die neue Generation von optischen und Infrarot-Teleskopen leistete. Das Mirror Lab hat den ersten Spiegel bereits fertig gestellt und poliert gerade den zweiten Spiegel mit einer Genauigkeit von 30 Nanometern, das ist 3000 mal so dünn wie ein menschliches Haar.
Das Steward-Observatorium baut in Zusammenarbeit mit dem weltbekannten Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA auch das „LBT Interferometer“, ein Instrument, das noch nie dagewesene Abbildungsfähigkeiten im Infrarotbereich zur Verfügung stellen soll. Ferner soll dieses Instrument es in seinem „Nullierungs“-Modus ermöglichen, extrasolare Planeten oder Staubscheiben direkt sichtbar zu machen, indem das Licht ihrer Heimatsterne, das an sich millionenmal heller ist und die Planeten somit bei weitem überstrahlt, durch die getrennten Bilder von den beiden Hauptspiegeln zu Null reduziert wird und nur das schwache Reflexionslicht der Planeten übrig lässt.

Darüber hinaus finanziert die Universität das Projekt zu 25%. Weitere Partner:

– LBT Beteiligungsgesellschaft/Deutschland (25 Prozent)

– Istituto Nazionale di Astrofisica/Italien (25 Prozent)

– Universität von Ohio/USA (12,5 Prozent)

– Research Corporation/USA (12,5 Prozent)

James Webb Space Telescope (JWST)
Das für ein Weltraumteleskop gigantische JWST ist der Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops und befindet sich derzeit in der Entwicklung. Der Start ist für August 2011 geplant. Es wird etwa die dreifache Größe des Hubble-Teleskops haben. Sein Hauptspiegel wird etwa doppelt so groß sein. Zwar können die Spiegel von erdgebundenen Teleskopen noch größer sein und somit im Prinzip auch mehr Licht sammeln, doch durch den einzigartigen Vorteil, nicht durch die Erdatmosphäre behindert zu werden, sind die Bilder von Weltraumteleskopen von vornherein schärfer.

Eine der größten Herausforderungen bei der Konstruktion des JWST ist es, das (beim Start) 8 m große Teleskop in einer Rakete von nur 5 m Durchmesser unterzubringen. JWST-Ingenieure haben dies schon scherzhaft mit der Konstruktion eines Flaschenschiffs verglichen.

Eine Schlüsselkomponente des Teleskops wird von Kanada beigesteuert: Wie neulich bekannt gegeben wurde, erhielt die Canadian Space Agency (CSA) einen 5-Millionen-Dollar-Vertrag für das Design des Feinführungssensors, in Partnerschaft mit den Firmen EMS in Ottawa und COM DEV in Cambridge/Ontario. Northrup Grumman in Los Angeles baut das Teleskop unter Überwachung der NASA für geschätzte Kosten von 1,5 Milliarden Dollar. (Zum Vergleich: Die heftig diskutierte unbemannte Mission allein zur Reparatur des alternden Hubble-Teleskops liegt finanziell in ähnlichen Dimensionen.)

„Dieses bedeutende neue Observatorium wird dort weitermachen, wo Hubble, Spitzer und andere Teleskope an ihre Grenzen stoßen“, sagte Dr. Virendra Jha, Vizepräsident der CSA für Wissenschaft, Technologien und Programme. „Es wird von Teams in Kanada, den USA und Europa konstruiert. Das James-Webb-Teleskop wird neue Fenster zu den ersten Sternen und Quasaren des frühen Universums öffnen, wie auch zu entstehenden Sternen und Planeten in nahen Galaxien.“

Der Feinführungssensor ist von entscheidender Bedeutung für den Erfolg des Teleskops. Er soll die Positionen von sehr schwach leuchtenden Sternen mit extrem hoher Präzision messen, um die erhoffte hohe Qualität der Bilder zu gewährleisten.

Auch die europäische ESA beteiligt sich an Konstruktion und Bau des JWST, indem sie wesentliche Teile des Mid Infrared Instrument (MIRI) beisteuert. Das MIRI ist eines von vier Hauptinstrumenten des JWST.

Wiewohl das JWST ein Mehrzweckteleskop sein wird, stellt die Beobachtung des frühen Universums im Infrarotbereich (also Wärmestrahlung) einen Schwerpunkt seiner wissenschaftlichen Mission dar. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse ist es daher erforderlich, die Instrumente möglichst kalt zu halten. Dazu wird das JWST über einen aus fünf Schichten bestehenden Sonnenschild verfügen, der fast so groß sein wird wie ein Tennisplatz (siehe Bild). Er soll die Instrumente bei einer Temperatur von 37 Kelvin halten und es so dem Teleskop ermöglichen, selbst lichtschwächste, rotverschobene Signale aus den frühesten Phasen des Universums zu entdecken.

Stationierung im zweiten Lagrange-Punkt

Anders als Hubble wird das James-Webb-Teleskop nicht im Erdorbit stationiert, sondern im sogenannten Zweiten Lagrange-Punkt (L2), d.h. in einem Sonnenorbit, der aber nur ca. 1,5 Millionen Kilometer weiter ist als der Sonnenorbit der Erde – das ist ungefähr die vierfache Entfernung des Mondes von der Erde. Da sich am L2 die Kräfte von Erde und Sonne auf das JWST gegenseitig aufheben, braucht das Teleskop weder einen Erdorbit noch ständige Lagekorrekturen, um in der Nähe der Erde zu bleiben, sondern kann permanent im Erdschatten stehen und dort sowohl von Sonnenstrahlung als auch von Erd-Reflexionslicht ungestört bleiben.
Ein besserer Platz für Weltraumteleskope ist kaum denkbar, und so werden sich im nächsten Jahrzehnt außer JWST auch noch weitere Weltraumteleskope an dieser Stelle im Raum tummeln, wie etwa die geplanten ESA-Missionen Darwin und Herschel. Im übrigen gibt es fünf Lagrange-Punkte, und insbesondere der L1, der diesseits der Erde, also zur Sonne hin gewandt liegt, war und ist bereits ein beliebter Aufenthaltsort für Raumsonden, die sich für die Sonne interessieren, nämlich für das Sonnenobservatorium SOHO und den Sonnenwindsammler Genesis.
Für das JWST ist eine Betriebsdauer von fünf bis zehn Jahren geplant. Die Stationierung in vierfacher Mondentfernung bedingt allerdings eine extreme Zuverlässigkeit der Technik, denn Reparaturmissionen wie damals beim Hubble sind beim JWST kaum vorstellbar, seien sie nun bemannt oder unbemannt.

James E. Webb (1906-1992) war der zweite Chef der NASA, in der Zeit von 1961 bis 1968, als die amerikanische Weltraumbehörde ihren größten Triumph vorbereitete und ihren bis heute legendären Ruf begründete.

Andere Webseiten:

• LBT-Homepage, zahlreiche Infos, Fotos und Webcam (englisch)
• JWST-Homepage der NASA (englisch)
• JWST-Homepage der ESA (englisch)

Der Beitrag Superteleskope, nächste Generation erschien zuerst auf Raumfahrer.net.