Quelle: Technische Universität Chemnitz 28. August 2024.

28. August 2024 – Das Seniorenkolleg an der Technischen Universität Chemnitz hat sein Veranstaltungsprogramm für das Wintersemester 2024/2025 vorgestellt. Dazu zählen Vorträge, Sprach- und Smartphone-Kurse sowie Bildungsexkursionen. Erneut besteht darüber hinaus die Möglichkeit, sich für das Seniorenstudium anzumelden.

Inhaltlich breit gefächerte Vortragsreihe
Die neue Vortragsreihe beginnt am 18. Oktober 2024 um 13:45 Uhr mit der Vorlesung von Dr. Antje Nötzold von der TU Chemnitz. Sie spricht im Raum 115 des Zentralen Hörsaal- und Seminargebäudes, Reichenhainer Straße 90, über den strategischen Wettbewerb im Weltraum und damit verbundene Herausforderungen und Konflikte. In den folgenden zwölf Vorträgen, die ebenfalls freitags stattfinden, geht es unter anderem um die Kulturhauptstadt Chemnitz, um uralte Bäume, moderne Roboter, um den Einsatz von Drohnen in Kriegsgebieten und den Pflegemarkt im Wandel. Zudem wird es einen Vortrag zur Sonderausstellung im smac – Staatliches Museum für Archäologie Chemnitz zum Thema „Silberglanz und Kumpeltod“ geben, der darüber hinaus mit einer Bildungsexkursion ins Museum begleitet wird.

Auf der Homepage des Seniorenkolleg werden alle Vorträge näher beschrieben: www.tu-chemnitz.de/seniorenkolleg. Die Teilnehmergebühr für die gesamte Vortragsreihe beträgt 35 Euro.

Mit Studierenden gemeinsam in die Vorlesung
Erneut besteht in diesem Semester die Möglichkeit, an ausgewählten Vorlesungen der TU Chemnitz für Studierende teilzunehmen. Für das sogenannte Seniorenstudium braucht es kein Vorwissen, es werden auch keine Prüfungen abgenommen. Nähere Informationen zum Seniorenstudium und den Vorlesungskatalog gibt es ebenfalls unter www.tu-chemnitz.de/seniorenkolleg/seniorenstudium/seniorenstudium.html. Die Gebühr für die Teilnahme an bis zu drei Vorlesungsreihen beträgt 30 Euro.

Intensiv in kleinen Gruppen: Zwei Sprachkurse und ein Smartphone-Kurs
Im Wintersemester werden zudem zwei Englischkurse und ein Smartphone-Kurs angeboten. Bei diesen drei Kursen ist ebenso eine Anmeldung erforderlich, da hier die Teilnehmerzahl jeweils auf zehn begrenzt ist. Pro Kurs beträgt die Gebühr 35 Euro.

Eine Anmeldung für alle Bildungsangebote des Seniorenkollegs im Wintersemester ist per Mail an seniorenkolleg (at) tu-chemnitz.de mit Angabe des vollständigen Namens und der Wunschformate (Vortragsreihe und/oder Kurs, Seniorenstudium) möglich. Zudem ist am 17. und 14. September 2024 von 9 bis 14 Uhr im Rühlmann-Bau, Reichenhainer Straße 70, Raum A001, die direkte Anmeldung für die Bildungsangebote möglich. Dort gibt es auch erste Informationen zu den im Wintersemester geplanten Bildungsexkursionen.

Weitere Informationen zum Seniorenkolleg: https://www.tu-chemnitz.de/seniorenkolleg

Kontakt:
Seniorenkolleg an der TU Chemnitz, Telefon 0371 531-19075 oder -19074, Sprechzeit: freitags von 10 bis 12 Uhr, E-Mail seniorenkolleg (at) tu-chemnitz.de .

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Terminvorschau auf Veranstaltungen

Der Beitrag Von Konflikten im Weltraum bis zu „Silberglanz und Kumpeltod“ erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Technische Universität Chemnitz 11. Juni 2024.

11. Juni 2024 – Der Weltraum ist mittlerweile zur vierten Domäne der menschlichen Zivilisation – nach Land, Wasser und Luft – geworden. „Wirtschaftlich ist ein rasch expandierende kommerzieller Raumfahrtsektor unter dem Schlagwort NewSpace entstanden und auch sicherheitspolitisch ist das Thema alles andere als in fernen Dimensionen, sondern brisant und hochaktuell, wie die neue Dimension des Weltraums im Krieg in der Ukraine und die zunehmenden geopolitischen Spannungen zwischen den Großmächten im Weltraum verdeutlichen“, sagt Dr. Antje Nötzold, Privatdozentin und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Professur Internationale Politik der TU Chemnitz. Der Weltraum sei kritische Infrastruktur aller modernen Industrienationen und obwohl bisher kaum im öffentlichen Bewusstsein komme jeder von uns alltäglich mehrfach mit dem Weltraum in Berührung. Satelliten ermöglichen Kommunikation und Navigation, sie liefern Bilder und exakte Zeitsignale und sind somit nicht nur für jeden Staat von strategischer Bedeutung, sondern essentiell für unser tägliches Leben. „Gleichzeitig kann der Weltraum – insbesondere das erdnahen Orbit – nicht mehr als unbegrenzte Weiten charakterisiert werden, sondern ist geprägt durch Verdichtung, Internationalisierung, Kommerzialisierung und Versicherheitlichung. Der strategische Wettbewerb im und um den Weltraum findet über unseren Köpfen längst statt“, so Nötzold. Sie ist eine der deutschlandweit noch sehr wenigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die zu Sicherheit, Konflikten und Rivalität im Weltraum forschen, sowie Non-Resident Fellow am American-German Institute (AGI) an der Johns Hopkins University, Washington DC, Associate Fellow am CASSIS (Center for Advanced Security, Strategic and Integration Studies) der Universität Bonn und Mitglied im Forschungsnetzwerk SichTRaum (Sicherheit und Technologie im Weltraum).

Gemeinsam mit drei weiteren Kolleginnen und Kollegen hat sie kürzlich das Buch „Strategischer Wettbewerb im Weltraum: Politik, Recht, Sicherheit und Wirtschaft im All“, den ersten deutschsprachigen politikwissenschaftlichen Sammelband zum Weltraum seit dem Ende des Kalten Krieges herausgegeben. Ziel dieser Publikation ist, das grundsätzliche Bewusstsein für gegenwärtige Entwicklungen in der Raumfahrt und im Weltraum zu fördern und die gesellschaftliche, wirtschaftliche als auch militärische immanente Bedeutung des Weltraums aufzuzeigen – sowohl hinsichtlich der sich daraus ergebenden Chancen als auch der möglichen Risiken. „Weltraumbasierte Infrastruktur im Erdorbit erfüllt vielfältige und überaus wichtige Aufgaben, welche zum Funktionieren aller hochmodernen Industriegesellschaften unabdingbar geworden sind und Weltraumpolitik ist Teil der vollen Bandbreite internationaler Beziehungen im 21. Jahrhundert, getrieben von hochinnovativen Technologien, gesellschaftlichen Veränderungen, wirtschaftlicher Vernetzung, ökologischen Umwälzungen, aber auch von einem immer offener ausgetragenen strategischen Wettbewerb zwischen den großen Mächten“, sagt Nötzold.

Der Sammelband bildet die aktuellen Aktivitäten, rechtlichen Rahmenbedingungen, politischen und militärischen Konfliktlinien und Kooperationsräume sowie weiterführender Trends und Herausforderungen im Weltraum ab. Zum einen werden die rechtlichen, militärischen, wirtschaftlichen und technologischen Perspektiven auf den Bedeutungszuwachs dieser strategischen Domäne analysiert und zum anderen Handlungsfähigkeit und -bedarf ausgewählter Weltraummächte, ihre Kooperationsmöglichkeiten und Konfliktpotenziale sowie der internationale politische Regulierungsbedarf herausgearbeitet. Um sich diesem umfassenden, mehrdimensionalen Thema zu nähern ist der Sammelband in vier Bereiche strukturiert: Nach einer Bestandsaufnahme der Weltraumaktivitäten verschiedener Akteure werden Technologien, Trends und geopolitische Konfliktlinien im Weltraum analysiert, gefolgt von einer Auseinandersetzung mit den Reaktionen westlicher Akteure auf die Bedeutungsverschiebung des Weltraums und einem abschließenden Blick auf multilaterale Regulierung von Weltraumaktivitäten und Notwendigkeiten der Weiterentwicklung.

Der fast 900-seitige Sammelband bringt 58 Autoren und Autorinnen aus Forschung und Praxis zusammen, wobei Dr. Anna Christmann (Koordinatorin der Bundesregierung für die Deutsche Luft- und Raumfahrt im BMWK) einen politischen, Matthias Wachter (Geschäftsführer der BDI-Initiative NewSpace) einen wirtschaftlichen, Generalmajor Michael Traut (Kommandeur des Weltraumkommandos der Bundeswehr) einen militärischen und Anders Fogh Rasmussen (ehem. NATO-Generalsekretär sowie Premierminister von Dänemark) einen international-strategischen Blick auf den Wettbewerb im Weltraum und seinen Implikationen für Deutschland in ihren Vorworten einbringen.

„Die Beiträge dieses Sammelbands verdeutlichen, dass die deutsche und europäische Abhängigkeit von weltraumbasierter Infrastruktur für Kommunikation, Datenerfassung und Krisenreaktion in absehbarer Zukunft noch weiter steigen wird, während gleichzeitig die Anzahl der im Weltraum aktiven Staaten und kommerziellen Akteure ebenso wie die aus den Entwicklungen resultierenden Konflikte zunehmen werden“, schätzt Nötzold ein und ergänzt: „Angesichts dieser komplexen und weitreichenden strategischen Entwicklung müssen sich Deutschland und Europa auf ein umstrittenes und potentiell konfliktreicheres sicherheitspolitisches Umfeld im Weltraum vorbereiten und gilt es, der gerade in Deutschland vorherrschenden Weltraumblindheit zu begegnen.“

Originalpublikation
Nötzold u.a. (Hrsg.): Strategischer Wettbewerb im Weltraum. Politik, Recht, Sicherheit und Wirtschaft im All, Springer VS, Wiesbaden 2024, https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-42602-6

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Bücher über Raumfahrt

Der Beitrag „Der strategische Wettbewerb im und um den Weltraum findet über unseren Köpfen längst statt“ erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ECDF.

30. August 2021 – Diese neue Technologie ermöglicht potenziell eine um drei Größenordnungen schnellere Verschränkungsrate als die Quantenkommunikation per Satelliten ohne Quantenspeicher und kann darüber hinaus auch für die Überbrückung größerer Distanzen eingesetzt werden.

Die Studie legt nahe, dass Quantenspeicher (QS), (in denen Information gesichert werden) eingesetzt werden können, um die Nutzung hochsicherer Kommunikationstechnologie zu ermöglichen. Dies geschieht durch die Verbreitung der Quantenverschränkung, ein Phänomen, bei dem zwei Teilchen miteinander verbunden sind, auch über große Entfernungen hinweg.

QS sind eine Schlüsseltechnologie zur Realisierung sogenannter Quantenrepeater mit denen Quantenverschränkung effizient über weite Entfernungen erzeugt werden kann. Die Forschungsarbeiten des Gemeinschaftsprojekts haben gezeigt, dass mit QS ausgestattete Satelliten Verschränkungsraten liefern, die um drei Größenordnungen höher liegen als die von glasfaserbasierten Quantenrepeatern oder Weltraumsystemen ohne QS.

Die Studie wurde in der Zeitschrift npj Quantum Information veröffentlicht. Beteiligt waren auch die Technische Universität Berlin, das Institut für Optische Sensorsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR-OS) und das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.

„Mit unserer Arbeit zeigen wir, dass die von uns vorgeschlagene Methode viel leistungsfähiger ist als die bisher diskutierten Verfahren der direkten Signalübertragung über Satelliten und wir identifizieren vielversprechende physikalische Systeme, mit denen sie umgesetzt werden kann. Quantenkommunikationsverbindungen werden die Grundlage des Quanteninternets bilden – dank Quantenrepeatern und weltraumgestützter Systeme ist die Technologie dann auch global einsetzbar“, erklärt Prof. Dr. Janik Wolters, ECDF-Professor für Physikalische Grundlagen der IT-Sicherheit am DLR-OS, die Forschungsergebnisse. Das ist ein entscheidender Vorteil gegenüber Glasfasern, die aufgrund der exponentiellen Signalverluste jenseits von einigen hundert Kilometern nicht realistisch einsetzbar sind. Diese Einschränkung wäre dank der neuen Technologie dann obsolet.

Konkret schlagen die Forscher*innen den Einsatz von Satelliten vor, die in einer erdnahen Umlaufbahn mit Quantenspeichern ausgestattet sind. Der Quantenspeicher konzentriert sich auf die Verteilung und Synchronisierung der Datenübertragung, die ansonsten zufällig stattfinden würde. „Dadurch erlaubt unser System atmosphärische Verluste in der optischen Signalübertragung besser auszugleichen und so die geheimen Schlüsselraten zu verbessern. Dies gilt übrigens nicht nur für Quantenkommunikation über Satelliten, sondern ganz allgemein für QKD-Protokolle“, so Wolters.

Über das Einstein Center Digital Future (ECDF)
Das ECDF ist ein interdisziplinäres Projekt der Charité – Universitätsmedizin Berlin, der Freien Universität Berlin, der Humboldt-Universität zu Berlin, der Technischen Universität Berlin und der Universität der Künste Berlin. Das Zentrum für Digitalisierungsforschung begreift sich als hochschulübergreifender Nukleus für die Erforschung und Förderung digitaler Strukturen in Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Das interdisziplinäre Projekt schafft am Standort Berlin mehr Verknüpfungen im Bereich der Digitalisierung, probiert neue Formen der Zusammenarbeit aus und konzentriert sich auf innovative interdisziplinäre Spitzenforschung. Das ECDF wurde im September 2016 von der Einstein Stiftung Berlin bewilligt.

Publikation:
M. Gündoğan, J. Sidhu, V. Henderson, L. Mazzarella, J. Wolters, D.K.L. Oi und M. Krutzik, Proposal for space-borne quantum memories for global quantum networking, npj Quantum Information 7, 128

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Quantenkommunikation im Weltraum?

Der Beitrag ECDF: Quantenspeicher auf Satelliten für Quanteninternet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Abhörsichere Kommunikation ist eines der weltweit viel diskutierten Themen. Mit Hilfe neuartiger Quantentechnologien könnte die Sicherheit zukünftig erhöht werden. Dieser Thematik hat sich ein Forschungsteam um Dr. Tobias Vogl von der Friedrich-Schiller-Universität Jena angenommen. Sein Projekt „QuVeKS – Quantenprozessoren für verschlüsselte Kommunikation mit Satelliten“ hat das Team beim diesjährigen Wettbewerb der Initiative „INNOspace“ des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) eingereicht und damit den mit 400.000 Euro dotierten „INNOspace Masters Award“ der „DLR Challenge“ gewonnen.

Quantenarchitektur auf einem Chip

Quantentechnologien bieten ein großes Potenzial und sind damit eine vielversprechende Zukunftsvision. „Die bisher erforschten Quantensysteme sind sehr anwendungsspezifisch. Sie lassen sich oft nicht vernetzen und sind nicht kompatibel“, merkt Tobias Vogl vom Institut für Angewandte Physik der Universität Jena über den aktuellen Entwicklungsstand an. Der Physiker befasst sich deshalb seit Beginn seiner Dissertation 2016 mit der Anwendung von Quantentechnologien. Nun hat das Forschungsteam einen entscheidenden Fortschritt gemacht. Gemeinsam mit dem CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH in Erfurt erarbeiten die Forschenden aus Jena einen universell einsetzbaren Quantenschaltkreis. Ihr Ziel ist es, die komplette Architektur der Quantenlogik – bestehend aus Quantenlichtquellen, Wellenleitertechnologie und Quantendetektoren – auf einem kompakten Chip zu vereinen.

Großes Zukunftspotenzial und vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Mit dem großen Zukunftspotenzial ihres Projektes konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der „DLR Challenge“ überzeugen. Der Chip lässt sich frei programmieren und kann dadurch für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden. „Ein solcher Quantenschaltkreis kann etwa in der Quantenkryptografie verwendet werden und damit die Verschlüsselung von Kommunikation sicherer und besser machen“, erläutert Vogl. Denn Quantenzustände können weder kopiert noch exakt ausgelesen werden, ergänzt sein Kollege Dr. Falk Eilenberger. „Ein solcher Quantenschaltkreis könnte zukünftig für die verschlüsselte Kommunikation von und mit Satelliten eingesetzt werden“, veranschaulicht Tobias Vogl und betont die erhöhte Leistungsfähigkeit, die ein Quantenschaltkreis mit sich bringt. Der Chip kann auch als physikalisch sicherer Zufallsgenerator genutzt werden, nennt der Jenaer Physiker ein weiteres potenzielles Einsatzgebiet.

Zum Projektteam gehören neben Dr. Tobias Vogl auch Kim Lammers, Dr. Falk Eilenberger und Prof. Dr. Stefan Nolte vom Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF. Ergänzt wird das Team durch Dr. Martin Jahn und Dr. Christian Möller vom CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH.

Das Preisgeld in Höhe von 400.000 Euro wird das Forschungsteam in die weitere Entwicklung ihres Vorhabens fließen lassen. Neben den laufenden Kosten für die Forschung sollen zudem Stellen für Doktorandinnen und Doktoranden geschaffen werden. Die Auszeichnung bestätigt auch die kürzlich getroffene Entscheidung, den „Quantum Hub Thüringen“ zu gründen, um den Standort zu einem wichtigen Zentrum der Quantenforschung und –industrie zu entwickeln. „Die gute Vernetzung innerhalb Thüringens hat maßgeblich zum Erfolg des Projektes beigetragen“, so Vogl.

Über den INNOspace Masters Award

Der INNOspace Masters Award wird jährlich von der Initiative INNOspace des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) vergeben. Der Preis zeichnet innovative Ideen und Konzepte aus, die Technologien, Prozesse und Anwendungen verbessern, basierend auf Wissens- und Technologietransfer durch den Austausch von Wissen zwischen der Raumfahrt und anderen Bereichen.
In diesem Jahr wurden Themen der digitalen Nachhaltigkeit und der Sicherheit im All (etwa sichere Kommunikationsservices, Schutz vor Cyber-Attacken) sowie ressourcensparende Ansätze im All und auf der Erde gesucht.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Quantenkommunikation im Weltraum?

Der Beitrag Verschlüsselte Kommunikation mit Hilfe von Quantenprozessoren erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Deutsches Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK).

Backnang, 17. März 2019: Nach einem Jahr im Orbit wurden die wesentlichen Missionsziele der Technologiedemonstration S-NET – S-Band Netzwerk für kooperative Nanosatelliten – erreicht. Die S-Band Kommunikation zwischen den vier Nanosatelliten konnte gegenwärtig bis zu einer Entfernung von ca. 250 km durchgeführt werden. Eine Reichweite von 400 km ist mit der aktuellen Konfiguration möglich, allerdings haben die Satelliten diese Entfernung noch nicht erreicht. Die relative Entfernung der Satelliten untereinander wird derzeit durch die Ausnutzung der atmosphärischen Reibung gesteuert, so dass der Schwarm auch in nächster Zeit innerhalb der Kommunikationsreichweite bleiben wird. Momentan werden Langzeitanalysen zum Schwarmverhalten und zur eingesetzten Satellitentechnologie durchgeführt.
Die UHF-Bodenstation der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) am Standort Backnang unterstützt die Ziele der Mission weiterhin, besonders vor dem Hintergrund, dass das Rauschniveau im UHF-Frequenzband in Backnang geringer ist als an der TU Berlin. Ferner spielt – vor allem mit Blick auf die Langzeitanalysen – der Redundanz-Aspekt eine wichtige Rolle. Bei einem Ausfall der Berliner UHF-Station kann der Satellitenempfang in Backnang weiter durchgeführt werden.

Im Januar 2019 wurde das Projekt auf der bzw. dem “2019 IEEE Radio & Wireless Week und IOT Summit“ in Orlando im Rahmen der Session “The Internet of Things (IoT) meets the Internet of Space (IoS)” vorgestellt. Die Konferenz hat sich u.a. mit IoT-Anwendungen von Kleinsatellitenmissionen beschäftigt.

„Die Formation der vier S-NET Nanosatelliten bildet die Grundlage für das Internet der Dinge, also den schmalbandigen Datenaustausch, z.B. zwischen Haushaltsgeräten oder im Herstellungsbereich. Damit werden Produktionsprozesse nach der Philosophie von 4.0 möglich. Aus den Ergebnissen einer solch exzellenten Wissenschaftsmission können daher im nächsten Schritt Ansätze für Anwendungen generiert werden“, erläutert Dr. Siegfried Voigt vom DLR Raumfahrtmanagement.

Deutsches Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK)
Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und Hochschulen aus dem Bereich der Satellitenkommunikation haben sich im Jahr 2008 im Deutschen Zentrum für Satelliten-Kommunikation e.V. (DeSK) zusammengeschlossen.

Ziel des DeSK ist es, die 39 Mitglieder zur Erweiterung der Geschäftsbeziehungen zusammenzuführen sowie zu einem schlagkräftigen Netzwerk zu bündeln und dabei Synergien zu erzeugen. Außerdem werden gemeinsame Aktivitäten zur Fachkräftegewinnung durchgeführt. Ferner obliegt dem DeSK der Betrieb eines Showrooms zum Thema ‚Satellitenkommunikation‘. Als Teil der Kompetenzzentren Initiative der Region Stuttgart wird das DeSK von der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) gefördert.

Technische Universität Berlin (TUB) / Fachgebiet Raumfahrttechnik
Das Fachgebiet Raumfahrttechnik des Instituts für Luft- und Raumfahrt (ILR) nahm am 1. März 1963 mit dem Dienstantritt Prof. Eugen Sängers (†1964) seine Lehr- und Forschungstätigkeit auf. Es ist der erste deutsche Lehrstuhl der Raumfahrt.

Das Ziel des Fachgebietes ist es, Systemingenieure für die Raumfahrt auszubilden und auf die heutigen Marktanforderungen vorzubereiten. Der Entwurf, die praktische Realisierung und der Betrieb von Kleinsatellitenmissionen mit Studenten stehen im Mittelpunkt der Lehre und Forschung. Damit soll die erfolgreiche Tradition des ILR, eigene Satelliten mit Studenten zu bauen und im Orbit zu betreiben, fortgesetzt werden. Ebenso werden die Aktivitäten zum Bau und Start eigener Raketen und die Durchführung von Experimenten auf Höhenforschungsraketen weitergeführt. Neu hinzugekommen sind Arbeiten zur Entwicklung und Erprobung von planetaren Rovern im Labor (Weltraumrobotik) und der entsprechenden Missionsbetriebstechnik.

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) / Raumfahrtmanagement
Das im DLR angesiedelte Raumfahrtmanagement konzipiert im Auftrag der Bundesregierung das deutsche Raumfahrtprogramm, führt es durch und integriert alle deutschen Raumfahrtaktivitäten auf nationaler und europäischer Ebene. Hierzu gehört u.a. das Nationale Programm für Weltraum und Innovation. Hauptauftraggeber des Raumfahrtmanagements ist das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Vor allem im Anwendungsbereich, wie der Satellitenkommunikation, der Erdbeobachtung und der Navigation arbeitet es aber auch für andere Ministerien, insbesondere das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, sowie das Bundesministerium der Verteidigung. Das deutsche Raumfahrtprogramm bietet Wirtschaft und Wissenschaft einen verlässlichen politischen Rahmen für eigenverantwortliches Planen und Handeln. Dies gewährleistet den effizienten Einsatz öffentlicher Gelder und eine international wettbewerbsfähige deutsche Wissenschaft und Industrie.

Weiterführende Informationen:

• S-NET
• YouTube: S-Net – wie Satelliten in Zukunft kommunizieren

Der Beitrag S-NET Nanosats ein Jahr erfolgreich im Orbit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Erstellt von Viktoria Schöneich. Quelle: ESA

Rosetta und Philae: Ein neuer Blick auf Kometen
Die Rosetta-Mission, die sicher als eine der ambitioniertesten Missionen der ESA bezeichnet werden darf, hat unser Wissen über Kometen erheblich erweitert. Seit sie im August 2014 in den Orbit um 67P/Tschurjumov-Gerassimenko einschwenkte, versorgt sie die Öffentlichkeit mit spektakulären Bildern und die Wissenschaftsgemeinde mit wertvollen Daten. Unter anderem konnten bereits organische Verbindungen auf dem Kometen nachgewiesen werden, sein Magnet- und Gravitationsfeld wurde untersucht und der Periheldurchgang eines Kometen konnte erstmals aus nächster Nähe beobachtet werden. Die vollständige Auswertung der Daten wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen und so ist zu erwarten, dass wir auch nach Missionsende neue Erkenntnisse von Rosetta erhalten werden.

Ein weiterer Höhepunkt war sicherlich die weltweit beachtete Landung von Philae auf dem Kometen. Zwar lief bei diesem Novum der Raumfahrt nicht alles nach Plan, trotzdem konnte auch Philae wertvolle Daten sammeln, bevor ihm der Strom ausging. Es wurde unter anderem gezeigt, dass das Wasser wahrscheinlich nicht von Kometen auf die Erde gebracht wurde.

Wann endet die Mission und warum?
Eine Besonderheit von Rosetta ist, dass sie ihre Energie vollständig von ihren Solarzellen bezieht und deshalb eine genügend hohe Sonneneinstrahlung zum Betrieb benötigt. Entfernt sich Rosetta zu weit von der Sonne, muss sie in einen Hibernations-Modus heruntergefahren werden. In diesem Modus befand sie sich bereits von 2011-2014. Jetzt, da der Komet seinen Periheldurchgang hinter sich gebracht hat, entfernt auch er sich weiter von der Sonne. Im September/Oktober 2016 wird die Entfernung schließlich so groß sein, dass Rosetta nicht mehr genügend elektrischen Strom produzieren kann.

Ein weiteres Problem in diesem Fall ist die Kommunikation mit Rosetta. Ab diesem Herbst wird 67P von der Erde aus gesehen in die Nähe der Sonne rücken und kurzzeitig auch hinter ihr verschwinden. Die große Entfernung zur Erde wird weiterhin zu einer stark reduzierten Datenrate von 22-57 kbit/s führen. Beides zusammen bedeutet, dass der Kontakt mit Rosetta stark eingeschränkt oder unmöglich wird.

Bei diesen Bedingungen stellt sich natürlich die Frage, warum Rosetta nicht einfach wieder in den Winterschlaf versetzt und bei günstigeren Bedingungen geweckt wird. Das Hauptproblem ist hierbei, dass 67P sich weiter von der Sonne entfernen wird, als es auf der Hinreise der Fall war. Die Raumsonde ist also für diesen Kältefall nicht ausgelegt, eine Reaktivierung ist nicht garantiert. Ein weiterer Punkt ist, dass durch die geringe Anziehungskraft von 67P und durch seine unregelmäßige Form zahlreiche Manöver notwendig waren, die viel Treibstoff verbraucht haben. Es ist gut möglich, dass der verbleibende Treibstoff nicht mehr für eine vollwertige Nachfolgemission ausreichen wird. Und schließlich arbeiten die Instrumente nach der Missionsverlängerung im Juni 2015 schon jetzt länger, als es vorgesehen war. Die Gefahr, dass die Instrumente nach einer erfolgreichen Reaktivierung nicht mehr arbeiten können, ist also groß.
Aus diesen Gründen hat man sich entschlossen, Rosetta auf ihrem Kometen landen zu lassen.

Rosetta ist nicht der erste Orbiter, der seine Mission auf einem kosmischen Kleinkörper beenden soll. 2001 gelang es der NASA, die Raumsonde NEAR Shoemaker weitgehend unbeschadet auf dem Asteroiden Eros zu landen. Allerdings ist die Landung auf 67P durch sein unregelmäßiges Gravitationsfeld schwieriger, nach Angaben des Science Working Teams sogar komplexer als die Landung von Philae.
Innerhalb der nächsten Monate wird Rosetta auf eine immer niedrigere Umlaufbahn um ihren Kometen gebracht, was erst durch die verringerte Aktivität möglich ist. Hierbei wird – neben der Sammlung wissenschaftlicher Daten – auch das Gravitationsfeld in geringer Höhe vermessen, wovon die weitere Planung der Landungstrajektorie abhängt. Man erwartet durch die Unregelmäßigkeiten starke Schwankungen in der Apogäumshöhe und viele aufwändige Bahnmanöver. Zum Ende der Mission wird ein Orbit von lediglich einem Kilometer Höhe angestrebt, von dem aus man sich besonders hochwertige wissenschaftliche Daten verspricht. Nach Abschluss dieser Phase wird Rosetta auf Kollisionskurs gebracht, um am 30.09.2016 auf dem Kometen zu landen.

Während des Abstiegs soll es weiterhin Funkkontakt geben, um Bilder und Messungen, die während des Abstiegs vorgenommen werden, zur Erde zu senden. Beim Aufsetzen von Rosetta wird jedoch damit gerechnet, dass die langen Solarpaneele brechen und die Stromversorgung nur noch für kurze Zeit durch die Akkus erfolgen kann. Weiterhin ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Rosetta, ähnlich wie Philae, schräg zum liegen kommt und ihre High-Gain Antenne nicht mehr auf die Erde richten kann. Bereits eine Abweichung von einem halben Grad an der Erde vorbei würde nach Angaben der ESA zu einem Verlust der Kommunikation führen. Vermutlich werden wir also nach dem Aufsetzen nichts mehr von Rosetta hören.

Unabhängig vom Ausgang dieses Vorhabens wird die Absenkung des Orbits zum Missionsende sicherlich neue Details von 67P offenbaren. Auch ein Foto von Philae auf dem Kometen aus nächster Nähe ist bereits im Gespräch.

Ebenfalls bei Raumfahrer.net:

• Rosetta-Sonderseite

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Landung der Orbitersonde Rosetta auf Tschurjumow-Gerassimenko

Der Beitrag Rosetta soll auf ihrem Kometen landen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Erstellt von Viktoria Schöneich. Quelle: KCNA, 38north.org.

Der Start fand um 9:00 Uhr Ortszeit statt. Nach Angaben der staatlichen Nachrichtenagentur KCNA dauerte der Aufstieg 9 Minuten und 46 Sekunden. Der Satellit befände sich in einem polaren Orbit mit 494,6 x 500 km und einer Inklination von 97,4°. Das Joint Space Operations Center (JSpOC) berichtet hingegen von einer Bahn von 466 x 501 km mit einer Inklination von 97,5°, welche von der angegeben Bahn abweicht. Da die Zielbahn nicht bekannt gegeben wurde, können zur Einschussgenauigkeit keine Angaben gemacht werde.

Es liegt bei den veröffentlichten Bahndaten jedoch die Vermutung nahe, dass eine sonnensynchrone Bahn zwar angepeilt, jedoch mit keinem der angegebenen Orbits erreicht wurde.

Schon einige Tage im Voraus war auf dem Startkomplex eine erhöhte Aktivität erkennbar gewesen.

Schließlich wurde ein Startfenster vom 8. bis 25. Februar 2016 bekannt gegeben, der Start jedoch überraschenderweise schon am 7. Februar durchgeführt. Die Tatsache, dass unangekündigt unter anderem japanisches Gebiet überflogen wurde und Nordkorea das Starten von Raketen untersagt ist, sorgte für diplomatische Verstimmungen.

Über die Trägerrakete Unha-3 gibt es nur wenige Informationen. Aus dem veröffentlichten Bildmaterial lässt sich eine Höhe von etwa 30 m und ein Durchmesser von 2,5 m abschätzen. Sie wiegt schätzungsweise 90 Tonnen. Eine nennenswerte Weiterentwicklung der Rakete im Vergleich zu ihrem letzten Start ist nicht zu erkennen. Sollten die Träger beider Starts identisch sein, sind einige Daten der ersten Stufe bekannt, da Teile von ihr nach dem letzten Start 2012 geborgen werden konnten. Demnach wird die Stufe mit 4 Triebwerken der Nodong-Rakete mit jeweils knapp 265 kN angetrieben. Als Treibstoff fungiert Kerosin und als Oxidator wird Salpetersäure verwendet. Da sich beim diesjährigen Start kurz nach der Stufentrennung eine Explosion der ersten Stufe ereignete, konnte keine Bergung erfolgen. Ob es sich um eine absichtliche Sprengung handelt oder die Explosion auf einen Fehler zurückzuführen ist, ist nicht bekannt.

Technische Daten der zweiten und dritten Stufe sind, im Gegensatz zur ersten Stufe, nicht durch einen Fund von Hardware untermauert. Die zweite Stufe soll mit dem gleichen Treibstoffgemisch wie die erste funktionieren, die dritte Stufe mit UDMH/NTO. Die Angaben hierzu widersprechen sich aber teilweise; einigen Quellen zufolge sind auch Kerosin/LOX sowie UDMH/Salpetersäure mögliche Treibstoffkombinationen der zweiten bzw. dritten Stufe.

Noch weniger als über den Träger ist über den Satelliten bekannt, da nicht einmal Bilder von ihm existieren. Nach offizieller Verlautbarung sind Instrumente zur Kommunikation und Erdbeobachtung eingebaut, genauere Details wurden aber nicht genannt. Die Masse des Satelliten wird auf etwa 100-200 kg geschätzt. Nach Angabe von CBS taumelt der Satellit wie sein Vorgänger Kwangmyongsong 3 jedoch um seine Achsen und wird deswegen möglicherweise nicht in der Lage sein, seine Aufgaben zu erfüllen, sollten Stabilisierungsversuche erfolglos sein. Die Tatsache, dass bisher noch immer kein Signal vom Satelliten empfangen wurde, scheint diese These zu unterstützen. Ob Nordkorea etwaige Daten eines funktionierenden Satelliten veröffentlichen würde, ist jedoch ohnehin nicht sicher.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Nordkorea: Unha 3 mit Kwangmyongsong 4 von Sohae

Der Beitrag Nordkorea startet Kwangmyongsong 4 auf Unha-3 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: CNTV, Skyrocket, Raumcon. Vertont von Peter Rittinger.

Der Start vom Raumfahrtgelände in Taiyuan erfolgte gegen 5.25 Uhr MESZ. Dabei wird spekuliert, dass als Oberstufentreibstoff ein Feststoff zum Einsatz gekommen sein könnte. Dies würde die mit einer CZ 2C in den Weltraum transportierbaren Masse auf etwa 1,9 t steigern.

Die beiden Satelliten gelangten auf Bahnen zwischen 620 und 650 Kilometern Höhe und einer Bahnneigung von etwa 98 Grad. Mit ihnen sollen Schlüsseltechnologien untersucht und erprobt werden, die zur Verbesserung von Ausrüstung und Betriebsdauer zukünftiger Raumflugkörper beitragen können. Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, dass zunehmend Bauteile Techniken eingesetzt werden, die ausschließlich in China gefertigt wurden.

Konkret geht es bei diesem Flug um mikrowellentaugliche Schalter, verbesserte Thermostaten, weiterentwickelte Instrumente zur Erdbeobachtung, leichtere Kommunikationseinrichtungen und elektrische Antriebstechnik.

Diskutieren Sie mit:

• Chinesische Trägerstarts

Der Beitrag China startet zwei Technologieerprobungssatelliten erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, Planetary Society.

Am heutigen 6. Oktober 2012 erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 12:19 Uhr MESZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt befand sich Cassini in einer Entfernung von rund 2,66 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 174. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell verfügt die Raumsonde auf ihrer Saturnumlaufbahn über eine Inklination von 39 Grad. Bis Mitte des Jahres 2013 soll die Neigung der Cassini-Umlaufbahn durch mehrere dichte Vorbeiflüge an dem Saturnmond Titan in mehreren Schritten allerdings noch auf fast 62 Grad erhöht werden.

Dieser Flugverlauf wird es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern letztendlich bis zum März 2015 ermöglichen, speziell die Polarregionen des Saturn und des größten Mondes innerhalb des Saturnsystems, des etwa 5.150 Kilometer durchmessenden Mondes Titan, im Detail abzubilden und zu untersuchen. Zusätzlich wird auch das Ringsystem des Saturn von den abbildenden wissenschaftlichen Instrumenten der Raumsonde während der kommenden Monate auch wieder in seiner „Gesamtheit“ besser erfasst werden können.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 24 Tage andauernden Orbits Nummer 174 – dieser trägt die Bezeichnung „Rev 173“ – diesmal lediglich 28 Beobachtungskampagnen vorgesehen.

Während der ersten Tage des neuen Saturnumlaufs werden sich die Beobachtungen der ISS-Kamera dabei in erster Linie auf den Saturn und auf dessen Mond Titan konzentrieren. Das Wettergeschehen auf dem Saturn und auf dessen größten Mond unterliegt, genauso wie auch das Wettergeschehen auf der Erde, einer stetig erfolgenden, durch den Wechsel der Jahreszeiten bedingten Veränderung. Durch eine kontinuierlich erfolgende Abbildung von deren Atmosphären wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler weitere Erkenntnisse über die dort ablaufenden Wetterentwicklungen gewinnen.

Kameraaufnahmen der dort befindlichen Wolkenformationen und die Dokumentation von deren Positionsveränderungen sollen zum Beispiel dazu genutzt werden, um die aktuell vorherrschenden Windrichtungen und -geschwindigkeiten zu ermitteln. Diese Daten werden anschließend in Klimamodelle übertragen, mit denen die Wetterentwicklung nachvollzogen werden kann. Mit Aufnahmen, welche unter der Verwendung verschiedener Spektralfilter angefertigt werden sollen, wollen die Wissenschaftler zudem weitere Daten über die Staubverteilung in den oberen Atmosphärenschichten des Titan erlangen.

Des weiteren sind für den 6., 10. und 12. Oktober mehrere Beobachtungen des B-Ringes des Saturn durch die WAC-Kamera vorgesehen. Mit Hilfe der dabei gewonnenen Bilder wollen die Forscher in diesem Ring nach Speichen-Formationen suchen. Erstmals wurden diese ungewöhnliche Formationen vor über 30 Jahren durch die beiden Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 beobachtet. Allgemein wird davon ausgegangen, dass diese Speichen durch elektrostatisch aufgeladene, sehr feine Staubteilchen gebildet werden, welche den Saturn etwas außerhalb der Ringebene umkreisen. Die elektrostatische Aufladung der Teilchen wird dabei durch Gewitter in der oberen Saturn-Atmosphäre verursacht.

Am 15. Oktober stehen dann zusätzlich auch der D-Ring und der F-Ring auf dem Beobachtungsprogramm der Wissenschaftler, wofür dann allerdings die höher auflösende NAC-Kamera eingesetzt werden soll. Aus den angefertigten Aufnahmen der Saturnringe sollen anschließend kurze Video-Animationen erstellt werden. Ein Beispiel für eine solche Animation sehen Sie in dem nebenstehenden Bild.

Für den 17. Oktober ist die Erstellung eines aus 41 Einzelaufnahmen zusammengesetzten Mosaik-Bildes des inneren Saturnsystems vorgesehen. Die WAC-Kamera soll hierbei speziell die Ringe „E“ und „G“ im Detail abbilden, welche sich in erster Linie aus einer Vielzahl von kleinen Staubpartikeln zusammensetzen. Weitere an diesem Tag zu erstellende Aufnahmen sollen die Südpolregion des Mondes Enceladus und die von den dort befindlichen Geysiren ausgestoßenen Wolken aus Wassereispartikeln sowie den D-Ring zum Ziel haben.

Am 18. Oktober wird Cassini schließlich um 11:02 Uhr MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während des Orbits Nummer 174, erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich die Raumsonde 414.480 Kilometer über der obersten Wolkenschicht des Saturn befinden. Ungefähr zum gleichen Zeitpunkt wird die ISS-Kamera zusammen mit einem der Spektrometer an Bord von Cassini, dem Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS), eine Sternokkultation beobachten.

Hierbei wird der im Sternbild „Segel des Schiffs“ (lat. Name „Vela“) gelegene Stern Lambda Velorum, ein sogenannter „Roter Riesenstern“ mit einer scheinbaren Helligkeit von 2,2 mag, verschiedenen Einzelringe des F-Ringes bedecken. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von Lambda Velorum erhoffen sich die Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau und die Struktur der einzelnen Ringe. Durch die zeitliche Abfolge der auftretenden Helligkeitsschwankungen und deren Intensität können so zum Beispiel Rückschlüsse über die Lichtdurchlässigkeit und somit auch über die Materialdichte der einzelnen Ringstrukturen gewonnen werden.

Eine weitere Beobachtungskampagne am 19. Oktober wird dann den A-Ring des Saturn zum Ziel haben. Mit diesen Aufnahmen sollen zum wiederholten Mal sogenannte „Propellerstrukturen“ in diesem Ring dokumentiert werden. Bei diesen an Flugzeugpropeller erinnernden, etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine „Hohlräume“ innerhalb des Ringes, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden – so genannter Moonlets – verursacht werden (Raumfahrer.net berichtete über den bei der Entstehung solcher „Propellerstrukturen“ zugrunde liegenden Prozess). Durch die anzufertigenden Aufnahmen sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets verbessert werden.

In den folgenden Tagen wird die Kommunikation zwischen der Erde und der Raumsonde Cassini vom 22. bis zum 29. Oktober dann zunächst einmal nur noch sehr stark eingeschränkt möglich sein. Der Grund hierfür ist eine demnächst anstehende „Sonnenkonjunktion“. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Himmelskonstellation, bei der sich der Saturn von der Erde aus gesehen in einem Abstand von nur wenigen Grad zu der Sonne befindet. Aufgrund dieser Planetenkonstellation ist die Datenübertragung zwischen der Erde und der in einer Umlaufbahn um den Saturn operierenden Raumsonde stark beeinträchtigt, da die von der Sonne ausgehende Strahlung die Funksignale, welche zwischen der Erde und der Raumsonde hin und her gesandt werden, zu sehr stört.

Augrund der dadurch bedingten Begrenzung der Datenübertragungsraten wird Cassini in diesem Zeitraum keine wissenschaftlichen Untersuchungen des Saturn oder von dessen Monden durchführen. Allerdings wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler diese Zeit dazu nutzen, um mit dem Radio Science Subsystem (RSS), also dem Kommunikationssystem der Raumsonde, den Einfluss zu studieren, welchen die Sonnenstrahlung auf die in mehreren Wellenbereichen ausgesandten Radiosignale von Cassini ausübt. Durch die Verzerrungen der Radiosignale sollen so zum Beispiel Erkenntnisse über den aktuellen Elektronengehalt in der Sonnenkorona gewonnen werden.

Am 30. Oktober 2012 wird Cassini schließlich um 09:17 MEZ in einer Entfernung von rund 2,7 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und diesen 174. Orbit um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 175 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphärenschichten des Saturn vorgesehen. Außerdem wird am 13. November ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug der Raumsonde an dem Mond Titan erfolgen. Cassini wird den Mond dabei mit einer Geschwindigkeit von 5,9 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von 973 Kilometern überfliegen.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planet Saturn
• Saturnmond Titan
• Raumsonde CASSINI

Verwandte Internetseiten:

• Cassini-Huygens Sonderseite
• Cassini-Huygens Newsarchiv
• CICLOPS (engl.)

Der Beitrag Cassini: Saturnorbit Nummer 174 und Sonnenkonjunktion erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter

Nach einem 254 Tage andauernden Flug über eine Distanz von 567 Millionen Kilometern durch den interplanetaren Raum wird die Cruise Stage des nächsten Marsrovers der NASA unseren äußeren Nachbarplaneten in den frühen Morgenstunden des 6. August 2012 erreichen. Unmittelbar darauf beginnt die Phase des Entritts in die Marsatmosphäre, des Abstieges und der Landung auf der Marsoberfläche (nähere Informationen zu dieser „EDL“-Phase finden Sie hier). Allerdings ist die Landung Curiositys nicht frei von einer Vielzahl an potentiellen Fehlerquellen. Prinzipiell stellt bisher absolut jede Landung auf einem fremden Himmelskörper aus technischer Sicht ein Risiko dar und kann nicht als eine simple „Routineoperation“ betrachtet werden. Speziell bei der Landung Curiositys kommen dabei verschiedene Hardware- und Software-Komponenten zum Einsatz, welche zuvor niemals unter realen Bedingungen getestet werden konnten.

Um die einzelnen Phasen der Landung besser nachvollziehen und eventuell auftretende Fehler rekonstruieren zu können wird die Abstiegsstufe des Rovers daher während der auch als die „Sieben Minuten des Terrors“ bezeichneten Landephase eine Vielzahl von Telemetriedaten aufzeichnen und diese in Echtzeit an die verschiedenen gegenwärtig aktiven Marsorbiter der NASA und der ESA sowie an das Deep Space Network (DSN) der NASA weiterleiten.

Direct to Earth-Kommunikation

Zum einen wird dabei eine Abstrahlung von einfachen Zustandssignalen erfolgen, welche allerdings keine genauen Telemetriedaten beinhalten. Diese im Bereich des X-Bandes ausgestrahlten Signaltöne werden mit den Antennen des DSN direkt auf der Erde empfangen und dienen der Verfolgung und Bestätigung der einzelnen, während der Landung autonom ablaufenden Einzelschritte (zum Beispiel „Der Landefallschirm wurde ausgelöst“). Allerdings wird die Erde von Curiositys Position aus gesehen noch vor dem erfolgenden „Touchdown“, dem Aufsetzen des Rovers auf der Marsoberfläche, unter den Horizont sinken. Dies hat zur Folge, dass ab diesem Zeitpunkt keine direkte Übermittlung von Statussignalen zur Erde mehr möglich sein wird.

Gleichzeitig wird die Abstiegsstufe allerdings auch Zustandssignale und detaillierte Telemetriewerte an die drei in Marsumlaufbahnen befindlichen Marsorbiter Mars Reconnaissance Orbiter (kurz „MRO“), Mars Odyssey und Mars Express übertragen, welche zum Zeitpunkt des Atmosphäreneintritts der Abstiegsstufe Curiositys und der Landung alle über eine direkte Sichtverbindung zu dem Rover verfügen werden. Für die Übertragung dieser Telemetriedaten soll der Frequenzbereich des UHF-Bandes genutzt werden.

Mars Reconnaissance Orbiter

Der MRO wird diese Daten zunächst jedoch lediglich in seinem Bordcomputersystem ablegen können. Der Grund hierfür ist, dass sich der Orbiter während der Landephase von der Erde aus gesehen „hinter“ dem Mars befindet und somit keine Möglichkeit einer direkten Weiterleitung der Daten in Richtung Erde besteht. Der Mars Reconnaissance Orbiter wird die aufgezeichneten Telemetriedaten erst während eines späteren Marsorbits an die Erde übertragen, wo sie dann etwa vier bis fünf Stunden nach der erfolgten Landung empfangen werden.

Mars Odyssey

Vielmehr wird die Direktübermittlung der EDL-Daten durch den zweiten Marsorbiter der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, den Orbiter Mars Odyssey, erfolgen. Dieser Orbiter hatte erst am 24. Juli 2012 im Rahmen einer kurzen Zündung seiner Manövriertriebwerke ein Obitkorrekturmanöver durchgeführt. Aufgrund der sich durch das Manöver ergebenen „Vorverlagerung“ des Orbits wird sich Mars Odyssey während der gesamten Landephase in einer direkten Funkverbindung mit der Abstiegsstufe befinden und die empfangenen Daten unverzüglich an die ebenfalls in Sicht befindliche Erde weiterleiten, wo sie von der bei Canberra/Australien gelegenen DSN-Station der NASA empfangen werden sollen.

Der „Touchdown“ Curiositys im Gale-Krater wird am 6. August 2012 gegen 07:17 MESZ erfolgen, was einer lokalen Marszeit im Gale-Krater, dem vorgesehenen Landegebiet des Rovers, von etwa 15:00 Uhr entspricht. Aufgrund der an diesem Tag gegebenen Signallaufzeit von 13 Minuten und 48 Sekunden zwischen dem Mars und der Erde wird der Eingang der Daten, welche die erfolgte Landung bestätigen, jedoch erst gegen 07:31 MESZ erfolgen. Während der EDL-Phase – und auch während der anschließenden Stunden – wird dabei die 70-Meter-Antenne „DSS-43“ für den Empfang der Curiosity-Daten zur Verfügung stehen. Eine weitere DSN-Antenne, die 34-Meter-Antenne „DSS-34“, steht zudem als Backup-System für den Fall des Auftretens technischer Probleme mit der 70-Meter-Antenne bereit.

Mars Express

Aber auch der von der Europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Marsorbiter Mars Express ist in die Landung Curiositys involviert.

„Wir haben bereits vor einigen Monaten damit begonnen, den Orbit [der Raumsonde] dahingehend anzupassen, dass sich Mars Express während der Abstiegsphase in einer exakt synchronisierten Umlaufbahn befindet und einen guten Blickwinkel auf die geplante Flugbahn des MSL haben wird“, so Michel Denis, der für Mars Express verantwortliche Spacecraft Operations Manager der ESA.

Die am ESA-Raumfahrtkontrollzentrum ESOC in Darmstadt beschäftigten Spezialisten für Flugbetrieb und Flugdynamik haben anlässlich der bevorstehenden Landung des Marsrovers auch einen speziellen Flugmodus für Mars Express entwickelt und getestet. Dieser „EDL-Pointing-Mode“ ist dafür verantwortlich, dass sich das Lander-Kommunikationssystem von Mars Express – dieses war ursprünglich für die Kommunikation mit dem bei der Landung auf dem Mars verloren gegangenen ESA-Marslander Beagle 2 vorgesehen – während der gesamten Landephase exakt auf die Abstiegsstufe Curiositys ausrichten wird.

In den frühen Morgenstunden des 6. August wird sich Mars Express dazu um 06:06 MESZ in den EDL-Pointing-Mode begeben und das Lander-Kommunikationssystem in Richtung Mars ausrichten. Zwischen 07:09 und 07:37 MESZ wird der Orbiter dann zunächst die von Curiosity abgestrahlten Kommunikationssignale aufzeichnen. Anschließend wird sich Mars Express ab 07:39 MESZ erneut drehen, seine Hauptantenne wieder in Richtung Erde ausrichten und die zuvor aufgezeichneten Signaldaten an die 35-Meter-Antenne des Deep-Space-Network der ESA in New Norcia/Australien übermitteln. Die Daten werden ab 08:15 MESZ in New Norcia eingehen und von dort aus unverzüglich an das Curiosity-Kontrollzentrum am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien weitergeleitet. Zusätzlich stehen an diesem Tag auch verschiedene Bodenstationen und die dort befindlichen Deep-Space-Antennen des ESTRACK der ESA als „Hot-Backup“ für das Deep-Space-Network der NASA bereit.

„Die NASA hat uns im Jahr 2003 bei der Ankunft von Mars Express am Mars unterstützt und in den vergangenen Jahren haben wir mehrfach Daten für die Rover Spirit und Opportunity weitergeleitet. Mars Express hat auch den Abstieg des NASA-Marslanders Phoenix im Jahr 2008 verfolgt. Wir teilen unsere Deep-Space-Netzwerke regelmäßig“, so Dr. Manfred Warhaut von der ESA. „Die bei Marsmissionen seit langem sowohl auf technischer als auch auf wissenschaftlicher Ebene bestehende Zusammenarbeit zwischen der ESA und der NASA ist vorteilhaft für beide Seiten und hilft beiden Organisationen, die Risiken zu verringern und den Ertrag an wissenschaftlichen Ergebnissen zu erhöhen.“

„Live“-Übertragungen der Landung

Die am 6. August 2012 erfolgende Landung des Rovers Curiosity wird leider für viele Jahre die letzte Landung eines Rovers auf der Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten darstellen. Selbstverständlich lässt sich die NASA diese einmalige Gelegenheit nicht entgehen und wird die Landung in einem entsprechenden Rahmen in Form einer ausführlichen, allerdings englischsprachigen „Live“-Berichterstattung auf NASA-TV zelebrieren.

Sie können die Landung des Rovers Curiosity, welcher die Marsforschung während der kommenden Jahre wesentlich bestimmen wird, aber auch im Rahmen einer deutschsprachigen Übertragung verfolgen. Spacelivecast.de wird an diesem Tag um 06:30 MESZ auf Sendung gehen und Sie neben den Bildern von NASA-TV mit entsprechenden Kommentaren und vielen interessanten Hintergrundinformationen versorgen.

Diskussion zu diesem Artikel

• Marsrover Curiosity
• MSL Rover Curiosity auf Atlas V (541)
• Planet Mars

Verwandte Webseiten

• JPL: Orbitanpassung Mars Odyssey
• Spaceflight Now: Datenübertragung bei der Landung
• ESA: Unterstützung durch Mars Express
• ESA: Timeline Mars Express

Der Beitrag Die Kommunikation bei der Landung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos, Skyrocket. Vertont von Peter Rittinger.

Die Satelliten wurden bis 5.19 Uhr in ihren Zielbahnen in etwa 1.400 km Höhe bei 82,6° Bahnneigung abgesetzt.
Die beiden Gonjez (auf deutsch: Bote) gehören zu einer im Aufbau befindlichen Konstellation für multifunktionale persönliche Satellitenkommunikation. Dazu zählen Sprach- und Datendienste wie Email, Fax und Telex. Die Satelliten können aber auch Daten von Einbruchs- und Brandmeldeanlagen sowie Umweltsensoren entgegennehmen und weiterleiten. Gefunkt wird im A- bzw. B-Band (UHF/VHF) mit bis zu 64 kBit/s. Der Speicher an Bord jedes etwa 280 kg schweren Satelliten liegt bei 8 MByte, die Sendeleistung bei 10 W.

Vorversuche mit dem zivilen System wurden ab 1992 angestellt, die ersten funktionsfähigen Satelliten gelangten 1996 ins All. Die Gonjez-M-Serie gibt es seit 2005, da die geplante Funktionsdauer bei 5 bis 7 Jahren liegt, ist das Netz, das zunächst auf 36, später auf 12 Satelliten ausgelegt war, nach wie vor unvollständig. Ab 2014 sollen Satelliten der verbesserten Serie Gonjez-M1 folgen. Die Raumfahrzeuge werden bei Reschetnjow gefertigt.

Wesentlich erfolgreicher hingegen ist die militärische Version dieses Satellitentyps, Strela (Pfeil). Diese werden seit 1964, die aktuelle Serie Strela-3 seit 1985 gestartet und für die militärisch-taktische Kommunikation in unwegsamem Gelände verwendet. Vom Typ Strela-3 wurden etwa 130 Satelliten erfolgreich gestartet. Strela-3 143 ist weitgehend baugleich zu den zivilen Gonjez.

Zusatznutzlast ist der Jubiläumssatellit MiR (Jubilejni 2), der ebenfalls von Reschetnjow gebaut wurde, allerdings Ausbildungszwecken dient. Studenten und Absolventen der Sibirischen Staatlichen Universität für Luft- und Raumfahrt Krasnojarsk haben MiR mit einem Laserreflektor, einer Kamera zur Fernerkundung, zwei Webcams und einem neuartigen Schaltnetzteil ausgerüstet. Zudem arbeitet er mit neuen Elektronik-Komponenten und funkt im Amateurbereich. Der Satellit dient pädagogisch-studentischen Projekten.

Diskutieren Sie mit:

• Rokot mit 2 Gonjez und MiR

Der Beitrag Zweimal Gonjez, Strela und ein Studentensatellit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

Voraussichtlich am 6. August 2012 wird Curiosity auf spektakuläre Art und Weise die Marsoberfläche erreichen. Der Marssatellit Mars Express der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) wird den Weg des Rovers der US-amerikanischen Raumfahrtagentur (NASA) bis zum Aufsetzen auf dem Marsboden verfolgen und entsprechende Daten aufzeichnen.

In den Morgenstunden des 6. August wird also das bisher größte aller Marsmobile die Oberfläche des roten Planeten erreichen, wenn alles gut geht. Das Ende des Flugs zum Mars von Curiosity mit seiner Landung im Krater Gale ist gleichzeitig Beginn eines ambitionierten Forschungsprogramms. Der Rover soll Klima und Geologie des Planeten untersuchen, Daten zur Einschätzung der Möglichkeit von Leben auf dem Mars sammeln und grundlegende Informationen gewinnen, die der Vorbereitung künftiger bemannter Marsmissionen dienen.

Erreicht der Rover mit der Abstiegsstufe die Atmosphäre vom Mars mit einer Geschwindigkeit von rund 21.000 Stundenkilometern, liegen noch etwa sieben Minuten Flugzeit vor ihm. Beteiligte Wissenschaftler bezeichneten diesen Zeitraum als ‘seven minutes of terror’ – sieben Minuten des Schreckens. Am Ende des geplanten Horrorszenarios bewegt sich Curiosity mit nur noch 3,6 Stundenkilometern auf den Marsboden zu, wenn alle System gearbeitet haben wie geplant.

Eine internationale Flotte von Marssatelliten wird Curiosity bei seinem abenteuerlichen Abstieg beobachten. Zwei NASA-Orbiter, Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter, werden die vom Rover während der Annäherung an die Oberfläche gesendeten Daten erfassen und sie zur Erde weiterleiten. Zusätzlich wird der seit 2003 um den Mars kreisende europäische Orbiter Mars Express die Daten von Curiosity mitschreiben – und sie anschließend zur Erde weiter senden. Eventuell werden die Daten zu Diagnosezwecken benötigt, falls etwas schief gelaufen ist.

Vor einigen Monaten hat die ESA damit begonnen, die Umlaufbahn von Mars Express so anzupassen, dass der Orbiter sich während des Abstiegs von Curiosity an geeigneter Position befinden wird. Man geht davon aus, ein gutes Sichtfeld zu haben.

Spezialisten des Europäischen Raumfahrtkontrollzentrums (ESOC) in Darmstadt haben für die Ausrichtung des zum Empfang der Daten von Curiosity vorgesehenen Kommunikationssystems von Mars Express ein neues System entwickelt und getestet. Das Kommunikationssystem war ursprünglich entworfen worden, um mit dem Marslander Beagle 2 Daten auszutauschen.

Um 7.10 Uhr MESZ, so die aktuellen Planungen, wird Mars Express auf Empfang gehen. Die Bestätigung Curiositys Aufsetzens auf der Marsoberfläche wird gegen 7.31 Uhr MESZ erwartet und soll die Erde via Mars Odyssey erreichen. Vorgesehen ist, dass Mars Express zwischen 7.10 Uhr und 7.38 Uhr MESZ von Curiosity gesendete Daten aufzeichnet.

Hat Mars Express die vorgesehene Datenerfassung abgeschlossen, ist es die Aufgabe des Orbiters, sich Richtung Erde auszurichten und die Daten aus seinem Speicher nach New Norcia in Australien zu senden, wo eine ESA-Antenne mit einem Durchmesser von 35 Metern zum Empfang bereit steht. Den Eingang der Daten erwartet die ESA gegen 8.40 Uhr MESZ. Unmittelbar nach Erhalt will die ESA sie dann an die NASA weiterleiten.

Das Netzwerk der Bodenstationen der ESA wird Curiositys Landung ebenfalls direkt unterstützen. Die ESA stellt ihre Bodenstationen als Backup des DSN (deep-space network) der NASA zur Verfügung. Im Bedarfsfall können ESA-Stationen unmittelbar mit dem Empfang der rund 250 Millionen Kilometer weit gereisten Informationen beginnen.

Im Jahre 2003 unterstützte die NASA die Ankunft von Mars Express am Mars. Immer wieder konnte die ESA in den letzten Jahren mit der Weiterleitung von Daten der US-amerikanischen Rover Spirit und Opportunity aushelfen. Mars Express verfolgte 2008 den Abstieg des US-amerikanischen Landers Phoenix. Die Zusammenarbeit in Sachen Marskommunikation ist also bereits erprobt. Curiosity kann kommen …

Verfolgen Sie die Landung am 6. August 2012 ab 6.30 Uhr MESZ live auf spacelivecast.de!

Diskutieren Sie mit:

• MSL Rover Curiosity
• Planet Mars

Der Beitrag Mars Express hilft bei der Landung des MSL erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: NASA.

Die direkte Kommunikation zwischen Curiosity und der Erde

Für die direkte Kommunikation zwischen dem Kontrollzentrum auf der Erde und dem Rover, der sogenannten „Direct to Earth“-Kommunikation (kurz „DTE“) für das Senden und der „Direct from Earth“-Kommunikation (kurz „DFE“) für das Empfangen von Daten, verfügt Curiosity über eine schwenkbare Hochgewinnantenne (engl. „High Gain Antenna“, kurz „HGA“), welche auf dem Roverdeck montiert ist. Es handelt sich hierbei um eine Patchantenne, welche über eine sehr starke Richtwirkung verfügt. Curiositys sechseckige HGA weist einen Durchmesser von 25,5 x 29,4 Zentimetern auf und verfügt über ein Gewicht von etwa acht Kilogramm.

Trotz einer geringen Verstärkerleistung lassen sich mit dieser Antenne relativ hohe Datenübertragungsraten erzielen, wobei die HGA während des Betriebes allerdings äußerst präzise auf ihre jeweilige Empfangsstation auf der Erde ausgerichtet sein muss. Im Sendebetrieb liegt der Antennengewinn bei einer optimalen Ausrichtung der HGA-Antenne bei einem Wert von 26 dB, beim Empfang von Daten beträgt der Gewinn 21 dB. Bereits eine Fehlausrichtung der Antenne von lediglich acht Grad führt zu einer Halbierung dieser Werte. Liegt die Abweichung dagegen bei einem Wert von mehr als 12 Grad, so ist keine direkte Kommunikation zwischen der Erde und dem Rover möglich.

Im Sendebetrieb liegt die Datenübertragungsrate der HGA-Antenne in einem Bereich zwischen 500 und 32.000 Bits pro Sekunde. Von der Erde eingehende Datenübertragungen werden dagegen typischerweise mit einer Rate von 190 Bit pro Sekunde empfangen. Die vorgesehenen Kommunikationsphasen im Rahmen einer DFE-Verbindung verfügen in der Regel über eine Dauer von 10 bis 15 Minuten. Dies ist ausreichend, um den Rover in diesem Zeitraum seine neuesten täglichen Befehle zu übermitteln.

Curiosity sendet bei einer Frequenz von 8.395 MHz, der Empfang findet bei 7.183 MHz statt. Vorgesehen ist der Einsatz der HGA in erster Linie für das Senden von Statusdaten und Telemetriewerten des Rovers an sein Kontrollzentrum sowie für das Empfangen der dort erstellten Kommandos für die verschiedenen Aktivitäten Curiositys auf der Marsoberfläche.

Sollte im Verlauf der Mission ein Problem mit der HGA-Antenne auftreten, so verfügt Curiosity zusätzlich über eine „Low Gain Antenna“ (kurz „LGA“). Diese LGA verfügt über praktisch keinerlei Richtwirkung, so dass der Rover mittels der LGA fast aus jeder Position heraus mit der Erde kommunizieren kann. Allerdings reduziert diese Eigenschaft der Antenne die erreichbare Datenrate auf einen Wert von lediglich wenigen Dutzend Bit pro Sekunde, so dass der Einsatz der LGA nur in Notfällen vorgesehen ist. Sowohl die HGA als auch die LGA senden und empfangen im Frequenzbereich des X-Bandes.

Datenübertragung via Relaisstation im Marsorbit

Der Großteil der im Rahmen der Curiosity-Mission gesammelten wissenschaftlichen Daten soll dagegen mit Hilfe einer im Orbit um den Mars befindliche „Kommunikationsrelaisstation“ an das Rover-Kontrollzentrum übertragen werden. Hierfür ist der ebenfalls von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) vorgesehen. Da der MRO den Mars in einer Höhe von nur wenigen hundert Kilometern über dessen Oberfläche umkreist, kann Curiosity seine zuvor gesammelten Daten und angefertigte Aufnahmen der Planetenoberfläche mit einem im Vergleich zu einer direkten Übermittlung zur Erde relativ geringen Energieverbrauch und in einem verhältnismäßig kurzen Zeitraum an den Orbiter übermitteln. Zu diesem Zweck – der Kommunikation mit einem nur wenige hundert Kilometer entfernt befindlichen Marsorbiter – wurde Curiosity mit einer „Rover UHF Antenna“ (RUHF) ausgestattet. Bei der RUHF handelt es sich um eine ebenfalls auf dem Roverdeck montierte Wendelantenne, welche aufgrund ihrer schwachen Richtwirkung in einem relativ großen Winkelbereich einen Antennengewinn von etwa drei bis sechs dB erreicht.

Die über die RUHF-Antenne ausgestrahlten Daten werden im Frequenzbereich des UHF-Bandes bei 401 MHz ausgestrahlt. Der Datenempfang erfolgt dagegen bei 437 MHz. Curiositys UHF-System verfügt über zwei redundante Transmitter, platziert im sogenannten „Electra Lite Transponder“ (ELT), welche alle für die Verarbeitung und Erzeugung von Funksignalen notwendigen Bauteile enthalten. Jeder der beiden Transmitter wiegt drei Kilogramm und benötigt im Betrieb eine elektrische Leistung von bis zu 96 Watt.

Unter optimalen Umständen kann Curiosity im UHF-Sendebetrieb pro Sekunde eine Datenmenge von bis zu zwei Millionen Bit an den MRO übermitteln. Im Empfangsmodus werden bis zu 256 KBit pro Sekunde erreicht. Die von Curiosity ausgesandten Daten werden von dem UHF-Kommunikationssystem des Mars Reconnaissance Orbiter empfangen, von diesem verarbeitet und anschließend über das Hochleistungssendesystem des Orbiters im X-Band-Bereich an die Erde weitergeleitet. Curiosity wird pro Marstag für etwa acht Minuten in der Lage sein, mit dem MRO kommunizieren. In diesem Zeitraum, so die Einschätzung der NASA, kann Curiosity zwischen 100 und 250 Megabit an Daten an diesen übermitteln. Bei einer ausschließlich über die HGA-Antenne erfolgenden „Direct to Earth“-Kommunikation würde man dagegen für die Übermittlung einer Datenmenge von 250 Megabits einen Zeitraum von bis zu 20 Stunden benötigen.

Im Vergleich zu den früheren Marsorbitern ist der seit dem März 2006 in einer Umlaufbahn um den Mars befindliche MRO mit einem neuartigen Kommunikationssystem ausgestattet, welches die Übermittlung von zuvor nie erreichten Datenmengen an die Erde ermöglicht. Theoretisch kann die dabei erreichte Datenübertragungsrate einen Wert von bis zu sechs Megabit pro Sekunde erreichen. Zu diesem Zweck verfügt der MRO unter anderem über eine drei Meter durchmessenden Parabolantenne, welche wohl als das hervorstechende optische Merkmal in der Struktur dieser Raumsonde bezeichnet werden kann.

Sollte der Mars Reconnaissance Orbiter während der Curiosity-Mission aufgrund eines technischen Defektes ausfallen und somit nicht mehr als Datenrelaisstation zur Verfügung stehen, so könnte auch der zweite derzeit aktive Marsorbiter der NASA, die bereits seit dem Oktober 2001 in einem Marsorbit befindliche Raumsonde Mars Odyssey, die Funktion des MRO übernehmen. Hierbei würde allerdings die maximal erreichbare Datenübertragungsrate abhängig von dem von Mars Odyssey verwendeten Kommunikationssystem auf 128.000 beziehungsweise 256.000 Bits pro Sekunde sinken.

Eine weitere Alternative bietet sich durch den dritten gegenwärtig aktiven Marsorbiter, der von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebenen Marssonde Mars Express. Auch das UHF-System von Mars Express ist in der Lage, mit Curiosity zu kommunizieren und die von der Marsoberfläche empfangenen Daten an das Rover-Kontrollzentrum weiterzuleiten. Allerdings ist dies nur kurzzeitig und während eventuell eintretender Notsituationen wie zum Beispiel einem zeitgleich auftretenden Sicherheitsmodus der beiden NASA-Orbiter vorgesehen – jedoch keineswegs als Dauerlösung.

Sollten während der Curiosity-Mission tatsächlich sowohl der Mars Reconnaissance Orbiter als auch Mars Odyssey dauerhaft ausfallen (beide Missionen befinden sich immerhin bereits seit mehreren Jahren in einer Marsumlaufbahn und wurden mittlerweile jeweils mehrfach von der NASA verlängert), so könnte die Datenübertragung nur noch auf direktem Weg durch die HGA-Antenne erfolgen. Trotz dieser sich daraus ergebenden gravierenden Begrenzungen der Datenübertragungsraten wäre die weitere Fortführung der Mission in diesem hoffentlich nicht eintretenden Fall nicht gefährdet. Allerdings würde sich das Volumen der an das Kontrollzentrum übermittelten Datenmenge sehr wahrscheinlich mehr als deutlich reduzieren.

Einen Ersatz für die drei derzeit aktiven Marsorbiter wird es frühestens ab dem Herbst 2014 geben. Ab dann wird sich der nächste Marsorbiter der NASA, die für einen Start im November 2013 vorgesehene Marsmission MAVEN, in einer Umlaufbahn um unseren äußeren Nachbarplaneten befinden.

Das Deep Space Network der NASA

Die von dem Marsrover Curiosity in Richtung Erde ausgesandten Daten werden auf unserem Heimatplaneten zunächst von den verschiedenen Antennen des Deep Space Network (DSN) der NASA empfangen. Bei dem DSN handelt es sich um ein über den gesamten Globus verteiltes Netzwerk aus Parabolantennen, mit denen die US-amerikanische Weltraumbehörde die Kommunikation mit ihren verschiedenen interplanetaren Weltraummissionen abwickelt. Die drei größten Standorte des DSN befinden sich auf einem in der Mojave-Wüste im US-Bundesstaat Kalifornien befindlichen Stützpunkt der US-Army, 40 Kilometer südwestlich der australischen Hauptstadt Canberra und 60 Kilometer westlich von Madrid/Spanien. Jede dieser Stationen verfügt neben mehreren kleineren Parabolantennen über jeweils mindestens eine 26-Meter-Antenne, zwei 34-Meter-Antennen und eine 70-Meter-Antenne. Neben der interplanetaren Kommunikation werden diese Antennensysteme zum Beispiel auch für radioastronomische Forschungen oder für die Radaruntersuchung erdnaher Asteroiden eingesetzt.

Die Verteilung der einzelnen Stationen über den gesamten Globus – jede der größeren Stationen ist etwa 120 Längengrade oder ein Drittel des Erdumfangs von der nächsten Station entfernt – ermöglicht es der NASA, trotz der Rotation der Erde zu jedem Zeitpunkt mit ihren verschiedenen Raumsonden in Kontakt zu treten. Die von den einzelnen Stationen empfangenen Daten des Rovers werden nach ihrem Eingang von den verschiedenen Standorten aus an das am Jet Propulsion Laboratory (JPL) befindliche Rover-Kontrollzentrum in Pasadena/Kalifornien übermittelt. In umgekehrter Richtung wird auch der Marsrover Curiosity auf diesem Weg mit den täglich für seine Forschungsmission notwendigen Kommandos oder komplexeren Informationen wie zum Beispiel den im Laufe der Zeit zu erstellenden Updates seiner Software versehen.

Die derzeit verfügbaren 70-Meter-Antennen des DSN verfügen über ein Gewicht von jeweils fast 3.000 Tonnen. Diese Antennen sind aufgrund ihrer Größe in der Lage, die Signale von Raumsonden auszumachen, welche mehr als 16 Milliarden Kilometer von unserer Erde entfernt sind. Voraussetzung hierfür ist allerdings eine absolut exakte Ausrichtung der Antennen und der damit verbundenen Transponder in Richtung der anzupeilenden Signalquelle.

Problematisch gestaltet sich dabei nicht nur immer wieder das mechanische Bewegen einer Masse von 3.000 Tonnen. Zusätzlich bieten die Antennen mit ihrer Fläche von jeweils 3.850 Quadratmetern auch eine Angriffsfläche für die örtlich vorherrschenden Windströmungen. Aufgrund ihrer stabilen mechanischen Struktur kann die 70 Meter durchmessende DSN-Antenne DSS-43 dabei zum Beispiel konstant auftretenden Windgeschwindigkeiten von bis zu 72 Kilometern pro Stunde wiederstehen. In Böen auftretende Winde können sogar Geschwindigkeiten von mehr als 88 Kilometern pro Stunde erreichen, ohne dass die Funktionalität der Anlage beeinträchtigt wird.

Mit welchen Raummissionen wird zum Beispiel die DSN-Station bei Canberra demnächst in Kontakt treten? Hier eine Übersicht über die für die nächsten Tage geplanten Aktivitäten. Die mit Curiosity vorgesehenen Verbindungen sind dabei mit dem Kürzel MSL (für Mars Science Laboratory – so lautete Curiositys frühere Bezeichnung) versehen.

Verwandte Webseiten

• NASA MSL: Telecommunication System Design (engl.)
• NASA: Data Rates / Returns (engl.)
• NASA Deep Space: 70 meter antennas (engl.)

Diskussion zu diesem Artikel

• Marsrover Curiosity
• MSL Rover Curiosity auf Atlas V (541)
• Planet Mars

Der Beitrag Die Kommunikation mit der Erde erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Xinhua.

Darin geht es um die Entwicklung der chinesischen Raumfahrtindustrie sowie um Forschung und Kooperation mit anderen Staaten bzw. Organisationen. Die Entwicklung der Raumfahrtindustrie wird als Teil einer Gesamtentwicklungsstrategie gesehen. Als Unterpunkte werden dabei Wissenschaftlichkeit, Unabhängigkeit, die friedliche Nutzung, Innovation und Offenheit genannt.

Besonders betont werden Müllüberwachung und Müllvermeidung bei zukünftigen Projekten. Damit nähert man sich internationalen Standards an. 2007 noch sorgte die Volksrepublik beim Abschuss eines eigenen Satelliten für einen gewaltigen Anstieg von gefährlichem Weltraummüll im viel benutzten Bereich polarer Orbits. Die Teile stellen aber auch eine erhebliche Gefahr für alle anderen niedrigen Erdumlaufbahnen dar. Darauf wird in dem Dokument aber mit keiner Silbe eingegangen.

Zusammengefasst werden Erfolge der letzten 5 Jahre auf den Gebieten Raketentechnik und Starts, Erderkundung, Kommunikation, Navigation, Wissenschaft, Technologie, bemannte Raumfahrt, Mondsonden, Telemetrie, Bahnverfolgung, Steuerung und Anwendung der gewonnenen Daten. Auf diesen Gebieten liegen auch die Schwerpunkte in den nächsten 5 Jahren.

Insbesondere sollen neue Trägerraketen mit ungiftigen Treibstoffkomponenten und teilweise schadstofffreien Abgasen zum Einsatz kommen. Dazu werden die Raketen der Typen Langer Marsch 5, 6 und 7 modular entwickelt. Sie verwenden Kerosin und flüssigen Sauerstoff oder flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff als Treibstoffe und erreichen damit ein breites Spektrum von Nutzlasten für beliebige Bahnen. Die kleinste Variante bringt 200 kg in einen niedrigen Erdorbit, die größte 25 t. Außerdem schafft diese Variante der LM 5 ganze 14 t in eine Transferbahn für den geostationären Orbit. Damit würde die LM 5 zeitweilig zur stärksten einsatzfähigen Trägerrakete der Welt.

LM 6 und 7 sind für kleinere Nutzlasten, dafür aber kürzere Vorbereitungszeiten gedacht. Die LM 7 soll außerdem bei bemannten Flügen zum Einsatz kommen und damit möglicherweise die LM 2 nach und nach ablösen.

Die kommenden Ziele im Weltraum sind prinzipiell bereits bekannt. Die Flotte von Erderkundungs-, Kommunikations- und Navigationssatelliten wird zügig ausgebaut, Telemetrie- und Bahnverfolgungssysteme werden komplettiert. Im Weltraum will man zunehmend Forschung betreiben. Als Forschungsobjekte werden Kosmologie (Schwarze Löcher, Dunkle Materie, Quantentheorie), Mond und Planeten genannt. In der bemannten Raumfahrt werden Flüge mittlerer Aufenthaltsdauer im Zusammenhang mit der Erprobung der Tiangong-Stationen genannt. Dabei sollen beispielsweise Lebenserhaltungssysteme erprobt und verbessert sowie das Nachtanken im All getestet werden. Dies dient der Vorbereitung des Aufbaus einer größeren chinesischen Raumstation.

Zum Punkt Offenheit werden Kooperationsabkommen mit Russland, der Ukraine, der ESA, Brasilien, Frankreich, Großbritannien, Deutschland, der NASA, Venezuela, EUMETSAT sowie weiteren Staaten und Organisationen genannt.

Raumcon:

• Diskussion im Thema Chinesische Raumfahrt

Der Beitrag Chinesische Richtlinien der nächsten 5 Jahre erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

Die ESA teilte am 2. Dezember 2011 mit, dass in Absprache mit den russischen Missionsmanagern von Fobos-Grunt und ihrem Einverständnis die Ingenieure der ESA ihre Unterstützung bei der Bahnverfolgung der Sonde mit Ablauf des Tages beenden.
Bemühungen in der vergangenen Woche, Kommandos an die Marssonde zu schicken und mit Bodenstationen der ESA Daten von der Sonde zu empfangen, führten zu keinem Erfolg. Eine Reaktion von Fobos-Grunt auf die Befehle vom Boden konnte nicht festgestellt werden.

Die bis jetzt mit der Bahnverfolgung und den Kontaktversuchen befassten ESA-Arbeitsgruppen sind zu neuer Unterstützung bereit, sollte sich die Situation von Fobos-Grunt in irgendeiner Weise so ändern, dass die ESA ihre Expertise sinnvoll einbringen kann.

Raumcon:

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

Der Beitrag ESA-Unterstützung für Fobos-Grunt vorerst eingestellt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.