Quelle: Beyond Gravity, 6. August 2025

Zürich, 6. August 2025 – Mitte August wird der erste einer neuen Generation polarer europäischer Wettersatelliten ins All gestartet. Der Satellit MetOp-Second Generation wird vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Südamerika) an Bord der europäischen Trägerrakete Ariane 6 starten. Der Wettersatellit wird Feuchtigkeit und Temperatur sowie Aerosole messen. „Dieser neue europäische Wettersatellit wird zusammen mit seinen fünf Pendants die Genauigkeit der Wettervorhersagen und die Überwachung des Klimawandels erheblich verbessern. Ein Schlüsselelement dieser Mission ist unser Radiookkultationsinstrument. Unser sogenanntes Radiookkultationsinstrument liefert wichtige Wetterdaten, beispielsweise über Luftfeuchtigkeit und Temperatur, und unterstreicht unsere Fähigkeiten als wichtiger Datenlieferant“, sagt Oliver Grassmann, Executive Vice President Satellites bei Beyond Gravity, einem führenden Zulieferer für die institutionelle und kommerzielle Raumfahrtindustrie. Oliver: „Unsere Produkte werden ein integraler Bestandteil der Mission sein.“ Neben dem Instrument für die Radiookkultation lieferte Beyond Gravity auch die Primärstruktur des Satelliten, die Wärmeisolierung und mehrere Produkte für die Trägerrakete Ariane 6. Hauptauftragnehmer für den Satelliten ist Airbus Defence and Space in Toulouse.

Radiookkultationsinstrument liefert wichtige Wetterdaten

Das Radiookkultationsinstrument von Beyond Gravity ist auf allen sechs Wettersatelliten der zweiten Generation von MetOp im Einsatz. Die Radiookkultation im Weltraum misst, wie sich Radiosignale von Satelliten beim Durchqueren der Erdatmosphäre krümmen, und hilft so, Wetter, Klima und atmosphärische Bedingungen zu verstehen. „Unser marktführendes Radiookkultations-Sondierungsinstrument wird Messungen der atmosphärischen Temperatur und Luftfeuchtigkeit liefern, die für Wettervorhersagen und die Klimaüberwachung von großem Nutzen sein werden. Unsere Technologie wird die Wettervorhersagekapazitäten Europas für die kommenden Jahre verbessern“, fügt Oliver Grassmann hinzu. „Unser Radiookkultationsinstrument, das auf den sechs MetOp-SG-Raumfahrzeugen gestartet wird, wird die Radiookkultationsdaten mit modernster Leistung, einer erweiterten Anzahl von Sondierungen und einer kontinuierlichen globalen Abdeckung revolutionieren. Das Instrument wird die Anzahl der Okkultationen auf 2100 pro Tag und Instrument mehr als verdoppeln.“ Unser Instrument wurde von Europa für die Radiookkultationssondierung (RO) ausgewählt und wird bis 2050 RO-Daten liefern.

Sechs Meter hohe Struktur und Wärmeisolierung

Die sechs Meter hohe Struktur all dieser Satelliten wurde am Standort von Beyond Gravity in Zürich (Schweiz) gebaut. Sie besteht aus Kohlefaser, Aluminium und Titan für kritische Verbindungen und wiegt etwa eine Tonne. Der Wettersatellit ist mit einer Wärmedämmung von Beyond Gravity ummantelt, um ihn vor den hohen Temperaturschwankungen von plus/minus 200 Grad Celsius im Weltraum zu schützen. So wird das Innere des Satelliten auf einer konstanten Raumtemperatur gehalten, was das reibungslose Funktionieren der Instrumente an Bord gewährleistet. Die Isolierung besteht aus mehreren Schichten sehr dünnen, metallbeschichteten Kunststoffs und wurde in Berndorf, Österreich, hergestellt.

Europäische MetOp-Wettersatelliten

Seit 2006 umkreisen europäische MetOp-Wettersatelliten die Erde vom Nordpol bis zum Südpol. Mit diesem Satelliten wird der erste von sechs Wettersatelliten der neuesten Generation, MetOp-Second Generation, ins All gebracht und ergänzt die beiden bereits im Orbit befindlichen MetOp-Wettersatelliten der ersten Generation*. Die MetOp-Second-Generation-Satelliten werden die kontinuierliche globale Beobachtung aus der polaren Umlaufbahn sicherstellen. In den kommenden Jahren werden weitere MetOp-Satelliten der zweiten Generation gestartet. Angesichts des Klimawandels, der zu häufigeren und schwereren Extremwetterereignissen führt, sind präzise und zeitnahe Wettervorhersagen wichtiger denn je.
Insgesamt besteht MetOp-Second Generation (SG) aus sechs Satelliten: drei aufeinanderfolgenden Paaren, bestehend aus einem Satelliten vom Typ A und einem vom Typ B, die eine Vielzahl unterschiedlicher, sich ergänzender Instrumente mitführen. Der derzeitige erste Satellit ist ein Satellit vom Typ A (MetOp-SG-A). Die Satelliten vom Typ A sind außerdem mit dem Copernicus Sentinel-5-Instrument für ultraviolette, sichtbare, nahinfrarote und kurzwellige Infrarotstrahlung ausgestattet, um wichtige Luftschadstoffe und klimabezogene Gase zu messen. Die MetOp-SG-Mission wurde in langjähriger Zusammenarbeit zwischen der ESA und Eumetsat entwickelt.

Nutzlastverkleidung zum Schutz des Wettersatelliten

Die Spitze der Ariane-6-Rakete, mit der MetOp-Second Generation gestartet wird, besteht aus der Nutzlastverkleidung von Beyond Gravity aus Kohlefaserverbundwerkstoff. Die Verkleidung hat einen Durchmesser von 5,4 Metern. Die beiden Hälften der Nutzlastverkleidung, die am Standort von Beyond Gravity in Emmen, Schweiz, hergestellt wurden, schützen den Satelliten vor den starken Kräften, die während des Starts und in den frühen Flugphasen auftreten.

Nutzlastadapter für Ariane 6

Darüber hinaus lieferte Beyond Gravity von seinem Standort in Linköping (Schweden) aus das Nutzlastadaptersystem für die europäische Schwerlastrakete Ariane 6. Das Nutzlastadaptersystem verbindet den Satelliten und die Trägerrakete während des Starts und setzt den Satelliten dann präzise in die Umlaufbahn aus, sobald die richtige Höhe erreicht ist.

Hochtemperaturisolierung für Ariane 6

In Österreich produzierte Beyond Gravity die Hochtemperaturisolierung für die Raketentriebwerke der unteren und oberen Stufe der Trägerrakete sowie den Triebwerksgimbal zur Ausrichtung der oberen Stufe der Rakete. Auf dem Weg von der Erde ins All muss das durch die Isolierung geschützte Raketentriebwerk mehrere Minuten lang extremer Hitze von bis zu 1.500 Grad Celsius standhalten. Die Isolierung schützt die Abgassysteme der Rakete rund um das Triebwerk, das mit Sauerstoff und Wasserstoff betrieben wird. Auch die Hochtemperaturisolierung für die obere Stufe der Trägerrakete Ariane 6 (in der Nähe des wiederzündbaren Vinci-Triebwerks) wurde geliefert. Diese Isolierung besteht aus Glasgewebe und Polymerfolien.

Kardanmechanismus für die obere Stufe

Für Ariane 6 liefert das Unternehmen auch einen Kardanmechanismus für die obere Stufe der Rakete. Der Mechanismus dient als Gelenk zur Ausrichtung des Triebwerks für die Schubvektorsteuerung der Oberstufe der Rakete. Der spezielle Mechanismus, der nur zehn Kilogramm wiegt, muss Schubkräfte von 15 Tonnen übertragen, was der Kraft einer Diesellokomotive entspricht.

MetOp & Meteosat: Kombination von polaren und geostationären Umlaufbahnen

Das europäische Wetterbeobachtungssystem basiert auf einer Doppelbahnstrategie, bei der eine Satellitenfamilie in einer polaren Umlaufbahn und eine andere Satellitenfamilie in einer geostationären Umlaufbahn eingesetzt wird. Die Komplementarität von Satelliten in polaren Umlaufbahnen und geostationären Umlaufbahnen ist für eine genaue Wettervorhersage von entscheidender Bedeutung.
Die MetOp-Wettersatelliten umkreisen die Erde von Pol zu Pol in einer Höhe von 832 km. Sie können alle paar Tage Daten zur globalen Abdeckung liefern und detaillierte Beobachtungen durchführen. Im Gegensatz dazu schweben andere europäische Wettersatelliten, die Meteosat-Satelliten, viel höher, nämlich in einer geostationären Umlaufbahn (GEO) in 36.000 km Höhe über dem Äquator. Von dort aus können diese Satelliten sich schnell entwickelnde Ereignisse (z. B. Hurrikane) für Now-Casting und kurzfristige Wettervorhersagen überwachen.
Da sie jedoch über dem Äquator fixiert sind, werden einige Teile der Erde nie erfasst.

*Die polarumlaufenden Wettersatelliten der ersten Generation MetOp-B (gestartet im September 2012) und MetOp-C (gestartet im November 2018) operieren in einer Höhe von 817 km. MetOp-A, der erste Satellit dieser Serie, wurde Ende 2021 aus der Umlaufbahn genommen.

Weitere Informationen zu MetOp Second Generation finden Sie unter: https://www.eumetsat.int/metop-sg

Weitere Informationen zum Radiookkultationsinstrument von Beyond Gravity: https://www.beyondgravity.com/en/satellites/electronic-solutions/radio-occultation

https://www.eumetsat.int/metop-sg-instruments

Das Radiookkultationsinstrument der nächsten Generation von Beyond Gravity für MetOp-Second Generation bietet gegenüber den Radiookkultationsinstrumenten der ersten Generation von MetOp eine Reihe von Verbesserungen, darunter:

• Mehr Okkultationen: Bis zu 2100 pro Tag, mehr als doppelt so viele wie bisher.
• Kontinuierliche Open-Loop-Verfolgung: Misst GNSS-Signale bei allen Wetterbedingungen.
• Genauere Messungen der Troposphäre.
• Neue Daten zur Ionosphäre für die Weltraumwettervorhersage.
• Genauere Messungen der atmosphärischen Temperatur und des Luftdrucks.
• Genaue Messungen auch bei starken Störungen.

Beyond Gravity mit Hauptsitz in Zürich, Schweiz, ist das erste Raumfahrtunternehmen, das eine Start-up-Mentalität, Agilität, Schnelligkeit und Innovationskraft mit jahrzehntelanger Erfahrung und bewährter Qualität verbindet. Rund 1800 Mitarbeitende an 12 Standorten in sechs Ländern (Schweiz, Schweden, Österreich, USA, Finnland und Portugal) entwickeln und fertigen Produkte für Satelliten und Trägerraketen mit dem Ziel, die Menschheit voranzubringen und die Erforschung der Welt und darüber hinaus zu ermöglichen. Beyond Gravity ist der bevorzugte Lieferant von Strukturen für alle Arten von Trägerraketen und ein führender Anbieter ausgewählter Satellitenprodukte und Konstellationslösungen im New-Space-Sektor. Im Jahr 2024 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von rund 359 Millionen Schweizer Franken. Weitere Informationen unter: www.beyondgravity.com

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Metop-SG-A1 mit Sentinel-5A auf Ariane 62.

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Quelle: DLR 29. August 2024.

29. August 2024 – Deutschland wird heute ein hochmodernes Messinstrument, das Multispektralradiometer „METimage“ an die Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten EUMETSAT und die Europäische Weltraumorganisation ESA ausliefern. Es misst insbesondere Wolken, Eisbedeckung, Oberflächentemperaturen von Land und Ozeanen, Vegetation und Bränden in einer bisher nicht möglichen Genauigkeit und trägt damit zu präziseren Klima- und Wettervorhersagen bei. Das erste Flugmodell hat einen Wert von rund 300 Millionen Euro. Es handelt sich dabei um den deutschen Beitrag zu einem internationalen Programm von EUMETSAT, das 2025 starten soll. Die Entwicklung und der Bau wurden von der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemanagt und vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr zusammen mit EUMETSAT finanziert. Das Instrument wurde von Airbus in Friedrichshafen entwickelt und gefertigt. Zwei weitere Flugmodelle befinden sich noch im Bau.

„Mit METimage setzt Deutschland neue Maßstäbe in der Erdbeobachtung und Wettervorhersage. Dieses Instrument verkörpert deutsche Spitzentechnologie und wird einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Klimamodellen und Wettervorhersagen weltweit leisten. Damit können künftig extreme Wetterereignisse präziser erkannt und Menschen frühzeitig gewarnt werden. METimage ist ein Paradebeispiel dafür, wie Investitionen in Raumfahrttechnologie direkte Vorteile für unseren Alltag und unsere Zukunft bringen.“ – Dr. Volker Wissing, Bundesminister für Digitales und Verkehr

„Wir leben in einer Dekade zunehmender Starkwetterereignisse. In diesen turbulenten Zeiten des Klimawandels sind wir alle auf präzise Erdbeobachtungs- und Wetterinformationen angewiesen. Dabei spielen Satelliten eine Schlüsselrolle, denn unsere tägliche Wettervorhersage besteht zu rund 85 Prozent aus Satellitendaten. METimage wird in Zukunft entscheidend dazu beitragen, dass unsere Wettervorhersage noch präziser wird. Gleichzeitig wird METimage wichtige Daten für die globalen Klimamodelle liefern, um die richtigen Maßnahmen gegen die Auswirkungen des Klimawandels einzuleiten.“ – Dr. Walther Pelzer, Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR

Revolutionäre Technologie für präzise Messungen
METimage operiert aus 830 Kilometer Höhe und scannt alle 1,7 Sekunden einen 2.670 Kilometer breiten Bodenstreifen mit einer Auflösung von 500 Meter pro Bildpunkt. Dies wird durch einen rotierenden Spiegel ermöglicht, der die gesamte Erdoberfläche innerhalb eines Tages abtastet. Neben Detektoren, die im sichtbaren Spektralbereich arbeiten, sind Infrarotdetektoren verbaut, die bei Temperaturen unter minus 200 Grad Celsius betrieben werden. METimage nimmt hierdurch 20 verschiedene Spektralkanäle in einem Bereich von 443 Nanometern bis 13.345 Mikrometern auf. Sowohl in Bezug auf die Anzahl der spektralen Kanäle, als auch auf die geometrische Auflösung, stellt dies eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem US-amerikanischen Vorgängermodellen AVHRR („Advanced Very High Resolution Radiometer“) dar, die unter anderem auf den Satelliten Metop-A und Metop-B geflogen sind.

Dank dieser Technik kann METimage Wolken, Wasserdampf und Aerosole, Land- und Ozeanoberflächentemperaturen sowie Eisbedeckung, Vegetation und auch Brände hochgenau messen. Dank der hochwertigen METimage-Bilddaten wird es Expertinnen und Experten weltweit möglich sein, deutliche Verbesserungen für die Wetter- und Klimavorhersage zu erzielen.

Langfristiges Engagement für globale Wetterbeobachtung
METimage spielt eine zentrale Rolle auf den Satelliten Metop-SG (Second Generation), des Programms EUMETSAT Polar System – Second Generation (EPS-SG), wovon der erste 2025 starten soll. EPS-SG hat das Ziel, neue und bessere globale Wetter- und Klimadaten zu liefern. Hierzu werden die Metop-SG-Satelliten die Erde auf polaren Umlaufbahnen umkreisen. Diese Informationen sollen die Wettervorhersagen in Europa und weltweit bis zu zehn Tage im Voraus verbessern. Das Programm hat eine geplante Laufzeit von 24 Jahren und wird durch drei identische Satellitenpaare abgedeckt werden. METimage ist der deutsche Beitrag zum Programm. Das Instrument wird für alle drei Satellitengenerationen hergestellt und verbaut werden.

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• EUMETSAT

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Quelle: Airbus Defence and Space.

Madrid, 6. April 2022 – Das Flugmodell des Antennen-Subsystems für das Scatterometer (SAS) der zweiten Generation der MetOp-Wettersatelliten wurde nach viermonatigen umfangreichen Tests im Airbus-Werk in Madrid offiziell ausgeliefert. Es wird nun zu Airbus nach Friedrichshafen gebracht, wo es zusammen mit den anderen Instrumenten in den Satelliten integriert werden wird.

Das SAS-Protoflugmodell war einer langen Testkampagne unterzogen worden, bei der es den extremen Bedingungen ausgesetzt wurde, denen es während des Starts und des Betriebs in der Umlaufbahn ausgesetzt sein wird. Zu diesen Tests gehörten die Entfaltung der Antenne, thermische Zyklen, mechanische Vibrationen und akustische Belastung.

„Dies ist für uns ein sehr wichtiger Meilenstein, da es sich um ein Drei-Antennen-System mit einem sehr komplexen Einsatz im Orbit handelt“, sagte Luis Guerra, Leiter von Airbus Space Systems Spanien. „Der meteorologische Satellit MetOp-SG SAT-B wird sich zur Erfüllung seiner Mission auf zwei Schlüsselinstrumente stützen, zu denen Airbus in Spanien einen wesentlichen Beitrag leistet: das Scatterometer (SCA) mit dem Antennen-Subsystem (SAS) und den Ice Cloud Imager (ICI).“

Das SCA mit seinem wichtigsten Teilsystem SAS ist eines von fünf Instrumenten an Bord von MetOp-SG SAT-B und wird eine doppelt so hohe Auflösung wie die erste Generation an Bord der MetOp-Satelliten bieten. Es wird die Windgeschwindigkeit und -richtung über der Meeresoberfläche messen, um die Überwachung großräumiger Phänomene wie Ozeanwinde und kontinentale Eisschilde zu unterstützen, und die Bodenfeuchtigkeit an der Landoberfläche überprüfen, die ein wichtiger Faktor für die Wasser- und Wärmeflüsse zwischen dem Boden und der Atmosphäre ist. Das System soll 99 Prozent der Erdoberfläche innerhalb von zwei Tagen mit einer Auflösung von 25 Kilometern abdecken.

Die von Scatterometern gelieferten Daten werden seit über 30 Jahren, seit ERS-1 und 2, für Wetter- und Wellenvorhersagen genutzt. In jüngerer Zeit wurden sie mit den MetOp-Satelliten zur Untersuchung ungewöhnlicher Wetterphänomene wie El Niño, der langfristigen Auswirkungen der Entwaldung und der Veränderungen der Meer-Eismassen an den Polen genutzt. All dies spielt eine zentrale Rolle für die Überwachung des Klimawandels.

Die MetOp-SG SAT-B-Satelliten konzentrieren sich auf den Einsatz von Mikrowellensensoren, die Folgendes liefern werden: verbesserte Temperatur- und Feuchtigkeitssondierungen im Infrarot-, Mikrowellen- und Radio-Okkultationsbereich; Bewegungsvektoren der polaren Atmosphäre, die aus optischen Bildern extrahiert werden; neue Niederschlags- und Wolkenmessungen aus Bildern im optischen, Submillimeter- und Mikrowellenspektrum; und hochauflösende Messungen der Windvektoren an der Meeresoberfläche und der Bodenfeuchtigkeit, die aus Scatterometer-Beobachtungen gewonnen werden. Diese Daten werden dazu beitragen, die numerische Wettervorhersage – das Rückgrat unserer täglichen Wettervorhersagen – auf regionaler und globaler Ebene zu verbessern.

Der erste Start der MetOp-SG-Mission ist für 2024 nach Abschluss der Integrations- und Satellitentests geplant. Die nominale Betriebsdauer der drei MetOp-SG-Satelliten beträgt 7,5 Jahre, so dass eine vollständige Abdeckung über einen Zeitraum von 21 Jahren gewährleistet ist.

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• MetOp SG – Meteorological Operational Satellite, Second Generation

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Quelle: Airbus Defence and Space.

Friedrichshafen, 7. Oktober 2021 – Das erste „B“-Modell der nächsten Generation polarumlaufender Wettersatelliten der Serie MetOp-SG hat sein „Raketen“-Paket erhalten. In einer kniffligen, millimetergenauen Kranaktion im Satelliten-Integrationszentrum von Airbus in Friedrichshafen (Deutschland) wurde die sechs Meter hohe Satellitenstruktur über das Antriebssystem gehoben und mit ihm vereint.

Das von Airbus in Stevenage (UK) gebaute Antriebssystems kann 760 Kilogramm Hydrazin-Treibstoff aufnehmen und hält die Lage und Umlaufbahn des Satelliten während seiner Mission aufrecht. Sehr wichtig: Es wird auch den kontrollierten Wiedereintritt über dem Südpazifik am Ende der Mission ermöglichen, in Übereinstimmung mit den internationalen Standards zur Minderung von Weltraummüll. Das Antriebssystem umfasst außerdem zwölf Schubdüsen mit einer Leistung von je 20 Newton (N) für die nominale Umlaufbahn und Antikollisions-Manöver. Der Tank und das 400N-Haupttriebwerk komplettieren das Antriebssystem.

Das MetOp-SG-Programm wird von der Europäischen Weltraumorganisation ESA in Zusammenarbeit mit EUMETSAT durchgeführt. Die MetOp-SG-Satellitenflotte besteht aus sechs Satelliten und wird die Fortsetzung der meteorologischen Beobachtungen aus einer polaren Umlaufbahn im Zeitraum 2024-2045 sicherstellen. Umfassende Daten von innovativen europäischen Instrumenten werden in Wetter-Vorhersagemodelle einfließen und sie so auf einen neuen Qualitätsstandard heben.

Jeder Satellit mit einer Startmasse von mehr als vier Tonnen wird separat gestartet. Die Satelliten werden auf der sonnensynchronen polaren MetOp-Umlaufbahn mit einer durchschnittlichen Höhe von 831 Kilometern platziert. Die nominelle Lebensdauer eines jeden Satelliten beträgt 7,5 Jahre. Nach sieben Jahren wird der nächste Satellit der gleichen Serie gestartet, so dass eine vollständige Abdeckung über einen Zeitraum von 21 Jahren mit je einem Paar von Satelliten des Typs A und B in der Umlaufbahn gewährleistet ist.

Der erste Start eines MetOp-SG-Satelliten ist derzeit für Anfang 2024 geplant.

MetOp-SG wird verbesserte Infrarot-, Mikrowellen- und Radio-Okkultationssondierungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, polare atmosphärische Bewegungsvektoren aus optischen Bildern, neuartige Niederschlags- und Wolkenmessungen aus optischen, Submillimeter- und Mikrowellenspektren sowie hochauflösende Messungen von Windvektoren und Bodenfeuchte an der Meeresoberfläche aus Scatterometer-Beobachtungen liefern. Diese Daten werden zur Verbesserung der numerischen Wetterprognose – Rückgrat der täglichen Wettervorhersage – auf regionaler und globaler Ebene beitragen.

MetOp-SG besteht aus zwei Satellitenserien mit jeweils drei Einheiten pro Serie. Die Satelliten der Serie A sind mit optischen Instrumenten und Atmosphären-Sondierern ausgestattet, während die Satelliten der Serie B Mikrowelleninstrumente enthalten. Die Satelliten der Serie A werden unter der industriellen Leitung von Airbus in Toulouse (Frankreich) entwickelt und gebaut, während die Entwicklung und Herstellung der Satelliten der Serie B unter der Leitung des Unternehmens in Friedrichshafen erfolgt.

Airbus führt ein Industriekonsortium, dem mehr als 110 Unternehmen aus 16 europäischen Ländern und Kanada angehören und das mehr als 160 verschiedene Ausrüstungen und Dienstleistungen für die Plattformen und Instrumente der Satelliten liefern wird.

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• MetOp SG – Meteorological Operational Satellite, Second Generation

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Quelle: RUAG Corporate Services AG.

Zürich – Sechs Meter hoch, 1000 Kilogramm schwer und aus über 24‘000 Teilen zusammengebaut: Das sind die Dimensionen der zweiten Generation europäischer Wettersatelliten, die in Zukunft rund 800 Kilometer über uns Wetterdaten sammeln werden. In den Reinräumen von RUAG Space in Zürich wurde die Grundstruktur des zweiten Flugmodells zusammengebaut, das nun per 31-Meter-Sondertransport an den Kunden ausgeliefert wird. Dort wird er noch mit diversen Messinstrumenten versehen. Der Start des Satelliten mit dem Namen MetOp-SG 1B ist für das Jahr 2025 geplant.

RUAG Space ist der führende europäische Anbieter von Leichtbaustrukturen, die für den Bau von Satelliten unerlässlich sind. Jetzt liefert RUAG Space das zweite von sechs Flugmodellen für die zweite Generation von Wettersatelliten (Second Generation; Meteorological Operational Satellite), die Tag für Tag Wetterbilder und -filme für Wettervorhersagen liefern. Die neue Generation von Wettersatelliten soll die Wettervorhersage noch genauer machen und extreme Wettersituationen besser vorhersagen können.

Sechs Meter hoch und 1000 Kilogramm „leicht“
Die sechs Meter hohe und 1000 Kilogramm „leichte“ Grundstruktur wurde von RUAG Space in Zürich entwickelt und aus über 24‘000 Teilen zusammengebaut. Diese müssen nicht nur harten Belastungen beim Start standhalten, sondern sind im Weltraum auch extremen Temperaturen und Temperaturschwankungen sowie Vakuumbedingungen ausgesetzt. Die Strukturen müssen aber auch so leicht wie möglich sein, um Treibstoff zu sparen. Seine Leichtigkeit verdanken die Strukturen ihrer Konstruktion als „Sandwich“ mit einem Kern aus Aluminiumwaben, der mit Deckschichten aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff verklebt wird.

Start für 2025 geplant
In den frühen Morgenstunden des 06.05.2021 wurde die flugtaugliche Grundstruktur per Sondertransport an den Kunden Airbus Defence & Space in Friedrichshafen ausgeliefert. Dabei ist sie gut geschützt: Der klimatisierte Container wiegt über 16 Tonnen schützt die Satellitenstruktur auf der Fahrt vor Verunreinigungen und Erschütterungen. Der ausgelieferte Satellit ist das zweite von sechs Flugmodellen, die das Rückgrat der MetOp-SG-Serie bilden. Der Start des Satelliten mit dem Namen MetOp-SG 1B ist für das Jahr 2025 geplant.

Das europäische Wettersatellitenprogramm MetOp Second Generation (SG)
Metop-SG ist ein Kooperationsprogramm zwischen der Europäischen Weltraumorganisation ESA und EUMETSAT, der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten. Mitglieder von EUMETSAT sind neben MeteoSwiss auch zahlreiche europäische meteorologische Organisationen. Hauptauftragnehmer für die Erstellung der Satelliten ist das Unternehmen Airbus Defence & Space.

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• Jahrestreffen Raumcon-Forum und Raumfahrer Net 2018 (15. Mai 2018)

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• MetOp SG – Meteorological Operational Satellite, Second Generation

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Quelle: Raumfahrer Net, Airbus, ESA, MPS, Dornier Museum, Eumetsat, Stefan Goth.

Am diesjährigen Treffen nahmen 22 Teilnehmerinnen und Teilnehmer, sowie einige Tagesgäste teil. Wie jedes Jahr bot es ein abwechslungsreiches Besichtigungsprogramm, Vorträge, Diskussionen mit hochkarätigen Gästen und die einzigartige Möglichkeit für die über den deutschsprachigen Raum (und darüber hinaus) verstreuten Foristen des Raumcon-Forums sich im persönlichen Kontakt auszutauschen.

Sonntag 06.05.2018

Los ging es mit dem Einchecken in der Jugendherberge Lindau, dem raumcon-typischen Dekorieren des Veranstaltungsraums und dem Aufbau der notwendigen Medientechnik. Wie üblich wurden dafür alle bereits eingetroffenen Teilnehmer eingespannt, so dass sich bereits beim Anbringen von Space Shuttle-, Falcon 9- und Mars-Bildern die ersten Fachgespräche entwickelten. Erfreulicherweise konnten auch neue Freunde begrüßt werden, die zum ersten mal als Übernachtungsgäste teilnahmen.

Nach einem reichhaltigen Abendessen wurden die Raumfahrt- und Astronomiebegeisterten vom Vorsitzenden von Raumfahrer Net e.V. Thomas Weyrauch und der Hauptorganisatorin Ilka Meuer begrüßt. Das vorgesehene Programm wurde durchgesprochen und die neue Raumfahrer Net Jahrestasse (Motiv: Falcon Heavy Erststart, Design Andrej Meuer) vorgestellt. Exklusiv für die Teilnehmerinnen und Teilnehmer wurde eine limitierte Raumcon-Treff-Tasse 2018 mit Rosetta-Bildern vom Kometen Tschurjumow-Gerassimenko 67/P präsentiert (Design Andrej Meuer).

Danach schloss sich ein Kennenlernen und gemütliches Beisammensein im Innenhof der Jugendherberge bei bestem Frühsommer-Wetter an.

Montag 07.05.2018

Airbus Defence and Space – Standort Friedrichshafen

Nach dem Frühstück in der Jugendherberge fuhren die Teilnehmer nach Friedrichshafen-Immenstaad zu Airbus Defence and Space. Dort stießen noch zwei weitere Raumfahrt-Enthusiasten dazu. Leider ist das Fotografieren auf dem Betriebsgelände strikt verboten, so dass es von unserem Besuch dort keine eigenen Bilder gibt.

Begrüßung

Begrüßt wurden die Raumfahrer von Wolfgang Rock (PLM Operations Manager; PLM = Payload Module = Nutzlastmodul) im Kunden- und Innovationszentrum. Er stellte auch den Airbus-Konzern, die Raumfahrtsparte und die Schwerpunkte der Arbeit am Standort Friedrichshafen vor. Der Standort mit rund 2.200 Mitarbeitern kümmert sich insbesondere um den Bereich Space Systems (Raumfahrtsysteme), ist aber auch in Communications, Intelligence and Security und UAV/UAS (Unmand Aereial Vehicles/Systems = unbemannte Flugdrohnen/Systeme) tätig.

MetOp Second Generation

Der erste themenbezogene Vortrag von Ulrich Schull (MetOp SG B Projektleiter) befasste sich mit der Nachfolgegeneration der derzeit aktiven Wettersatelliten MetOp von Eumetsat (Eumetsat ist der internationale Betreiber wichtiger Wettersatelliten). Generell dienen diese Satelliten der Erfassung zahlreicher für die Wettervorhersage relevanter Messdaten. Die Vorteile der MetOp-Satelliten sind die globale Abdeckung durch polare Bahnen und die durch die niedrige Bahnhöhe (ca. 800 km) bedingte hohe Auflösung. Außerdem beobachten sie in einem breiten elektromagnetischen Spektrum. Derzeit befinden sich die baugleichen Satelliten MetOp A und B im All. Der letzte aus dieser Baureihe MetOp C soll demnächst gestartet werden.

Laut einer Erhebung von Eumetsat bringt jeder in die Wettersatelliten investierte Euro eine Wertschöpfung bzw. Schadensvermeidung, z.B. Dank Unwettervorhersage, in Höhe von mehr als 15 Euro (Benefit to cost ratio > 15). Neben den Wetterbeobachtern auf niedrigen, polaren Bahnen gibt es weitere, die auf geostationärer Position jeweils einen großen Bereich der Erdoberfläche in hoher Wiederholrate abtasten. Die Wettersatelliten liefern rund 50 % der für die Wettervorhersage relevanten Daten. Der Rest kommt von stationären Messstationen, Bojen im Meer und Wetterballons.

Derzeit wird im Auftrag von ESA und Eumetsat die zweite Generation der MetOp-Satelliten (MetOp SG oder EPS-SG wie Eumetsat das Programm bezeichnet) entwickelt. Während die erste Generation noch aus drei gleichen Einheiten besteht, sollen die Instrumente auf zwei jeweils unterschiedliche Flugkörper (A und B) verteilt werden. Von jedem Typ sind jeweils drei gleiche Einheiten geplant. Das Auftraggeber-, Auftrags- und Auftragnehmergeflecht ist so komplex, dass es hier nicht im Detail wiedergegeben werden kann. Allerdings wurde Airbus über verschiedene Ausschreibungen mit der Entwicklung beider Satelliten beauftragt. Die Projektführerschaft für MetOp SG „A“ liegt beim französischen Konzernteil, MetOp SG „B“ wiederum beim deutschen in Friedrichshafen ansässigen. Das Projekt gliedert sich in rund 250 Unteraufträge, mit ca. 100 beteiligten Unternehmen aus 17 verschiedenen Ländern.

Die Satelliten sollen im Zeitraum von 2021 bis in die 2040er-Jahre gestartet bzw. betrieben werden. Wobei alle Satelliten gleichzeitig bzw. in Kleinserie hintereinander gebaut werden. Die Starts der baugleichen Geräte erfolgt im Abstand von einigen Jahren. Die zunächst noch nicht benötigten Einheiten werden unter kontrollierten Reinraum-Bedingungen eingelagert. Für die Wissenschaftler und Wetterdienste ist es wichtig, dass über einen möglichst langen Zeitraum gleichwertige Messungen mit möglichst gleichem Equipment durchgeführt werden.

Der Start der ersten beiden Satelliten (A1 und B1) ist mit der „europäisierten“ Sojus von Kourou aus geplant. Deshalb ist für die Entwicklung die Nutzlast-Masse auf jeweils 4,4 t limitiert. Später ist geplant weitere Exemplare mit Ariane 6 zu starten. Da Eumetsat als Betreiber der Satelliten und Auftraggeber für die Starts nicht an den Geo-Return (ESA) gebunden ist, steht die Falcon 9 als weiteres Backup-Startvehikel zur Verfügung.

Bei der Bestückung mit Messinstrumenten wird auf Kontinuität geachtet, d.h. die Messgeräte aus der ersten Generation erhalten ggf. verbesserte Nachfolger. Darüber hinaus kommen aber auch weitere Instrumente hinzu, um der Wettervorhersage weitere Parameter zur Verfügung zu stellen, aber auch um den Klimawandel genauer zu erforschen und zu dokumentieren. Dadurch wird es auch nötig die Messeinrichtungen auf zwei Satelliten aufzuteilen. Das Hauptinstrument auf den Typ B Satelliten ist das C-Band-Radar, auch Scatterometer genannt. Welches ebenfalls vom Airbus-Standort in Friedrichshafen maßgeblich entwickelt wird. Damit lassen sich insbesondere die Wellenhöhen und indirekt die Windgeschwindigkeiten über den Ozeanen ermitteln.

Nachdem die zukünftigen Erdbegleiter ihr Einsatzende erreicht haben (darüber wird der spätere Betreiber Eumetsat letztlich entscheiden), sollen sie einen kontrollierten Wiedereintritt ausführen. Dafür erhalten die Satelliten ein dediziertes 400 N Triebwerk mit dem die Umlaufbahn innerhalb weniger Tage mit einer bestimmten Menge Resttreibstoff soweit abgesenkt werden kann, dass mit einem letzten „Suicide-Burn“ ein Eintritt in die Erdatmosphäre über dem Südpazifik erfolgt. Wobei hierfür seit einiger Zeit konkrete Vorschriften zur Müllvermeidung greifen. Bis ca. 1.000 kg wäre ein unkontrollierter Eintritt zulässig. Bei der geplanten Masse ist jedoch davon auszugehen, dass massive Teile die Erdoberfläche bzw. die Meeresoberfläche erreichen. Daher muss aktiv ein besonders menschenleerer Sektor im Südpazifik angesteuert werden.

Raumsonde Rosetta

Gunther Lautenschläger (Functional Avionics Engineering, Expert Spacecraft Operations and FDIR) berichtete im Anschluss über die Mission Rosetta zum Kometen 67P / Tschurjumov-Gerassimenko.

Für dieses Projekt hat Airbus die eigentliche Sonde gebaut und die Instrumente (die von unterschiedlichen Forschungseinrichtungen entwickelt und beigestellt wurden) integriert. Von den rund 3 t der Sonde entfielen etwa 1,6 t auf den Treibstoff. Damit wurde allerdings gerade mal 25 % der notwendigen kinetischen Energie zur Verfügung gestellt. Der größere Teil wurde durch drei „Gravity Assists“ (also Vorbeiflüge) an der Erde und einem am Mars gewonnen.

Besondere Herausforderung bei der Entwicklung des Raumflugkörpers war das Thermaldesign, da fast die Umlaufbahnen der Venus und des Jupiter gestreift wurden. Außerdem sind die Kommunikation über sehr lange Distanzen, die Energiegewinnung durch hochperformante Solargeneratoren und die sog. Deep Space Hibernation (DSH), also die weitgehende Abschaltung über viele Monate auf dem entferntestem Teil des Weges zur Energieeinsparung, zu nennen. In diesem Zustand (DSH) wurde auch die Möglichkeit eines sog. Safemodes unterdrückt, da ein Umschalten in diesen Sicherheitsmodus zu viel Energie gekostet hätte, so dass nicht genug Wärme über die internen Heizelemente hätte produziert werden können. Ein Einfrieren des Hydrazins, welches als Treibstoff an Bord war, wäre die Folge gewesen.

Weiterhin wurde mit der Navigationskamera eine weitgehend autonome Navigation am Kometen realisiert. Dabei wurden trotz der sehr geringen Gravitation (1/10.000 der Erdanziehung) „keplersche“, also gravitativ an den Kometenkern gebundene Orbits, geflogen. Für die Navigation innerhalb der Kometen-Koma wurden spezielle Algorithmen programmiert, um die auf den Aufnahmen der Navigationseinrichtungen dominierenden Staubpartikel von den Fixsternen zu trennen. Demnach konnten aus einem Bild jeweils bis zu 10.000 Staubpartikel herausgerechnet werden. Trotzdem kam es auch wegen des Staubs zu einem Safemode in unmittelbarer Nähe des Kometen. Die Sonde ging auf einige Hundert Kilometer Abstand, orientierte die Hauptantenne dank der Sternennavigation auf die Erde und wartete auf Befehle. Sie konnte danach den regulären Betrieb wieder aufnehmen.

Grundsätzlich wäre auch noch eine zweite Rückfallebene implementiert gewesen, diese wurde aber nie benötigt. Im Falle einer längeren Kommunikationsunterbrechung und eines Verlusts der Orientierung der Hochgewinnantenne zur Erde, hätte die Sonde selbständig sich zunächst an der Sonne orientiert und dann spiralförmig darum herum nach der Erde gesucht, bis sie wieder Kontakt mit einer Bodenstation aufgenommen hätte.

Eine weitere anspruchsvolle Aufgabe war es den Lander Philae, welcher vom DLR entwickelt und gebaut wurde, abzusetzen. Auch wenn Airbus für die Funktion des Landers nicht verantwortlich war, wurde auf die entsprechende Frage eines Teilnehmers berichtet, dass die Fehlfunktion der Harpunen höchstwahrscheinlich auf das Schrumpfen der Treibsätze über die lange Flugzeit zum Versagen führte. D.h. die Auslösemechanismen haben zwar funktioniert, die Zündfunken haben aber den (ungeplanten) Abstand zu den Treibsätzen nicht überwunden.

Beim Bau der Raumsonde Rosetta waren unter der Projektleitung von Airbus 96 Firmen aus 16 Ländern beteiligt.

Da die Vorträge sich durch die fachkundigen Fragen und die ausgiebigen Diskussionen länger hinzogen als geplant, wurde der Vortrag für ein reichhaltiges, von Airbus zur Verfügung gestelltes Mittagessen unterbrochen.

Cluster

Auch zu den immer noch in Betrieb befindlichen Cluster-Satelliten berichtete Herr Lautenschläger über Entwicklung, Bau und Betrieb. Ziel der aus vier gleichen Einheiten bestehenden Satellitenkonstellation ist es die Interaktion zwischen Sonne und Erdmagnetfeld zu messen und zu erforschen.

Die Raumflugkörper sind auf polaren, stark elliptischen Bahnen (Apogäum ca. 1/3 der Mondentfernung) unterwegs. Ursprünglich war bei ihrem Start im Jahr 2000 eine Einsatzzeit von wenigstens 3,5 Jahren geplant. Kürzlich wurde die Mission bis 2020 verlängert!

EarthCare

Über EarthClouds, Aerosols and Radiation Explorer, kurz EarthCare, berichtete Markus Huchler (Project Manager EarthCare) in einem prägnanten Vortrag. Airbus entwickelt und baut den Erdbeobachtungssatelliten im Auftrag der ESA.

Mit EarthCARE sollen Wolken, Aerosole und Rückstrahlung der Erdatmosphäre untersucht werden. Geplant ist ein polarer Orbit mit ungefähr 400 km Höhe über dem Erdboden. Innerhalb von 25 Tagen soll die Erdatmosphäre jeweils einmal komplett abgetastet werden. Der zukünftige Erdbegleiter wird eine Masse von rund 2,35 t haben. Davon entfallen ca. 1 t auf den Satellitenbus, 1 t auf die Instrumente und etwa 350 kg auf den Treibstoff. Die Solarpaneele sollen ungefähr 1,6 kW an elektrischer Leistung generieren. Die Datenrate für den Downlink wird bei 1 Mbps liegen. Für Entwicklung und Bau wurden 113 Unteraufträge an Firmen aus 18 Ländern vergeben.

Bedingt durch Verzögerungen bei den von verschiedenen Forschungseinrichtungen beigestellten Instrumenten hat sich die Fertigstellung immer wieder verzögert. Beispielsweise das von der japanischen Raumfahrtorganisation JAXA entwickelte und gebaute Cloud Profiling Radar (CPR) (pdf) wurde bereits 2017 testweise bei Airbus in Friedrichshafen mit dem Satellitenbus verbunden. Das Instrument befindet sich jedoch wieder in Japan und muss weiter angepasst werden. Daher wird das Projekt in eine Art „Stand-By-Modus“ versetzt, d.h. das Projektteam wird drastisch reduziert und die bereits gebaute Hardware unter Reinraum-Bedingungen eingelagert. Erst wenn die ausstehenden Messinstrumente zur Verfügung stehen, wird die Mitarbeiterzahl wieder hochgefahren, die Integration abgeschlossen, die notwendigen Testläufe durchgeführt und die eigentliche Startkampagne begonnen.

MetOp (erste Generation)

Aus organisatorischen Gründen folgte dann ein Vortrag von Fred Tanner (Former Head of ESA Projects in ENS) über die MetOp-Wettersatelliten der ersten Generation, während der Vortrag über die zweite, in Entwicklung befindliche Generation bereits am Vormittag stattfand. Herr Tanner kürzte daher seinen Vortrag um die grundsätzliche Funktion und Aufgabe von Wettersatelliten und konzentrierte sich auf die spezifischen Eigenschaften. So sind die MetOp-Satelliten auf dem sog. 9:30-Uhr-„Morgenorbit“ unterwegs. Das bedeutet die Satelliten überqueren jeweils auf dem absteigenden Knoten ihrer Bahn (von Norden kommend) den Erdäquator bei der lokalen Zeit von 9:30 Uhr am Morgen. Diese zeitlich fixe Wiederholung sorgt dafür, dass die entsprechenden Messungen immer unter gleichen Beobachtungsbedingungen erfolgen und somit untereinander vergleichbar sind.

Internationale Zusammenarbeit bei der Wetterbeobachtung ist selbstverständlich. Die US-amerikanische Wetterbeobachtungsorganisation NOAA betreibt ihre Satelliten in einem sog. Nachmittagsorbit und ergänzt so die Datenbasis mit entsprechenden Messungen.

MetOp A ist seit 2005 im Einsatz, MetOp B seit 2012. Der dritte Satellit dieser Generation von Eumetsat betriebener Wettersatelliten soll voraussichtlich im September diesen Jahres starten. Alle drei Satelliten sind im Prinzip baugleich. Damit soll die Vergleichbarkeit der Messdaten über einen langen Zeitraum gewährleistet werden. Das ursprünglich von den USA beigestellte HIRS (High-resolution Infrared Radiation Sounder) wird allerdings bei MetOp C fehlen, da es nicht mehr gebraucht wird. Trotzdem wird zumindest ein Massensimulator an seiner Stelle an Bord sein, um die wesentlichen physikalischen Eigenschaften den beiden Vorgängern weitestgehend anzunähern.

Insgesamt sind bei den MetOp-Satelliten jeweils 13 Messinstrumente an Bord, das gesamte Raumfahrzeug wiegt rund 4 t, davon entfallen etwa 2 t auf das Nutzlastmodul. MetOp C wird mit einer Sojus von Kourou aus starten.

Zur Herstellung und Integration wurde die Arbeitsweise bei Airbus erklärt. Um einen zentralen Rundkörper werden in zwei Segmenten übereinander jeweils vier Paneele angebracht. Auf jedem Paneel können Installationen, Messgeräte und technische Einrichtungen montiert werden. Wobei üblicherweise diese Paneele vorab einzeln bestückt und u.U. ganze Baugruppen darauf installiert werden. Wenn möglich werden diese bereits separat geprüft und getestet, bevor sie mit dem eigentlichen Satellitenbus verbunden werden. Durch diese modulare Bau- und Arbeitsweise können verschiedene Arbeitsschritte parallel durchgeführt werden und gegenseitige Abhängigkeiten vermindert werden. Selbstverständlich wird auch der komplett integrierte Satellit weiteren umfassenden Tests unterzogen. Eine nachträgliche Überprüfung und Anpassung einzelner Komponenten wird erleichtert, da die Paneele auch relativ einfach wieder demontiert werden können.

Besichtigung Neubau Integrations- und Technologiezentrum (ITC)

Nach den Vorträgen wurden die Raumfahrtenthusiasten in zwei Gruppen in das seit langem genutzte Integrationszentrum (IC, Dr. Berthold Vogt, Head of Space Integration Center) und den Neubau des Integrations- und Technologiezentrums (ITC, Christopher Hess, Head of Mechanical Products) geführt.

Das ITC steht kurz vor der Fertigstellung und wandelt sich gerade von einer Baustelle in einen funktionsfähigen Reinraum. Daher bot die Besichtigung die einmalige Gelegenheit für Außenstehende sich in einem hallenartigen Reinraum der Klasse 5 bis 8 aufzuhalten. Sobald die Inbetriebnahme beginnt, werden Besichtigungen nur noch von außen, d.h. durch Sichtfenster aus dem zukünftigen Konferenzbereich möglich sein. Die Halle bietet die Möglichkeit bis zu 8 Satelliten gleichzeitig zu integrieren. Die Halle ist in drei verschiedene Raumhöhen gegliedert. An der höchsten Stelle können Satelliten bis zu einer Gesamthöhe von 17 m zusammengebaut werden.

In Europa gibt es sonst keine vergleichbare Integrationshalle, nur in den USA gibt es, soweit bekannt, eine ähnliche Möglichkeit. Diese maximale Raumhöhe wurde gezielt gewählt, um sich für Entwicklung und Bau des von der ESA geplanten Röntgenteleskops Athena bewerben zu können. Allerdings kann ein entsprechend großer Satellit nicht im Ganzen die Halle verlassen und muss in drei Teile zerlegt werden.

Ein besonderes Merkmal ist der fließende Übergang von den Reinraumklassen 5 (ungefähr 100 Partikel pro Kubikfuß) bis 8 (ungefähr 100.000 Partikel pro Kubikfuß). Die gefilterte Luft wird über die komplette Wand in dem Bereich mit der höchsten Reinheitsklasse eingebracht und durch Öffnungen im Boden wieder abgesaugt. Daran schließen sich die Bereiche mit niedrigeren Reinheitsklassen ohne Abtrennungen an. Dadurch kann eine flexible und ablauforientierte Integration gewährleistet werden ohne dass Bauteile oder ganze Satelliten gekapselt, ausgeschleust, transportiert und in anderen Montagehallen wieder ausgepackt werden müssen.

Insgesamt werden in der großen Halle und in im gleichen Gebäude untergebrachten kleineren Reinräumen im Vollbetrieb rund 800.000 m³/h Luft umgewälzt werden.

Besichtigung Integrationszentrum (IC)

Im Gegensatz zum noch im Bau befindlichen ITC kann der seit langem genutzte Reinraum nur über eine Besuchergalerie besichtigt werden. Von dort hat man einen sehr guten Überblick über die eng gestaffelt aufgereihten, in unterschiedlichen Stadien der Fertigstellung begriffenen, Satelliten. Darunter waren Sentinel und der bereits in einem Vortrag vorgestellte EarthCare. Wobei daran insbesondere die beschriebene modulare Bauweise und das Fehlen einiger größerer Messinstrumente deutlich wurde.

Ausklang des ersten Exkursionstages

Nach den zahlreichen durch die vielen Fachfragen und Diskussionen in die Länge gezogenen Vorträgen und den hochinteressanten Besichtigungen war die verfügbare Zeit bis zur letzten Minute ausgenutzt, so dass die Teilnehmer gerade noch rechtzeitig für ein spätes Abendessen in die Jugendherberge zurückkehrten.

Zum Abschluss eines vollgepackten Tages gab es für Interessierte noch einen russischen Raumfahrtfilm zu sehen.

Dienstag 08.05.2018

Führung durch das Dornier-Museum in Friedrichshafen

Der Tag begann wie der vorherige mit einem reichhaltigen Frühstück und führte dann ins Dornier-Museum nach Friedrichshafen. Ein ehemaliger langjähriger Dornier-/Astrium-Mitarbeiter führte die Gäste durch das 2009 eröffnete Luft- und Raumfahrtmuseum. Neben den historischen Anfängen der Luftfahrt mit konkretem Bezug zu Friedrichshafen (Zeppelin-Werke) wurden einige herausragende Entwicklungen des Firmengründers Claude Dornier vorgestellt. Von besonderem Interesse waren natürlich die Aktivitäten der Fa. Dornier im Bereich der Raumfahrt. Beispielsweise wurden die europäischen Erdbeobachtungssatelliten ERS (European Remote Sensing Satellite) und die von Dornier gebaute Faint Object Camera des Hubble-Weltraumteleskops vorgestellt.

Die Herausforderungen bei der Herstellung von Hohlleitern für Radarantennen mit synthetischer Apertur wurden anschaulich am Beispiel eines entsprechenden Ausstellungsstücks aufgezeigt.

Im Anschluss an die Führung hatten Interessierte die Gelegenheit den Flugsimulator mit einem originalen DO 27 Cockpit für einen virtuellen Rundflug über den Bodensee und in das benachbarte Ausland zu nutzen. Außerdem konnte das Museum auf eigene Faust erkundet werden.

Das Mittagessen nahmen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer auf der Aussichtsterasse des DO-X Restaurants mit Blick auf landende und startende Luftfahrzeuge ein. Neben den Privat- und Verkehrsflugzeugen die den Bodensee Airport Friedrichshafen nutzten wurde vor allem der Zeppelin NT bei einer Reihe von Starts und Landungen bewundert.

Offener Brief von Raumfahrer Net „Wir wollen Bilder“ zur Mission Rosetta aus dem Jahr 2014

Am Nachmittag hatte das Dornier Museum das sog. DO-Labor, die ehemalige Seehütte von Claude Dornier, welche vor einigen Jahren im Dornier Museum wiederaufgebaut wurde, zur Verfügung gestellt. Zu diesem Programmteil konnte Dr. Holger Sierks (OSIRIS Principal Investigator) vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen begrüßt werden.

Karl Urban, einer der Gründer von Raumfahrer Net, hielt einen Vortrag über den Offenen Brief vom 15. Juli 2014 zur Mission Rosetta. Damals wünschten sich die Community und die Öffentlichkeit mehr Bilder und insbesondere eine schnellere Veröffentlichung. Er machte deutlich dass Raumfahrer Net und das Raumcon-Forum auf der selben Seite wie die Wissenschaftler stehen. Er verwies hierzu auf die Präambel der Satzung des gemeinnützigen Vereins.

„Als Teil einer jungen Generation im Herzen Europas, aus Ost und West, sind wir zusammengetroffen, um auf Basis dieser Satzung einen Verein zu gründen, die Öffentlichkeit vom Nutzen der friedlichen Erforschung des Weltalls zu überzeugen und als junge Generation unseren Beitrag dazu zu leisten.“

Er berichtete, dass die Reaktionen der ESA und der beteiligten Forscher zunächst ablehnend, dann eher widersprüchlich waren. Er zeigte auch weitere Reaktionen in Internet-Blogs, Zeitschriften, Tageszeitungen und in der Sendung nano auf 3Sat auf. Die ESA befürchtete zunächst eine Konkurrenz zu den hochauflösenden OSIRIS-Kameras, schwenkte nach kurzem Zögern aber um, und stellte zumindest die Bilder der Navigationskamera zügig zur Verfügung. Schließlich wurden alle NavCam-Bilder unter eine Creativ Commons Lizenz gestellt.

Während der ganzen Zeit gab es einen Austausch mit der ESA, eine offizielle Reaktion des MPS wurde jedoch vermisst. Die Veröffentlichung der OSIRIS-Bilder erfolgte jeweils mit Monaten Verzögerung (proprietäre Periode) und ist noch nicht abgeschlossen. Erst der persönliche Kontakt zwischen Holger Sierks und Karl Urban brachte mehr Klarheit und weitere Gespräche in Gang.

Holger Sierks stellte sich der Diskussion und verwies darauf, dass die Datenrate von Rosetta beim Kometen stark limitiert war und daher jedes Instrument und die Navigation der Sonde mit starken Beschränkungen auskommen mussten. Die Navigation beanspruchte dann sogar eine höhere Datenrate als ursprünglich geplant. Um dies wieder etwas auszugleichen wurden dann auch OSIRIS-Bilder zur Navigation herangezogen, so dass wiederum die Übertragung einiger NavCam-Bilder eingespart werden konnte.

In der Diskussion wurde deutlich, dass tatsächlich die Gefahr von missbräuchlicher Nutzung fremder Daten in der Wissenschaftscommunity besteht. So wurde einer Fachzeitschrifteine Arbeit angeboten, welche auf Bildern beruhte, die keinen offiziellen Weg nahmen. Auch andere Beispiele von „Leaks“ wurden besprochen, bei denen sensationelle Bilder und Daten von anderen Forschern vor der eigentlichen offiziellen Vorstellung an die Öffentlichkeit weitergegeben wurden.

Karl Urban verwies auf „Best Practice“-Beispiele, z.B. werden bei einigen NASA-Missionen (Curiosity, New Horizon) Bilder praktisch unmittelbar nach dem Downlink veröffentlicht. Es gibt auch Projekte mit voller Datenfreigabe für alle. Bei GAIA mussten sogar alle interessierten Wissenschaftler abwarten bis der offizielle Sternenkatalog für alle veröffentlicht wurde, bevor sie sich damit befassen konnten.

Laut Holger Sierks wurden bisher rund 170 Arbeiten basierend auf OSIRIS-Daten (während der Mission am Kometen aufgenommen) veröffentlicht. Er betonte, dass Europa bei der Kometenforschung noch ein Neuling war, im Gegensatz zur NASA bzw. den USA. Deshalb war eine proprietäre Phase unumgänglich, um selbst eine Chance zu haben, entsprechende Auswertungen und Forschungsergebnisse zu veröffentlichen. Auch waren die ESA und das OSIRIS-Team auf die entsprechende Öffentlichkeitsarbeit nicht vorbereitet. Es gab kein Budget, kein Personal und kein Konzept. Erst im Laufe des Projekts wurde diese Anforderung erkannt und reagiert. Letztlich wurde die Arbeit der ESA auch in diesem Feld sogar von allen Seiten gelobt. Das MPS hat mit der Hochschule Flensburg eine Ausstellung zu Rosetta und 67/P erarbeitet, welche in zahlreichen Einkaufszentren zumindest im Norden der Bundesrepublik gezeigt wurde.

Die in den verschiedenen OSIRIS-Katalogen veröffentlichten Bilder mit „nur“ 512 x 512 Pixeln Auflösung sind die Originalbilder, die auch dem MPS zur Verfügung stehen. Wegen der bereits beschriebenen begrenzten Datenrate wurde entschieden, einen Teil der Bilder bereits auf der Sonde stark zu komprimieren und zu verkleinern. Dafür konnte die Zahl der Bilder die übertragen wurden deutlich erhöht werden.

Holger Sierks sieht das Alleinstellungsmerkmal des MPS bezüglich der Fähigkeit wissenschaftliche Kameras zu konstruieren, zu bauen und zu betreiben gefährdet. Die Finanzierung solcher Aktivitäten ist sehr stark von der Unterstützung durch die politischen Entscheidungsgremien abhängig. Diese wiederum sehen vor allem den wissenschaftlichen Output, d.h. wie viele „Papers“ produziert werden, als zu erzielenden Gegenwert an. Werden Daten ohne ausreichende proprietäre Phase an die Wissenschaftsgemeinde ausgegeben, sinkt der Anreiz entsprechende Projekte zu fördern.

Trotzdem wird es wahrscheinlich in absehbarer Zeit noch einmal eine Kamera-Mission mit Beteiligung des MPS geben. Eine voll flugtaugliche Reservekamera der Sonde DAWN wird bei der Mission AIDA mitfliegen. Die Daten dieser Mission werden allerdings sofort veröffentlicht werden. Was danach kommt ist sehr unsicher.

Im Zusammenhang mit der Diskussion über die Freigabe von Bildern und Daten der Rosetta-Mission in 2014, zeigte sich Holger Sierks erschüttert über den Umgangston im Internet und den sog. sozialen Medien. Er berichtete über unangemessene Angriffe. Ein Phänomen, das auch die Raumcon-Foristen und Mitglieder von Raumfahrer Net betroffen machte.

67/P – Der Rosetta Komet

Nach der angeregten und fruchtbaren Diskussion über die Bilder- und Datenfreigabe bei Rosetta hielt Holger Sierks noch einen spannenden Vortrag über die Mission, die OSIRIS-Kameras und den Beitrag des MPS. Die ersten Planungen und Vorarbeiten begannen bereits 1985, der Start erfolgte 2004. Die eigentliche Mission der Sonde endete 2016, die Auswertung der Daten hält aber noch an. Das MPS stellte zwei Kameras zur Verfügung und war für deren Betrieb verantwortlich: Narrow Angel Camera (NAC) und Wide Angel Camera (WAC). Jede Kamera hatte eine Masse von etwa 10 – 12 kg.

Eine besondere Herausforderung war die Datenverarbeitung, da durch den ständigen Beschuss mit Sonnenpartikeln und kosmischer Strahlung unzählige Artefakte in den Aufnahmen enthalten sind.

Er berichtete auch über einige wissenschaftliche Erkenntnisse, so erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit von 67/P bei jedem Umlauf um die Sonne. Dies wird auf die asymmetrische Form und die damit ungleichmäßige Abstrahlung des Kometenkerns zurückgeführt. Auch verliert der Süden des Kometen mehr Staub, da dieser Bereich in Sonnennähe stärker beschienen wird als der Norden. Gleichzeitig lagert sich auf der Nord-Hemisphäre mehr Staub ab, als dort ins All geschleudert wird. Insgesamt verliert der Nukleus bei jedem Sonnenumlauf eine signifikante Masse. Die Dichte des Körpers ist sehr niedrig, ähnlich Kork. Die Gravitation erreicht nur etwa ein 1/10.000 der Erdanziehung. Dass, zumindest an der Oberfläche, organische Bestandteile mit einem Anteil von ca. 45 % festgestellt wurden, hat sogar die Wissenschaftler überrascht.

Nach weitgehend einhelliger Meinung der Forscher ist 67/P aus ursprünglich zwei getrennten Körpern entstanden. Hinweise darauf gibt z.B. der schichtweise Aufbau der beiden Hauptkörper. Diese jeweils ca. 20 m dicken Schichten wurden wahrscheinlich während der Bildung der Urkörper in der Akkretionsscheibe, aus der unser Sonnensystems entstanden ist, abgelagert. Die Schichtung und Orientierung deutet darauf hin, dass beide Teile separat entstanden sind und sich erst später aneinander angelagert haben. Man geht allerdings davon aus, dass diese Verbindung schon sehr früh erfolgte, da sie mit recht geringer Relativgeschwindigkeit erfolgt sein muss. Das scheint wiederum nur möglich zu sein, wenn gleichzeitig noch größere Menge Gas vorhanden war, um die Bewegung der festen Körper zu bremsen. Das Gas wiederum war nach aktueller Lehrmeinung bereits rund 3 Mio. Jahre nach Entstehung der Sonne verschwunden bzw. aus dem Sonnensystem „vertrieben“.

Es gibt noch viele Phänomene und Eigenschaften die noch wenig verstanden sind. Es gibt beispielsweise auf der Oberfläche zahlreiche „Bolder“, Körper die wie Felsen aussehen, jedoch wegen der geringen Dichte eher nicht mit massiven Steinen zu vergleichen sind. Diese Brocken mit Ausdehnungen von einigen Dezimetern bis Metern haben teilweise erstaunlich glatte Flächen, die an Abbruchflächen erinnern. Es ist noch völlig unklar, wie diese glatten Oberflächen entstanden sind bzw. vielleicht noch entstehen.

Der Komet erzeugt gigantische Staubfontänen, die teilweise auch bis eine Stunde nach Sonnenuntergang anhalten. Damit der Staub den Kameras nicht schadet waren diese mit einem Verschlussmechanismus ausgestattet. In zwei Jahren aktiver Zeit am Kometen, waren diese nur ca. 40 h für die reine Belichtungszeit offen. Die Kameraoptiken waren dadurch effizient vor Verstaubung geschützt.

Die besondere Leistungsfähigkeit konnten die Kameras bei der Aufnahme von Philae an seinem letztendlichen Landeort in einer dunklen Felsspalte unter Beweis stellen. Die entsprechende Aufnahme zeigt bei normaler Ausleuchtung an dieser Stelle ein sattes Schwarz. Allerdings waren die Sensoren so empfindlich, dass sie alleine durch das von der Oberfläche zurückgestrahlte Sonnenlicht (die Albedo beträgt nur rund 6 %) Philae abbilden konnten.

Der hochinteressante mit zahlreichen spektakulären Aufnahmen gespickte Vortrag versöhnte die Anwesenden über die teilweise lange Wartezeit bis zur Veröffentlichung dieser Bilder hinweg. Man will weiter im Gespräch bleiben.

Den Abend verbrachten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in intensiven Fachgesprächen.

Mittwoch 09.05.2018

„Warum ist der Journalismus so schlecht?“

Der Veggie-Day in der Jugendherberge Lindau startete mit einem gesunden Frühstück. Da keine Exkursionen geplant waren blieb viel Zeit für Vorträge und Diskussionen im Veranstaltungsraum. Den Auftakt übernahm Karl Urban mit einem Grundsatzvortrag mit dem Titel „Warum ist der Journalismus so schlecht?“.

Als Einstieg griff er auf ein Zitat aus einem Artikel zurück, in dem die Falcon Heavy versehentlich zu einem 1.400.000 Tonnen Monster gemacht worden war. Weitere Beispiele fehlerhafter Beiträge in Print- und Onlinebeiträgen unterstützten den Eindruck, dass es Mängel in der journalistischen Qualität gibt.

Zum besseren Verständnis des Problem schilderte er zunächst, wie üblicherweise ein journalistischer Text entsteht. Am Anfang steht eine Idee für einen Beitrag, das kann von einer Redaktion ausgehen oder von einem Autor einer Redaktion vorgeschlagen werden. Wenn der verantwortliche Redakteur der ersten Ideenzusammenfassung zustimmt, beginnt der Autor mit einer möglichst umfassenden Recherche. Er versucht sich sachkundig zu machen, führt Interviews und versucht Hintergründe zu beleuchten. Ein Textentwurf geht an den Redakteur, dieser redigiert den Text, macht den Einstieg griffiger und sorgt für einen besseren sprachlichen Fluss. Ein längerer Text kann mehrmals zwischen Autor und Redakteur hin- und hergehen, bevor beide damit zufrieden sind. In ganz wenigen Redaktionen folgt dann ein sogenanntes „fact checking“. Meist unterbleibt dieses jedoch wegen Personal- und Geldmangel. Im Lektorat werden dann meist nur noch Rechtschreibung, Grammatik und Ausdruck geprüft.

Generell geht der Anteil der Print-Medien, also gedruckte Zeitungen und Zeitschriften am Medienmarkt immer mehr zurück. Nicht nur die Auflagen sinken, auch die Redaktionen werden verkleinert. Wissenschaftsjournalisten sind nur noch in wenigen Redaktionen vertreten. Auch bei den öffentlich-rechtlichen Anstalten wird im Wissenschaftsbereich gekürzt.

Es gibt Gegenbewegungen bei stiftungsfinanzierten Einrichtungen und Autoren schließen sich zu Genossenschaften zusammen.

Entwicklungsstand bei der BFR (Big Falcon Rocket)

Joachim Boensch berichtete über die neuesten Erkenntnisse und Spekulationen im Zusammenhang mit der Entwicklung der BFR genannten Großrakete von SpaceX. Zunächst wies er darauf hin, dass mit BFR – Big Falcon Rocket das ganze Trägersystem, BFS – Big Falcon Spaceship das eigentliche Raumschiff und mit BFB – Big Falcon Booster die erste Stufe bezeichnet werden.

Er erläuterte das Landeverfahren des BFS (Heck voraus) und ging auf die Tankverfahren am Start- und Landeplatz sowie zwischen Tanker und Raumschiff im Orbit ein. Die regenerativ gekühlten Vakuum-Triebwerksdüsen des BFS sind eine Besonderheit, da Vakuumtriebwerke üblicherweise strahlungsgekühlt arbeiten. Durch die enge Anordnung und die massivere Ausführung, um z.B. bei der Landung in der Atmosphäre nicht beschädigt zu werden, kann durch Strahlung alleine die Abwärme nicht ausreichend abgeführt werden.

Da es zu den Fortschritten bei SpaceX nur wenige konkrete Aussagen gibt, werden sichtbare bauliche Aktivitäten sehr genau verfolgt. So wird in McGregor, Texas ein ursprünglich aufgelassener Teststand plötzlich weitergebaut bzw. einer neuen Funktion zugeführt. Wassertanks und andere Einrichtungen deuten darauf hin, dass dort demnächst Tests größerer Einheiten durchgeführt werden. Unsicher ist, ob hier vollständige Raptor-Triebwerke oder gar ganze Stufen getestet werden sollen.

Einige Einrichtungen für die spätere Produktion der BFR wurden bereits beschafft. So wurde in einer provisorischen Halle im Hafen von San Pedro bei Los Angeles eine große walzenartige Maschine aufgestellt, mit der voraussichtlich die Hüllen von Tanks oder Stufen aus Kohlefaser gefertigt werden sollen.

Für die endgültigen Produktionsstätten wurde eine weitere Fläche im Hafen von San Pedro langfristig durch SpaceX angemietet. Dort können auch große Schiffe oder Bargen anlegen.

Neben dem Flug zum Mars und den Point-to-Point-Verbindungen auf der Erde wurde auch der denkbare Ablauf einer BFR-Mondmission beschrieben. Demnach würde eine BFS mit den Astronautinnen und Astronauten zusammen mit einem BFS-Tanker in einen niedrigen Erdorbit geschossen und dann mit neun weiteren Starts von Tankern wieder aufgetankt werden. In einem hoch elliptischen Erdorbit würde dann der erste Tanker letztmalig das BFS auftanken bevor dieses endgültig zum Mond fliegt. Nach einer Landung würde das BFS ohne Treibstoffproduktion auf der Mondoberfläche mit den mitgebrachten Treibstoffen wieder zur Erde zurückkehren. Demnach könnten mit dieser Methode bis zu 150 t Nutzlast auf einmal auf den Mond gebracht werden.

Nach dem Mittagessen stand der Nachmittag den Teilnehmerinnen und Teilnehmern zur freien Verfügung. Viele besuchten die Altstadt von Lindau und genossen das schöne Wetter am Hafen.

KI in der Raumfahrt

Am Abend sammelte Thomas Brucksch Statements der Teilnehmerinnen und Teilnehmer zum Thema Künstliche Intelligenz (KI), Fluch oder Segen? Die Meinungen gehen erwartungsgemäß weit auseinander. Er führte durch die Entwicklung der KI und ihrer kritischen Diskussion.

Als Beispiel einer Anwendung nannte er CIMON einen innerhalb des Weltraumlabors Columbus auf der Internationalen Raumstation ISS flugfähigen interaktiven künstlichen Assistenten, der Alexander Gerst unterstützen soll. Technisch beruht das von Airbus, IBM, DLR und der Ludwig-Maximilians-Universität in München gemeinsam entwickelte System auf Watson von IBM.

Ein weiteres Einsatzgebiet für KI und Deep Learning Technologie ist die Auswertung und Identifizierung von Mustern in astronomischen Daten. Hier forscht das Heidelberger Institut für theoretische Studien (HITS).

Die KI-Techniken erläuterte Thomas Brucksch am Beispiel von AlphaGo, ein Computersystem, dass den spielstärksten Go-Spieler der Welt in einem Match über 10 Spiele 9:1 geschlagen hat. Eine Kombination aus Monte Carlo Tree Search, massiv paralleler Verarbeitung und Neuronalem Netz von gelernten und generierten Wissen ermöglichte erst 2016 diese Leistungen.

KI-Systeme sind somit zwar in der Lage, die „besseren“ Entscheidungen zu treffen und könnten dazu verleiten, sich auf die Technik zu verlassen, erklären können sie ihre Entscheidung aber nicht.

Den Abschluss seines Vortrags bildete eine Beschreibung des dystopischen Kurzfilms „Slaughterbot“, welchen man bei YouTube findet.

Diskussion zum Stand der Dinge im Raumcon-Forum

Eine angeregte Diskussion zum Stand der Dinge im Raumcon-Forum ergab sich aus einer Umfrage dort. Generell stand die Frage im Raum, ob die Teilnehmerinnen und Teilnehmer eine schlechte Stimmung im Forum wahrnehmen und der Meinung seien, dass der Ton rauer geworden sei. Dies wurde von den meisten Anwesenden bestätigt. Auch Holger Sierks hatte in der Diskussion im Anschluss an seinen Vortrag am Dienstag bereits auf ähnliche Erfahrungen im Internet und den sog. sozialen Medien hingewiesen.

In der angeregten Diskussion wurde die Situation ausführlich besprochen und einige Vorschläge für Verbesserungen an der Forumstechnik, dem Umgang der Moderatoren mit „Trollen“ und den Möglichkeiten, die den einfachen Forumsteilnehmern zur Verfügung stehen, gemacht. Die anwesenden Administratoren und Moderatoren wollen die Ergebnisse der Umfrage und der Diskussion intern mit den nicht anwesenden Teammitgliedern besprechen und weitere Schritte einleiten.

Hierzu hat Andreas Weise ein Statement im Namen von Raumfahrer Net e.V. und des Teams des Raumcon-Forums verfasst.

Donnerstag 10.05.2018

Ausklang

Der letzte Tag hat traditionell kein vorgegebenes Programm. Die aufwändige Dekoration des Veranstaltungsraums wurde mit vereinten Kräften wieder abgenommen. Nach und nach verabschiedeten sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer und machten sich auf den Heimweg.

Eine schon etwas geschrumpfte Gruppe hielt noch ein kleines Brainstorming bezüglich des nächsten Treffens in 2019 ab. Neben dem Finden spannender Exkursionsziele ist vor allem die Suche nach einer bezahlbaren Unterkunft die größte Herausforderung bei der Planung eines Raumcon-Treffs. Bei beiden Punkten zeichnete sich relativ schnell ein möglicher Favorit ab. Genaueres wird zu gegebener Zeit im Forum und im Portal zu lesen sein.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Raumcon-Treff 2018 – Diskussion

Der Beitrag Jahrestreffen Raumcon-Forum und Raumfahrer Net 2018 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.