Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

Geplant ist der Start aller acht Satelliten an Bord einer einzigen Pegasus-XL-Rakete derzeit für Oktober 2016. Die geflügelte Rakete wird dabei nicht selbständig vom Boden abheben, sondern von einem dreistrahligen Stargazer genannten Trägerflugzeug vom Typ Lockheed L-1011 Tristar zur Startposition für den Luftstart gebracht.
Für den Start will die NASA einen Festpreis von rund 55 Millionen US-Dollar zahlen. Neben dem eigentlichen Start deckt die genannte Summe auch Arbeiten wie die Vorbereitung der Nutzlast, ihre Integration auf der Rakete, Bahnverfolgung sowie Telemetriedatenempfang und -Verarbeitung im Zusammenhang mit dem Start ab.

Die CYGNSS-Satelliten mit einer Masse von voraussichtlich jeweils 18 Kilogramm sind dazu gedacht, mit als Delay Doppler Mapping Instrument (DDMI) bezeichneten Geräten von einer rund 35 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn in rund 500 Kilometern über der Erde aus Windgeschwindigkeiten in Wirbelstürmen an der Wasseroberfläche zu messen. Die Messungen sollen über die gesamte Lebensdauer eines Sturmes möglich sein, die gewonnenen Daten zur Verbesserungen bei der Wettervorhersage führen.

Für die Vorhersage von Entwicklung und Weg tropischer Wirbelstürme erhofft man sich fundamentale Fortschritte. Um dieses Ziel zu erreichen, will man insbesondere die Interaktion zwischen Luft und Wasserflächen in der Nähe der Zentren von Wirbelstürmen untersuchen. Sie spielt bei der Bildung und Intensivierung von Hurrikans eine zentrale Rolle.

Die Region zwischen der Wand des Auges eines Sturms und es umgebenden intensiven Regenbändern hält man für besonders interessant. Bisher war es nicht möglich, sie vom Weltraum aus zu untersuchen.

Für übliche bisher eingesetzte Erdbeobachtungssatelliten sind große Teile der Wasseroberfläche im Zentrum eines aktiven Wirbelsturms wegen seiner Zonen mit heftigen Niederschlägen nicht sichtbar. Das kontinuierliche Verfolgen der dynamischen Prozesse in Wirbelstürmen bei deren Entstehung und Intensivierung ist üblichen Wettersatelliten mit weit-winkliger Instrumentenausstattung auf polaren Umlaufbahnen nicht möglich.

Das unter der Ägide der Universität Michigan entwickelte Missionskonzept sieht vor, entsprechend seiner Namensgebung Cyclone Global Navigation Satellite System von der Meeresoberfläche reflektierte Strahlung zu nutzen, die ihre Quelle in Signalen der US-amerikanischen Navigationssatelliten des Satellitennavigationssystem GPS hat. Die CYGNSS-Satelliten werden in der Lage sein, sowohl von der Oberfläche reflektierte als auch von GPS-Satelliten direkt ausgestrahlte Signale zu erfassen.

Die direkt von den GPS-Satelliten auf höheren Umlaufbahnen empfangenen Signale will man zur exakten Positionsbestimmung der CYGNSS-Satelliten verwenden. Die von Wasserflächen reflektierten Signale geben Auskunft über die Rauheit der Wasseroberfläche, aus der sich die lokale Windgeschwindigkeit ableiten lässt.

Surrey Satellite Technology, Colorado, Tochter des Satellitenbauers Surrey Satellite Technology Limited (SSTL) aus Großbritannien wird die erforderlichen GPS-Empfänger liefern. SSTL ist Hersteller des Kleinsatelliten UK-DMC 1 alias BNSCSat 1, mit dessen Hilfe unter anderem das für die CYGNSS-Satelliten vorgesehene Messverfahren evaluiert worden ist.

Jeder der acht Satelliten, die das Southwest Research Institute aus Texas baut, soll vier Reflektionszonen gleichzeitig beobachten können. Alle Satelliten zusammen werden daher laut Plan 32 Windgeschwindigkeitsmessungen aus Gebieten rund um die Erde gleichzeitig liefern können, und das, wenn alles funktioniert wie vorgesehen, pro Sekunde.

CYGNSS ist das erste weltraumgestütze Projekt, das im Rahmen eines Earth Venture genannten NASA-Programms für zügig zu entwickelnde, kostengünstig umzusetzende erdwissenschaftliche Missionen realisiert wird.

Das NASA-Forschungszentrum Langley in Hampton im US-amerikanischen Bundesstaat Virginia managt das Projekt, um die Organisation des Starts kümmert sich das Kennedy Raumflugzentrum in Florida.

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: OSC.

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: OSC.

Pegasus H

Pegasus H

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Ein Beitrag von Matthias Pfeiffer. Quelle: SpaceToday.

Vor knapp einer Woche startete die DART-Mission mit dem Ziel ein vollautomatisches Rendezvous durchzuführen. Dass die Mission nur teilweise erfolgreich war, berichtete Raumfahrer.net am 17. April 2005.

Nun meldet die NASA, dass ein Ermittlungsausschuss die Gründe für das teilweise Versagen von DART untersuchen wird. Zusätzlich haben NASA-Offizielle bestätigt, dass DART während des Tests mit seinem Ziel, dem experimentellen Kommunikationssatelliten MUBLCOM, kollidiert ist.

Nach dem Start mit einer Pegasus Rakete am 15. April, sollte sich DART in seiner 24-stündigen Mission autonom dem Satelliten MUBLCOM bis auf fünf Meter Entfernung nähern. Am nächsten Tag meldete die NASA, dass die Mission vorzeitig beendet wurde, wobei DART noch knapp 100 Meter von seinem Ziel entfernt sei. Als Grund gab man an, dass DART der Treibstoff ausgegangen war. Am Freitag bestätigte dann die NASA, dass beide Satelliten gegeneinander gestoßen sind. Der Zusammenstoß soll stark genug gewesen sein, um den Orbit von MUBLCOM leicht zu verändern, aber keiner der beiden Satelliten hat dabei Schaden genommen.

Durch das Versagen von DART scheidet auch vorerst die Hoffnung auf ein automatisiertes Reparatursystem für das Hubble Teleskop aus. Da mit dem Shuttle aus Sicherheitsgründen zur Zeit keine Mission zur Rettung von Hubble vorgesehen sind, hofften viele auch, dass ein automatischer Roboter diese Aufgabe übernehmen könnte.

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Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: NASA.

Es wurde damit bewiesen, dass es möglich ist, diese Technik bei fast zehnfacher Schallgeschwindigkeit anzuwenden. Erste Ergebnisse zeigen, dass das Staustrahltriebwerk in einer Höhe von 33 Kilometern Mach 9,8, etwa 11 200 Stundenkilometer, erreicht hat. Die X-43A flog etwa 10 Sekunden lang mit dem revolutionären Antrieb. Zuvor war es mit der B-52 der NASA und einer Pegasus Antriebsrakete auf große Höhe und Geschwindigkeit gebracht worden.

Der hochriskante aber auch sehr viel versprechende Flug, der ursprünglich schon für den 15. November geplant gewesen war, wurde in gesperrtem Luftraum über dem Pazifik nordwestlich von Los Angeles durchgeführt. Es war der letzte und auch schnellste von drei unbemannten Flügen dieser Hyper-X-Program genannten Testreihe. Das Ziel des Programms ist die Erforschung von Alternativen beim Bau von Fluggeräten die den Weltraum erreichen können. Gegenwärtig sind Raketen, die ihren gesamten Treibstoff selbst mitführen der einzige Weg. Bei einem Staustrahltriebwerk würde der zur Verbrennung notwendige Sauerstoff aus der Luft gewonnen werden. Dadurch könnten Flüge zum einen sicherer werden, da beim Start kein explosives Treibstoffgemisch vorhanden ist, zum anderen könnten Flüge günstiger werden, da nicht der gesamte Oxidator mitgeführt werden muss.

„Dieser Flug war ein Meilenstein auf dem Weg zu Antrieben die große und wichtige Nutzlasten verlässlich, sicher und günstig in den Weltraum bringen können,“ sagt NASA Administrator Sean O’Keefe. „Diese Entwicklung wird uns außerdem helfen, nicht nur die „Vision for Space Exploration“ (das Mond-Mars Programm) voranzubringen, sondern auch die kommerzielle Luftfahrttechnik.“

Eine große Fotogalerie zur X-43A finden Sie hier:

https://www.dfrc.nasa.gov/Gallery/Photo/X-43A/Small/index.html

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Ein Beitrag von Andreas Tramposch. Quelle: Orbital Science Corporation.

Die Raumfahrtagentur NASA plant den DART-Flug (Demonstration of Autonomous Rendezvous Technology) Ende Oktober von der Vandenberg Air Force Base aus zu starten. In dieser Mission soll ein Prototyp die neu entwickelte Rendezvous-Technologie demonstrieren. Die DART-Navigationstechnologie ermöglicht ein automatisches Rendezvous unbemannter Raumfahrzeuge.

Die Bodentests dieses Systems hat die NASA bereits erfolgreich im Flight Robotics Laboratory im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama abgeschlossen. Bei diesen Bodentests wurde die Fähigkeit der Kommunikation zwischen Software und Hardware unter Beweis gestellt. Videosensoren und das selbständige Rendezvous-Führungssystem funktionierten fehlerlos. Die Bodentests prüften zusätzlich die Kombinationsfähigkeit mehrerer Systeme: zum Beispiel die Kombination des Advanced Video Guidance Sensor mit dem GPS (Global Positioning System), dem automatischen Rendezvous-Rechner und dem Ausführungsrechner und optional einem automatischen Dockverfahren. Das ganze System muss man sich als geschlossenen Regelkreis vorstellen: Die Videosensoren bestimmen den exakten Ort des Raumfahrzeuges relativ zu einem zweiten. Der Ausführungsrechner wird mit den Daten der Videosensoren gefüttert. Der Rechner funktioniert dabei wie ein Gehirn und gibt Befehle wie Richtungsänderungen oder Bremsvorgänge an das Raumfahrzeug weiter. Nach diesem Regelschema nähert sich das Raumfahrzeug dann langsam aber sicher dem zweiten Raumfahrzeug an.
Bei den Bodentests schaltete das DART-Navigationssystem bei geringerer Entfernung der Raumfahrzeuge erfolgreich vom GPS auf die Videosensoren um. Es wurde auch eine Reihe anderer Manöver in den Bodentests durchgeführt. Aber auch die Kollisionsvermeidung und der Übergang in ein automatisches Dockverfahren wurden fehlerfrei absolviert. „Der Erfolg der Bodentests ist ein wichtiger Schritt vorwärts gewesen. Jetzt steht einer Demonstration des DART-Navigationssystems im All nichts mehr im Wege“, sagte Jim Snoddy, ein DART-Projektmanager. DART wird mittels einer Pegasus-Rakete ins Weltall befördert werden und dort eine Reihe von Manövern und Rendezvousversuchen mit einem Versuchssatelliten durchführen. Die gesamte 24 Stunden andauernde Mission wird ohne jeglicher menschlicher Intervention stattfinden. DART wurde von der Orbital Science Corporation entwickelt und von der NASA finanziert.

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Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: NASA.

Die Untersuchungskommission der NASA zum Verlust des experimentellen Testvehikels X-43A am 2. Juni 2001 legte nun ihren Bericht vor, wie die NASA am vergangenen Mittwoch berichtete. Der Bericht geht davon aus, dass kein einzelner Faktor für den Absturz des Testfahrzeugs verantwortlich war. Viel mehr sei das komplette Konzept des Kontrollsystems in unterschiedlichen Bereichen fehlerhaft. Dies führte zu einer Überbewertung der Grenzen des Systems.
Das Hyper-X-Programm der NASA entwickelt ein „Luft-atmendes“ Triebwerk, das bessere Leistungen für zukünftige Luft- und wiederverwendbare Raumfahrzeuge bieten soll. Innerhalb des X-43A-Testprogramms sollten drei, etwa vier Meter lange, unbemannte Flugzeuge jeweils etwa mit der zehnfachen Schallgeschwindigkeit fliegen, um die sogenannte scramjet-Technologie zu demonstrieren. Der Absturz passierte bereits während des ersten von drei geplanten Flügen.
Zum Start wurde das X-43A an die Spitze einer modifizierten Pegasus Rakete montiert, die von einem modifizierten B52-Bomber der NASA gestartet wurde. 27 Minuten nach dem Abheben, in einer Höhe von 7.300 Metern, wurde die Pegasus abgesetzt. Der Feststoffantrieb wurde nach 5,2 Sekunden gezündet. Acht Sekunden später begann das Vehikel sein geplantes Manöver, in einer Höhe von etwa 29 Kilometern.

Einige Sekunden später registrierte X-43A eine Kontrollanomalie in Form einer Schwingung. Genau 13,5 Sekunden nach dem Ausklinken in einer Höhe von etwa 6.700 Metern wurde der Steuerbordflügel strukturell überlastet. Der Verlust der Kontrolle brachte das Flugzeug von seiner geplanten Bahn ab und wurde 48,6 Sekunden nach dem Ausklinken zerstört.
„Ich möchte der Untersuchungskommission für ihre ausführliche Einschätzung danken“, sagte Dr. Victor Lebacqz, Associate Administrator des Büros für Luftfahrttechnologie der NASA. „Die Erkenntnisse und Empfehlungen der Kommission werden unsere Aussichten auf einen zweiten erfolgreichen Start sehr vergrößern.“

Neun Kapitel des elf Kapitel starken Untersuchungsberichts sind der Öffentlichkeit zugänglich. Kapitel neun und zehn enthalten Daten, die aufgrund von Bestimmungen der US Exportkontrolle und dem Schutz von Industrie-eigenen Informationen zurückgehalten werden bzw. die für weitere Entscheidungen bedeutend sein könnten. Der Bericht findet sich hier.
Mehr über die Geschichte und Technologie der Scramjet-Triebwerke können Sie in unserem Artikel über Hyperschall-Triebwerke erfahren.

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