Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: ESA.

Die drei baugleichen Swarm-Satelliten A, B und C wurden von vornherein auf optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Nutzlastraumes konstruiert. Der Abstand zwischen den Satelliten auf dem Spezial-Dispenser betrug nur knapp 15 Zentimeter auf rund 5 Meter Länge. Die Nutzlastintegration war daher besonders sensibel, insbesondere beim Einheben des dritten Satelliten. Das gleiche galt natürlich auch bei der Nutzlastseparation – die erste größere Herausforderung nach dem Start der Swarm-Satelliten. Die simultane Aussetzung von drei Satelliten dieser Dimension (Animation siehe hier oder auch hier) war eine Premiere für die ESA. Der Leiter der Missionskontrolle, Dr. Paolo Ferri, bekannte sich denn auch 15 Minuten vor der Separation im Interview zu seiner Anspannung, die erst mit dem Empfang des ersten Signals von Swarm A und B, Indiz für ein gelungenes Manöver, wich. Die Frage lag natürlich nahe, warum man sich nicht für eine sequentielle Aussetzung entschieden hat. Offensichtlich sah man in der simultanen Freisetzung ein geringeres Risiko als in einer aufeinanderfolgenden.

Da sich der Nutzlastraum nach oben hin verjüngt, wird der Querschnitt der Satelliten im letzten Drittel immer kleiner. Das schlanke Ende eines Swarm-Satelliten stellt jedoch nicht dessen Spitze, sondern das Heck dar. Sie sind also entgegen ihrer späteren Flugrichtung auf dem Nutzlastadapter aufgesetzt und müssen im Rahmen der Inbetriebnahme noch gewendet werden. Das aufwendige Manöver wird noch ein bis zwei Tage auf sich warten lassen. Es setzt, so Ferri, bei jedem Satelliten voraus, dass der Ausleger

ausgeklappt ist und die darauf angebrachten Sternensensoren arbeiten. Erst dann hat man die notwendige Orientierung im All. Das Ausklappen des ersten Auslegers ist daher auch relativ früh gegen Ende des Starttages angesetzt. Es ist die weitere, von der üblichen Routine abweichende Herausforderung. Das Animationsvideo zum Ausklappvorgang (siehe hier) lässt vermuten, dass beim Einpendeln des Auslegers erheblich Hebelkräfte an dem vergleichsweisen leichten Satelliten auftreten werden. Zu diesem Zeitpunkt hat man mangels Sternensensor keine Daten zur genauen Lage des Satelliten. Aus dem gleichen Grund kann man den Kräften auch nicht gegensteuern. Laut Ferri ist das Problem allen bewusst gewesen. Der Vorgang wurde in den Modellen häufig simuliert, mit dem Ergebnis, dass die Fluglage des Satelliten stabil bleibt. Das Gelingen dieses Manövers ist essentiell für die Aufgabenstellung des Swarm-Projektes, nicht nur wegen der Sternensensoren, sondern auch, weil nur auf dem Ausleger eine magnetisch „saubere“ Umgebung gewährleistet ist.

Sieben Wochen nach dem Start und noch während der Kommissionierungsphase werden die künftigen Arbeitsumlaufbahnen angesteuert. Die Swarm-Satelliten werden mit einfachen Kaltgas-Triebwerken unter Nutzung von Freon im All manövriert und auf Höhe gehalten. Der Flug in den regulären Orbit erfordert

hunderte von kurzen Schubstößen. Swarm A und B sollen sich in relativ enger Formation mit maximal 150 Kilometer Abstand in einem fast-polaren Orbit in 460 Kilometer Höhe bewegen. Im Laufe der Mission werden sie auf 300 Kilometer absinken. Ihre Aufgabe ist hauptsächlich die Vermessung des Magnetfeldes und seiner Veränderungen. Das Absinken ist gewollt, denn die niedrigere Flughöhe erlaubt feinere Messungen in der Erdkruste. Swarm C wird davon losgelöst einen anderen polaren Orbit mit um 0,6 Grad abweichender Inklination in dauerhaft 530 Kilometer Höhe einnehmen. Er soll von dort unter anderem Löcher in der Ionosphäre vermessen. Die Umlaufbahn der A/B-Formation wird sich wegen der unterschiedlichen Inklination zunehmend von der von Swarm C entfernen. In drei Jahren werden die beiden Umlaufbahnen im 90-Grad-Winkel zueinander stehen. Pro Tag finden 15 Erdumkreisungen statt.

Primäre Bodenstation für den Datenaustausch ist Kiruna. Bei Bedarf können weitere Empfangsstationen hinzu geschaltet werden. Die Steuerung der Satelliten erfolgt vom European Space Operations Center (ESOC) in Darmstadt aus. Die wissenschaftlichen Rohdaten werden von Kiruna kommend zunächst in einem Payload Data Ground Segment (PDGS) der ESA im britischen Farnborough bearbeitet und archiviert. Das PDGS wird vom ESA-Zentrum für Erdbeobachtung (ESRIN) in Frascati, Italien, betrieben. Beim ESRIN erfolgt die Qualitätskontrolle und die Verteilung der Daten an die involvierten Forschungsinstitute wie zum Beispiel das GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam.

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• Swarm

Der Beitrag Swarm-Start II: Was im ESOC noch zu erfahren war erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ESA, Skyrocket, Raumcon.

Dieses entsteht durch Bewegungen geladener Materieströme im Inneren der Erde, wodurch man bei dieser Mission quasi weit unter die Oberfläche der Erde blicken kann. Die drei Swarm-Satelliten umlaufen die Erde auf polaren Bahnen. Durch eine besondere Konstellation der Satelliten wird es zudem möglich, die Magnetfelder, die von der Erde verursacht werden, von denen aus dem Weltall zu unterscheiden.

Geplant sind präzise zeitlich und räumlich hochaufgelöste Messungen der Stärke, Richtung und Variation des Erdmagnetfeldes. Dazu befinden sich zwei Magnetfeldsensoren an einem gut 4 Meter langen Ausleger jedes Raumfahrzeugs. Mit dem Vector Field Magnetometer (VFM) wird die genaue Richtung des Magnetfeldes ermittelt, mit dem aus Frankreich stammenden Absolute Scalar Magnetometer (ASM) die Stärke. Zusätzlich wird mit dem Electrical Field Instrument (EFI) die Stärke elektrischer Felder gemessen. Die Positionsbestimmung erfolgt über einen besonders genauen GPS-Empfänger aus Österreich. Außerdem verwendet man eine Reihe von Sternsensoren, über welche die Lage der Raumfahrzeuge im Raum sehr genau bestimmt werden kann. Komplettiert wird die wissenschaftliche Instrumentierung durch einen sehr genauen Beschleunigungsmesser.

Die Energieversorgung der mit Ausleger etwa 9,25 Meter langen Satelliten geschieht über Solarzellen, die auf der dachförmigen Oberseite der Hülle angebracht sind. Jeder Satellit ist 468 kg schwer und soll etwa 4 Jahre im Einsatz bleiben. Erste Daten wurden von allen drei Satelliten bereits empfangen, wie der ESA-Direktor für bemannte Raumfahrt und Betrieb, Dr. Thomas Reiter, kurz nach dem Aussetzen der Satelliten gegen 14.40 Uhr bestätigte.

Swarm A und B sollen in 450 Kilometern Höhe die Erde umlaufen, Swarm C etwa 80 Kliometer höher. Zusatznutzen der Mission sollen Erkenntnisse über die komplexen Wechselwirkungen zwischen Sonnenwind und Erdmagnetfeld sowie über die Gefährdung irdischer Kommunikation und Satelliten durch solare und kosmische Strahlenausbrüche sein.

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• Swarm

Der Beitrag Ein Schwarm, der auch so heißt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Die drei Gonets-M (auf deutsch: Bote) mit den Nummern 5, 6 und 7 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 Gonets-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 Gonets-M1 folgen. Die Raumfahrzeuge werden bei Reschetnjow gefertigt.

Der Start erfolgte gegen 1.37 Uhr MESZ vom Kosmodrom Plesezk aus.

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• Rokot-KM mit 3 mal Gonets

Der Beitrag Drei Gonets auf Rokot gestartet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Diese Serie operiert von einem stark elliptischen Orbit aus und kann so auch bis in den hohen Norden Russlands Kommunikationsdienstleistungen übernehmen. Wahrscheinlich basiert der von ISS Reschetnjow gebaute Satellit auf einem ähnlichen Bus wie die russischen Navigationssatelliten des Typs GloNaSS-M. Geplant ist ein Orbit mit einem Perigäum von etwa 900 km und einem Apogäum von rund 39.000 km bei einer Bahnneigung von 65 Grad.
Die Meridian-Satelliten sollen die ältere Molnija-Serie ersetzen. Bisher hatte man mit den Raumfahrzeugen bzw. den dafür ausgewählten Trägern allerdings noch wenig Glück. Meridian 1 fiel bereits nach gut 2 Jahren Einsatz aus, Meridian 2 und 5 gelangten auf zu niedrige Bahnen.

So sind bisher also nur zwei Satelliten dieses Typs im Dienst. Über sie läuft in erster Linie militärische Kommunikation mit Flugzeugen oder Schiffen in der Nordpolarregion sowie im fernen Osten Russlands. Der Start von Meridian 7 ist für 2013 geplant.

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• Meridian Nr. 6 auf Sojus-2.1A/Fregat

Der Beitrag Meridian 6 im All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Astrium, ESA, Eurockot.

Die zwei Starts werden in Plesezk im Norden Russlands voraussichtlich ab Ende 2013 stattfinden. Sentinel 2A und Sentinel 3A sollen dabei auf niedrige polare Erdumlaufbahnen befördert werden. Bei den dabei zur Verwendung kommenden dreistufigen Rockot-Raketen des Anbieters Eurockot handelt es sich um konvertierte Interkontinentalraketen (SS 19), ausgestattet mit Oberstufen des Typs Bris-KM vom russischen Raumfahrtkonzern Chrunitschew. Letzterer ist mit 49% an der in Bremen ansässigen Eurockot Launch Services GmbH beteiligt, Astrium hält 51% der Unternehmensanteile.

Sentinel 2A war 2008 von der ESA bei Astrium in Auftrag gegeben worden. Das unter Verwendung eines in Spanien von CASA hergestellten Satellitenbusses in Friedrichshafen gebaute Raumfahrzeug mit einer Masse von rund rund 1.180 Kilogramm besitzt ein hochauflösendes optisches Sensorsystem. Die Abtastbreite des Systems beträgt rund 290 Kilometer. Das System ist in der Lage, Bilddaten im Bereich des sichtbaren Lichts und im Infraroten in 13 Bändern des Spektrums zu erfassen. Bei vier Bändern beträgt die Auflösung 10 Meter, bei sechs Bändern 20 Metern, und auf drei Bändern ist eine Auflösung von 60 Metern möglich. Die tägliche Datenausbeute wird auf rund 800 Gigabyte geschätzt.

Bei Sentinel 3A handelt es sich um ein Erzeugnis des französisch-italienischen Luft- und Raumfahrtkonzerns Thales Alenia. Bei seiner Konstruktion wurde direkt auf die Erfahrungen mit den europäischen Erdbeobachtungssatelliten ERS 2 und Envisat zurückgegriffen. Mit einer im C- und im K_u-Band arbeitenden Radaranlage namens Synthetic Aperture Radar Altimeter (SRAL) soll eine Auflösung von rund 300 Metern erreicht werden. Für das Ocean and Land Colour Instrument (OLCI) an Bord von Sentinel 3A wird ebenfalls eine Auflösung von rund 300 Metern angegeben, Daten sollen auf 21 unterschiedlichen Bändern erfasst werden. Außerdem erhält Sentinel 3A ein SLSTR für Sea and Land Surface Temperature Radiometer genanntes Radiometer zur Temperaturmessung. Die Messgenauigkeit dieses Instruments mit 9 Kanälen und 2 zusätzlichen Bändern zur Feststellung von Bränden auf der Erdoberfläche liegt bei unter 0,3 Grad Kelvin. In der Fläche liegt die Auflösung je nach verwendetem Spektralband zwischen 500 Metern und einem Kilometer.
Die beiden Satelliten sind Bestandteil einer GMES für Global Monitoring for Environment and Security genannten europäischen Initiative zur Nutzung satellitengestützter Erdbeobachtung, die unter anderem der Umweltüberwachung, dem Katastrophenmanagement und der Gewinnung sicherheitsrelevanter Informationen dient. Organisiert und durchgeführt wird GMES unter gemeinsamer Führung der Europäischen Kommission und der ESA.

Verwandte Meldungen:

• Arianespace soll Sentinel 1A ins All transportieren (21. Dezember 2010)
• Astrium baut Sentinel 2B (02. April 2010)

Der Beitrag Sentinel 2A und Sentinel 3A fliegen Rockot erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: RIAN, Interfaks, Raumcon.

Der Start erfolgte am frühen Nachmittag (13:08 Uhr MEZ) vom Kosmodrom Plesezk aus. An der Spitze befand sich ein Kommunikationssatellit der Meridian-Reihe. Diese werden zur Übermittlung von Nachrichten im zivilen und militärischen Bereich eingesetzt und operieren normalerweise in stark elliptischen Bahnen zwischen etwa 1.000 und 40.000 Kilometern Höhe bei einer Bahnneigung um 64 Grad gegen den Äquator.
Wie an verschiedenen Stellen gemeldt wurde, gab es während des Betriebs der dritten Stufe der Sojus-Trägerrakete einen Druckabfall in einer Zuleitung zu einer der 4 Brennkammern des RD-124-Triebwerkes. Dies führte danach entweder zu einer Abschaltung oder zu einer Explosion. Reste der Trägerrakete sowie der Oberstufe und der Nutzlast sollen über Sibirien abgestürzt sein.

Der heutige Fehlstart setzt eine ganze Reihe von Fehlern in diesem Jahr fort. Fachleute vermuten Qualitätsprobleme. Folge des Fehlschlages werden wahrscheinlich weitere Verschiebungen geplanter Starts sein.

Fehlstarts russischer Raketen der letzten 13 Monate:

• 05.12.2010: 3 Navigationssatelliten für GloNaSS stürzen ab, weil die Oberstufe mit einer falschen Treibstoffmenge betankt worden war.
• 01.02.2011: Der Satellit Geo-IK 2 gelangt auf einen zu niedrigen Orbit. Als Ursache wird ein Fehler in der Flugsteuerung oder der Kreiselplattform der Oberstufe der Rockot vermutet.
• 24.08.2011: Progress-M 12M gelangt nicht in einen Erdorbit, weil ein Gasgenerator in der 3. Stufe der Sojus-U-Trägerrakete versagt.
• 19.08.2011: Ekspress-AM 4 strandet im falschen Orbit, nachdem vermutlich ein Fehler im Steuerungssystem der Bris-M-Oberstufe auftrat. Andere Quellen berichten von einem falsch eingegebenen Wert.
• 08.11.2011: Die geplante Marssonde Fobos-Grunt bleibt im Erdorbit, da die Transferstufe nicht zündet. Die Ursache ist nach wie vor ungeklärt.
• 23.12.2011: Der Satellit Meridian 5 gelangt nicht auf eine Erdumlaufbahn wegen eines erneuten Versagens einer dritten Stufe einer Sojus-Trägerrakete.

Raumcon:

• Meridian 5 auf Sojus 2.1/Fregat

Der Beitrag Erneuter Sojus-Fehlstart erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralf Möllenbeck. Quelle: Roskosmos, SFN, RussianSpaceWeb. Vertont von Peter Rittinger.

Heute am frühen Morgen, um 9:26 Uhr MEZ, startete Russland den nächsten Glonass-M (Kosmos) in eine Umlaufbahn. Zum Einsatz kam hier erneut eine Rakete vom Typ Sojus-2.1b mit Fregat-Oberstufe. Der Start erfolgte vom russischen Militärraumhafen Plesezk und die Trägerrakete setzte die Oberstufe mit ihrer Nutzlast rund zehn Minuten später aus. Nach drei Zündungen trennten sich dann Oberstufe und Satellit gegen 12:57 Uhr MEZ im geplanten Orbit von 19.300 Kilometern Höhe. Wenig später übernahm die Bodenstation die Kontrolle über Glonass-M mit der Bezeichnung Kosmos-2478.
Damit befinden sich nun 31 Glonass-Satelliten im Weltall. 23 davon sind allerdings im Moment nur einsatzbereit. Von der restliche Flotte befinden sich vier Einheiten im Prozess der Aktivierung, zwei sind zeitweise außer Funktion, eine dient als Reserve und eine befindet sich in einer Erprobungsphase. Für den Normalbetrieb sind jedoch 24 funktionstüchtige Navigationssatelliten nötig. Wie das US-System GPS kann Glonass sowohl für militärische als auch für zivile Zwecke verwendet werden.

Raumcon:

• Glonass-M (Kosmos) auf Sojus-2.1b/Fregat

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: Roskosmos.

Das russische Navigationssystem GLONASS ist nun vollständig. Der letzte zur vollen Einsatzfähigkeit nötige Satellit wurde gestartet. Dazu zündete die Sojus-Rakete um 22:15 Uhr MESZ ihre Triebwerke. Nachdem ihre drei Stufen ausgebrannt waren, wurde die Fregat-Oberstufe zusammen mit dem Satelliten Glonass-M freigegeben. Später erreichte die Nutzlast ihre vorgegebene Umlaufbahn in einer Höhe von 19.100 km bei einer Inklination von 64,8°. Ursprünglich hätte der Start bereits am 1. Oktober erfolgen sollen, jedoch machten Höhenwinde dem Verfahren einen Strich durch die Rechnung.
GLONASS, das russische Satellitennavigationssystem, ist vergleichbar mit dem US-amerikanischen GPS, dem chinesischem Compass und dem europäischen Galileo. Es stellt verschiedene Navigationsdienste für das russische Militär, aber auch für die Öffentlichkeit bereit.

Das Vorhaben wird von der russischen Regierung stark gefördert, eine Vielzahl an Anwendungen ist in Vorbereitung oder Realisation.

Raumcon:

• Glonass-M auf Sojus-2.1b/Fregat

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: RIAN, NSF.

Um 18:00 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit zündete die russische Rakete vom Typ Sojus-U ihre Triebwerke und hob von der Startrampe 16/2 des Kosmodroms Plesezk ab. In der Nutzlastspitze befand sich der Satellit Kosmos 2.472 aus der Baureihe Kobalt-M. Laut Pressesprecher Alexej Zolotuchin wurde er um 18:08 Uhr im vorgesehenen Orbit ausgesetzt.

Der Satellit stellt eine Erweiterung eines russischen Netzwerks dar, welches aus 60 bis 70 militärischen Aufklärungssatelliten besteht. Er bietet eine erneuerte Fototechnologie und eine erweiterte Lebensdauer von bis zu sieben Jahren.

Raumcon:

• Sojus-U mit Kobalt-M

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: RIAN, Raumcon, SpaceflightNow. Vertont von Peter Rittinger.

Der Start erfolgte vom Kosmodrom Plesezk aus gegen 19:42 Uhr MESZ auf einer Sojus 2 mit Fregat-Oberstufe. Diese brachte den Satelliten in eine hochelliptische Umlaufbahn um die Erde. Dabei soll der erdnächste Bahnpunkt etwa 900 Kilometer über der Erdoberfläche liegen, der erdfernste etwa 39.000 Kilometer. Durch diesen Orbit mit einer Bahnneigung von etwa 62,8 Grad und einer Umlaufzeit von 12 Stunden ist der Satellit pro Tag etwa 20 Stunden über der Nordhalbkugel und nur relativ kurz über südlichen Regionen der Erde.
Meridian 4 ist eine militärische Nutzlast, Informationen über den Satelliten daher spärlich oder unbestätigt. Men vermutet, dass er dreiachsenstabilisiert ist, der Bus auf dem Uragan-M beruht und die Energieversorgung über zwei Solarzellenflächen sichergestellt wird. Der erste Satellit dieser Bauheihe wurde 2006 in einen Orbit gebracht, beim zweiten wurde die vorgesehene Bahn aufgrund einer Fehlfunktion in der Oberstufe nicht ganz erreicht.

Der neue Satellit wurde aber offenbar erfolgreich kurz vor 22 Uhr MESZ im Zielorbit ausgesetzt. Entwickelt und gebaut von Reschetnjow in Schelesnogorsk bildet die Meridian-Reihe die Nachfolger der früheren Molnija-Satelliten.

Raumcon:

• Meridian 4 auf Sojus 2.1a/Fregat

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Reschetnjow, Roskosmos, Vesti.

Die ausschließlich mit Flüssigkeitstriebwerken ausgestattete Sojus-Rakete hob nach Angaben der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos exakt um 4:07 Uhr MEZ ab. Nach dem planmäßigen Verlassen der Startrampe um 6:07 Uhr Ortszeit (Moskauer Zeit) brachten die Kerosin mit flüssigem Sauerstoff verbrennenden, von ZSKB-Progress gebauten Raketenstufen der Sojus die aus Fregat-Oberstufe von NPO Lawotschkin und dem Navigationssatelliten bestehende Orbitaleinheit auf eine Übergangsbahn, in der sie um 4:16 Uhr MEZ ausgesetzt wurde.

Eine erste 19 Sekunden lange Brennphase der Oberstufe war dann vorgesehen, um die Übergangsbahn in einen Parkorbit mit einem Perigäum von rund 212 und einem Apogäum von rund 241 Kilometern über der Erdoberfläche umzuwandeln. Eine Transferbahn mit einem Perigäum von rund 278 und einem Apogäum von rund 19.145 Kilometern über der Erde hatte die Orbitaleinheit nach einer zweiten Brennphase der Oberstufe zu erreichen, die auf 9 Minuten und 24 Sekunden angesetzt war. Ein dritter, drei Minuten und 44 Sekunden dauernder Triebwerkseinsatz der Oberstufe sollte das Erreichen des Zielorbits mit einem Perigäum von rund 19.132 Kilometern und einem Apogäum von 19.149 Kilometern sicherstellen.

Der Navigationssatellit wurde um 7:41 Uhr und 3 Sekunden MEZ von der Oberstufe abgetrennt und gelangte nach Angaben von Oberstleutnant Aleksey Zolotukhin von den russischen Raketentruppen auf die vorgesehene Bahn. Das Bahnverfolgungs- und Satellitenkontrollzentrum German Titow alias Golizyno 2 in Krasnoznamensk westlich von Moskau übernahm um 7:44 Uhr MEZ die Kontrolle des Satelliten. Telemetriedaten vom Satelliten sprechen dafür, dass der neben der Navigationsnutzlast auch mit einem Receiver für das internationale Such- und Rettungssystems COSPAS-SARSAT ausgestattete neue Erdtrabant wie vorgesehen funktioniert.

Der nach dem Start als Kosmos 2471 bezeichnete Satellit vom Typ GloNaSS-K1 wird als Demonstrator für die nächste Generation russischer Navigationssatelliten dienen. Im Gegensatz zu älteren Modellen besitzt das von Reschetnjow Informational Satellite Systems in Schelesnogorsk bei Krasnojarsk in Sibirien gebaute leichtere Raumfahrzeug mit einer Startmasse von rund 935 Kilogramm einen nicht druckbeaufschlagten Satellitenbus vom Typ Ekspress 1000A. Man hofft, es zwischen 10 und 12 Jahre lang im All einsetzen zu können. Die Navigationsnutzlast mit einem Masseanteil von rund 260 Kilogramm soll L1SF-, L2SF-, L1OF- und L2OF-Signale im Frequenzmultiplexverfahren FDMA ausstrahlen, sowie testweise ein L3OC-Signal auf einer Frequenz von 1.202,025 MHz im Codemultiplexverfahren CDMA bereitstellen. Von der durch die beiden Solarzellenausleger des Satelliten bereitgestellten maximalen elektrischen Leistung von 1.270 Watt benötigt die Navigationsnutzlast rund 750 Watt.

Kosmos 2471 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.372 bzw. als COSPAR-Objekt 2011-009A.

Raumcon:

• GLONASS – Uragan-K auf Sojus 2 – Fregat

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Autor: Daniel Maurat

Entwicklung

Die Sojus basiert auf der R-7, die auch Grundlage der Sputnik, der Wostok, der Molnija und der Woss-chod war. Sie wurde nötig, da man für das sowjetische Mondprogramm ein neues Raumschiff plante, dass man Sojus (russ. Союс ausgesprochen Sajúz für Union) nannte. Das Sojus-Raumschiff sollte zunächst im Erdorbit getestet werden, doch war der geplante Träger, die N-1, noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium, weswegen man sich entschloss, die Woss-chod zu modifizieren, um die schwerere Sojus-Kapsel zu transportieren. Da in der Sowjetunion die Raketen nach ihrer ersten oder bekanntesten Nutzlast benannt wurden (z.B. Sputnik nach dem Satelliten Sputnik 1 oder Proton nach dem Proton-Satelliten), bekam somit die neue Rakete, die bis dahin nur 11A511 hieß, den Namen Sojus. Im Laufe der Jahre wurden dann mehrere Versionen entwickelt, einige für den Test von Equipment für das russische Mondprogramm, andere für Militärkapseln und wieder andere für die Versorgung der Saljut-Raumstationen. Die Sojus ist in der Lage, sowohl von Baikonur in Kasachstan als auch von Plessezk aus zu starten.

Technik

Die Sojus basiert auf der R-7 und teilt damit auch den besonderen Aufbau mit den vier Boostern. In der Basisversion ist sie 47,68 m hoch, wiegt voll betankt 308,0 t und kann eine Nutzlast von 3,45 t in einen niedrigen Erdorbit bringen. Hier alle Stufen im Detail:

• Die Booster, auch Stufe 0 oder Block B, W, G und D genannt, sorgen in den ersten Minuten des Starts für genügend Schub für das Abheben der Rakete. Sie sind 19,6 m lang, haben einen maximalen Durchmesser von 2,68 m und wiegen voll betankt 43 t. Sie verjüngen sich nach oben. Als Triebwerke nutzt jeder Booster ein RD-107 von NPO Energomasch, welches vier Brennkammern hat. Dieses liefert 994,3 kN Schub und brennt 118 Sekunden lang. Als Treibstoff nutzt man die altbewährte Kombination Kerosin und LOX (flüssiger Sauerstoff), die schon auf der R-7 benutzt wurde. Zudem hat jeder Booster zwei Verniertriebwerke, die den Kurs der Rakete steuern.
• Die erste Stufe, auch Block A ist 27,8 m lang, hat einen Durchmesser von 2,95 m, wobei sie wie eine Keule aussieht, da sie sich zunächst nach ober verbreitert, dann aber ab dem Ende der Booster sich verjüngt, und wiegt voll betankt 100,5 t. Als Triebwerk verwendet man das RD-108-Triebwerk von NPO Energomasch. Es unterschiedet sich vom RD-107 nur in der Anzahl der Verniertriebwerke und dem etwas geringerten Schub. Das Triebwerk besitzt vier Verniertriebwerke und hat einen Schub von 981 kN Schub, den das Triebwerk aber für 292 Sekunden liefert. Wie in den Boostern verwendet man als Triebstoff Kerosin und LOX.
• Die zweite Stufe basiert auf der der Woss-chod. Die Block I genannte Oberstufe ist 6,74 m lang, hat einen Durchmesser von 2,66 m und wiegt voll betankt 25,4 t. Als Triebwerk verwendet man das RD-0110 von KB Chim Awtomatiki, das vier Brennkammern hat. Es liefert einen Schub von 297,9 kN für eine Dauer von 250 Sekunden. Wie auch in den Boostern und der ersten Stufe verwendet man als Treibstoff Kerosin und LOX. Die Block I ist mit einer Gitterstruktur am Block A befestigt und zündet noch in der Brennphase von Block A, wobei die Abgase durch das Gitter entweichen. Diese Stufentrennung wird auch „heiße Stufentrennung“ genannt und von vielen russischen und sowjetischen Trägern praktiziert, wie der Proton oder der N-1.
• Die Sojus U/Ikar setzte noch als Oberstufe die Ikar ein, die auf dem Yantar-Aufklärungssatelliten basierte. Sie ist 2,56 m hoch, hat einen Durchmesser von 2,72 m und wiegt voll betankt 3,16 t. Sie benutzt als Treibstoff UDMH und N2O4 unnd erzeugt mit seinem KB Melinkow 17D61-Triebwerk einen Schub von 2,9 kN für 600 Sekunden Brenndauer.

Versionen

Die Sojus hat insgesamt acht Versionen (wobei die Sojus FG, 2.1 a und b in einem eigenen Artikel behandelt werden):

• Die Sojus als Basisversion (11A511) flog von 1966 bis 1975. Mit ihr wurden die ersten Sojus-Raumschiffe gestartet sowie einige Testversionen des Raumschiffs. Ihre Technik ist oben beschrieben.
• Die Sojus-L (11A511L) war eine Spezialversion, mit der der LK-Mondlander des russischen Mondprogramms im Erdorbit getestet wurde. Sie hatte im Gegensatz zur Basisversion eine verstärkte zweite Stufe und eine 12 m lange Nutzlastverkleidung, damit der LK-Lander mit der Sojus gestartet werden konnte. Sie flog nur dreimal zwischen 1970 und 1971.
• Die Sojus-M (11A511M) wurde speziell für die militärische Sojus 7K-VI entwickelt. Diese war 300 kg schwerer als die Sojus, somit musste man die Rakete verstärken. Die genauen Verbesserungen sind nicht bekannt, doch soll sie bessere Triebwerke benutzt und als Treibstoff das synthetische Sintin verwendet haben. Die Sojus 7K-VI wurde später gestrichen, man verwendete zuvor sie aber, um Spionagesatelliten vom Typ Zenit-4MT zu starten. Zwischen 1971 und 1976 startete sie insgesamt acht Mal.
• Die Sojus-U (11A511U) ist die Sojus schlechthin. Sie ist schon seit 1973 in Betrieb und wird auch heute noch für den Start von Progress-Frachtern benutzt. Sie hat einen tiefer gekühlten Treibstoff, der erlaubt, mehr davon mitzuführen, aber es wurde auch die Leistung der Triebwerke verbessert und so die Nutzlast auf 6,7 t für einen niedrigen Erdorbit vergrößert. Bis heute (Stand: Februar 2011) wurden insgesamt 732 Sojus-U gestartet. Kein anderer Träger hat so eine hohe Startquote.
• Die Sojus-U2 (11A511U2) ist eine Unterversion der Sojus-U und kann 300 kg mehr Gewicht in den Erdorbit bringen. Sie hat sehr leistungsstarke Triebwerke und verwendet den syntetischen Treibstoff Sintin anstelle von Kerosin. Zwischen 1982 und 1995 wurde die Sojus-U2 insgesamt 92 Mal verwendet, doch wurde sie aufgegeben, da man in Russlang die Produktion von Sintin einstellte und die Einspritzköpfe der Triebwerke verändert werden mussten, was die Rakete zu teuer machte.
• Die Sojus-U/Ikar (11A511U/Ikar) ist eine Standard-Sojus-U mit einer Ikar-Oberstufe, die vom Antriebsmodul russischer Aufklärungssatelliten des Typs Yantar abgeleitet ist. Sie wurde eingesetzt, um insgesamt 24 Satelliten der Globalstar-Konstellation zu starten, je vier pro Start. Zwischen Februar und November 1999 startete sie also insgesamt sechs Mal.

Starts

Die Sojus ist einer der verlässlichsten Träger der Welt und startete bisher um die 1.000 Mal, wobei es vor allem in der Frühphase etliche Fehlstarts gab, die z.T. auch sehr spektakulär waren. Zum Beispiel explodierte am 26. September 1983 die Rakete von Sojus-T 10A auf der Rampe. Die Kosmonauten haben nur überlebt, da das Rettungssystem sie von der Rakete wegbrachte. Alles in allem ist die Sojus jedoch einer der zuverlässigsten Träger der Welt, was man daran sehen kann, dass sie (bis 2003) die Sojus-Kapseln und bis heute noch die Progress-Frachter startete und startet.

Verwandte Artikel:

• Startliste der Sojus
• Technischen Daten der Sojus
• Sojus-FG und 2
• Die Zukunft der Sojus
• Woßchod
• R-7

Der Beitrag Sojus erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Stefan Heykes

Ursprünge

Nach dem Zerfall der Sowjetunion stand für die schwere Trägerrakete Proton nur Baikonur in Kasachstan als Startplatz zur Verfügung. Das russische Militär war angewiesen auf diesen Träger und wollte eine Rakete entwickeln, die die Proton ersetzen konnte und vom russischen Plesezk aus gestartet werden konnte. Mit der Entwicklung wurde der Proton-Hersteller GKNPZ Chrunitschew aus Moskau beauftragt. Man entschied sich damals für eine zweistufige Rakete, deren erste Stufe Kerosin und Flüssigsauerstoff verbrennen und mit dem RD-171 Triebwerk der in der Ukraine gefertigten Zenit-Rakete ausgestattet werden sollte. Die zweite Stufe sollte Wasserstoff und Flüssigsauerstoff verbrennen und mit dem RD-0120-Triebwerk ausgestattet werden, das bereits die mächtige Energija antrieb. Die Treibstofftanks sollten bei Chrunitschews ersten Entwurf nicht wie üblich aufeinander, sondern nebeneinander montiert werden. Dadurch wäre die Angara kompatibel zu den Startplätzen der Zenit gewesen, hätte allerdings deutlich mehr Nutzlast transportieren können. Deshalb wurde der Beschluss gefasst, die im Bau befindliche Zenit-Startrampe in Plessezk umzurüsten.

Mit dem Wandel der politischen Situation wandelte sich auch die Motivation hinter der Angara. Statt von Kasachstan unabhängig zu sein, standen nun zwei andere Dinge im Vordergrund. Einerseits wollte man die Proton ersetzen, weil diese hochgiftige Treibstoffe einsetzt und bei Fehlstarts oder dem Aufschlag nicht völlig geleerter Stufen die Umwelt verseucht. Andererseits wollte man aber auch die Zenit ersetzen, die in der Ukraine gefertigt wird und somit für Russland zu einer teuren ausländischen Rakete wurde. Mittlerweile wird sogar eine Proton-Rampe in Baikonur für die Angara umgerüstet, während man die Angara ursprünglich plante, um Kasachstan verlassen zu können. Seit 2001 steht nun das modulare Konzept weitgehend fest. Die Angara wird verschiedene Kombinationen weniger Stufen bieten, um einen weiten Nutzlastbereich abzudecken.

Die Stufen der Angara

Als erste Stufe wird das sogenannte URM-1 verwendet (URM entspricht der russischen Bezeichnung für „Universelles Raketen Modul“, es gibt auch die Abkürzungen CRM oder CCB für die entsprechende englische Übersetzung). Diese Stufe verwendet Kerosin und Flüssigsauerstoff. Das URM-1 ist mit einem Triebwerk von Typ RD-191 ausgestattet. Es handelt sich hierbei um eine Weiterentwicklung des ursprünglich eingeplanten RD-171. Während dieses 4 Brennkammern und eine Schubkraft von ca 8.000 kN hat, erreicht das RD-191 mit nur einer Brennkammer rund 2.000 kN Schub. Die exakten technischen Daten des URM-1 sind noch nicht bekanntgegeben worden, allerdings wird die Stufe etwa 10 t wiegen und 130 t Treibstoff aufnehmen können. Vom URM-1 werden in der Angara 1-5 (vielleicht 7) für eine Rakete verwendet. Eine Abwandlung dieser Stufe bildet die erste Stufe der südkoreanischen KSLV.

Die kleinste Version der Angara (Angara 1.1) wird die Bris-KM als zweite Stufe einsetzen. Diese wird derzeit bei der Rockot-Trägerrakete verwendet. Die Bris-KM wiegt insgesamt 6,5 Tonnen, leer sind es 1,4 Tonnen. Sie verwendet die lagerfähigen Treibstoffe UDMH (unsymmetrisches Dimethylhydrazin) und NTO (Distickstofftetroxid). Diese Treibstoffe zünden bei Kontakt von alleine, daher ist die Bris-KM mit dem Triebwerk S5.98 (Schubkraft 20kN) für mehrfache Zündungen geeignet und kann Nutzlasten auch in nur durch mehrere Brennphasen zu erreichende hohe Orbits schießen.

Alle anderen Versionen verwenden das URM-2 als zweite Stufe. Dieses verwendet die gleichen Treibstoffe wie das URM-1. Das Triebwerk RD-0124A ist eine Variante des Drittstufentriebwerks der modernsten Sojusversion 2.1b. Dieses Triebwerk erreicht einen Schub von rund 300 kN bei einem für diesen Treibstoff sehr hohen spezifischen Impuls von 3.500 m/s. Diese Stufe ist im Gegensatz zur Bris nicht wiederzündbar. Daher ist das URM-2 nur in der Lage, den niedrigen Erdorbit oder elliptische Orbits mit erdnahem Perigäum anzufliegen.

Um andere Orbits zu erreichen, existieren daher zusätzliche Oberstufen. Zunächst einmal ist dies die Bris-M. Bei ihr handelt es sich um den „großen Bruder“ der Bris-KM. Praktisch alle Systeme sind identisch, allerdings hat die Bris-M einen zusätzlichen abwerfbaren Treibstofftank um den Kern herum. Dadurch erreicht sie eine Startmasse von bis zu 22,5 t. Diese Oberstufe wird derzeit als Standard bei kommerziellen Flügen auf der Proton-Rakete verwendet.

In Entwicklung befindet sich derzeit die Familie der KVTK-Oberstufen. Diese verwenden die Kombination Wasserstoff/Sauerstoff. Davon sind zwei (später drei) Versionen geplant. Alle Varianten werden das RD-0146D Triebwerk mit einem Schub von 75 kN und einem herausragenden spezifischen Impuls von über 4.600 m/s verwenden. Dieses Triebwerk ist bis zu fünfmal wiederzündbar und erlaubt dadurch genau wie die Bris das Erreichen anspruchsvoller Orbits. Die Basisversion KVTK wiegt leer 4,4 t und nimmt 19,6 t Treibstoff auf. Die KVSK hat kürzere Tanks und wiegt somit voll 14 t und leer 3 t. Falls die KVTK-A7 entwickelt wird, wird sie einen größeren Durchmesser besitzen und so eine Startmasse von 32 t bei 5 t Leergewicht erreichen.

Die Versionen

Die kleinste Variante wird die Angara 1.1 sein. Sie besteht aus einem URM-1 und der Bris-KM. Damit kann diese Rakete 2 t in einen niedrigen Erdorbit (LEO) bringen. Damit liegt diese Version im Bereich der Rockot, die im Prinzip eine modifizierte Interkontinentalrakete ist und bis auf die Oberstufe nicht mehr produziert wird. Für Ersatz ist also gesorgt.

Die Angara 1.2 verwendet ebenfalls ein URM-1, allerdings ist die zweite Stufe hier das URM-2. Damit können 3,8 t in einen LEO gebracht werden. Diese Variante stellt damit einen Ersatz für die Dnepr da, die genau wie die Rockot eine Konversionsrakete ist und eventuell schon 2010 ihren letzten Flug hatte.

Während diese beiden nur willkommene Möglichkeiten waren, das Angebot nach unten abzurunden, stellt die Angara 3 den gewünschten Ersatz für die Zenit dar. Sie bringt mit drei URM-1 und dem URM-2 14,6 t in einen LEO. Mit der Oberstufe Bris-M schafft sie 2,4 t in den geostationären Transferorbit (GTO) und 1 t in den geostationären Orbit (GEO). Die kryogene Oberstufe KVSK leistet mehr, sie ermöglicht den Transport von 3,6 t in den GTO und 2 t in den GEO. Die Angara 3 besitzt eine Startmasse von 481 t.

Der geplante Proton-Ersatz ist die Angara 5. Sie besteht aus 5 URM-1 und dem URM-2. Damit schafft sie 24,5 t Nutzlast in den LEO. Mit der Bris-M sind es 5,4 t in den GTO und 3 t in den GEO. Die KVTK bringt 7,5 t in den GTO und 4,6 t in den GEO. Das Startgewicht beträgt 773 t. Es gab zwischenzeitlich auch Pläne, eine bemannte Angara 5P (P für pilotiert) zu entwickeln, allerdings hat sich dies mit der Entscheidung für die Rus-M wieder zerschlagen.

Die schwerste Version Angara 7 wird derzeit nicht aktiv entwickelt. Bei dieser Rakete würden 6 URM-1 als Booster verwendet werden, während die Zentralstufe genau wie die zweite Stufe und die optionale dritte Stufe KVTK-A7 im Durchmesser vergrößert würden. Diese Rakete würde 35 t in den LEO bringen können und mit der KVTK-A7 12,5 t in den GTO und 7,6 t in den GEO. Darüber hinaus gibt es Konzepte, superschwere Trägerraketen mit Nutzlasten von 45-150 t auf Basis der Angara zu entwickeln. Diese hätten allerdings außer dem Namen und dem modularen Konzept wenig mit dieser Angara gemein.

Ausblick

Die Rakete an sich ist im Prinzip fertig entwickelt. Es fehlt derzeit nur an den Startrampen. Der Komplex in Plesezk wird 2012 oder 2013 den ersten Start erlauben, von Baikonur aus plant man Flüge ab 2015. Dann sind auch leicht höhere Nutzlasten als von Plesezk aus möglich. Für die Zukunft könnte es auch Startrampen in Vostochny geben, allerdings gibt es dafür derzeit keine konkreten Pläne. Den ersten Start wird voraussichtliche eine Angara 1.2 durchführen, um die Stufen zu testen. Danach ist der erste Start der Angara 5 geplant, da man die Proton möglichst schnell ersetzen will. Die Angara 3 wird dann folgen, da die Zenit nicht so problematisch ist wie die Proton. Die Realisierung schwererer Varianten ist derzeit nicht zu erwarten, da Russland für Schwerlastträger die derzeit in Entwicklung befindliche Rus-M als Basis verwenden will und bereits Versionen mit bis zu 50 t Nutzlast plant.

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Der Beitrag Angara erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Interfax, ISS–Reschetnjew, RIAN.

Zwei Minuten nach dem gelungenen Abheben um 3:59 Uhr Moskauer Zeit wurde die Rakete um 4:01 Uhr Moskauer Zeit vom Bahnverfolgungszentrum German Titow alias Golizyno 2 in Krasnoznamensk westlich von Moskau erfasst.
Unter Beobachtung des Bahnverfolgungszentrums der russischen Weltraumtruppen setzte die Rakete ihren Flug fort, und schließlich trat die von Lawotschkin gebaute Fregat-Oberstufe in Aktion. Diese sorgte für das Erreichen der vorgesehenen hochelliptischen Umlaufbahn und setzte den Satelliten um 6:13 Uhr Moskauer Zeit, also um 4:13 Uhr MEZ, aus. Telemetriedaten vom Satelliten sprechen dafür, dass seine System einwandfrei funktionieren.

Offiziellen Angaben zufolge dient der neue Satellit im Interesse der ökonomischen Entwicklung Russlands dem weiteren Ausbau eines Netzwerkes zur Satellitenkommunikation für Regionen im Norden Sibiriens und im Fernen Osten. Über ihn können unter anderem Schiffe und Flugzeuge, die unterwegs sind, um die Eislage auf ihren Routen zu erkunden, mit Küsten- bzw. Bodenstationen kommunizieren.

Die beiden ersten Meridian-Satelliten wurden am 24. Dezember 2006 und am 21. Mai 2009 von exakt der gleichen Startanlage in Plesezk ins All geschickt. Mit dem im Aufbau befindlichen Satellitensystem soll letztlich das Molnija-System ersetzt werden. Nach Angaben des Herstellers der Satelliten, ISS–Reschetnjew aus Schelesnogorsrk, haben die neuen Raumfahrzeuge eine Auslegungsbetriebsdauer von sieben Jahren, und besitzen mehr Transponder als die Trabanten der Vorgängergenerationen.

Der dritte Meridian-Kommunikationssatellit ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.213 bzw. als COSPAR-Objekt 2010-058A.

Raumcon:

• Sojus 2.1a/Fregat mit Meridian 3

Der Beitrag 3. Meridian-Kommunikationssatellit gestartet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Interfax, RIAN, russianforces.org, wikipedia.

Der Satellit wurde in einen hochelliptischen Orbit mit einem Apogäum von etwa 39.000 Kilometern über der Erdoberfläche und einem Perigäum von rund 600 Kilometern sowie einer Inklination von 62,8 Grad gebracht. Für einen Umlauf soll Kosmos 2.469 702 Minuten, also etwas unter 12 Stunden, benötigen. Um 21:57 Uhr Moskauer Zeit wurde der Satellit im Zielorbit ausgesetzt.

Die Masse des Satelliten wird auf rund 2.400 Kilogramm geschätzt, etwa die Hälfte davon soll mitgeführter Treibstoff ausmachen. Der dreiachstabilisierte Satellit soll vier Triebwerke für Orbitmanöver und sechzehn Lageregelungstriebwerke besitzen. Die Entwicklung dieses Satellitentyps sowie des Frühwarnsystems und erste Starts erfolgten bereits in den 1970ern.

Seit Beginn der 1980er Jahre werden Satelliten des Typs US-K regelmäßig eingesetzt, um Raketenstarts, insbesondere solche der Vereinigten Staaten von Amerika, festzustellen und zu orten. Für eine sinnvolle Beobachtung rund um die Uhr werden mindestens vier Satelliten benötigt, da sie auf ihren hochelliptischen Bahnen nur etwa sechs Stunden die Landmasse der USA beobachten können.

Der vorletzte Molnija-M-Start erfolgte am 23. Oktober 2007, als mit Kosmos 2.430 ein gleichartiger Frühwarnsatellit transportiert wurde. Ende 2008 erfolgte ebenfalls ein Start eines entsprechenden Satelliten. Dieser als Kosmos 2.446 bezeichnet Satellit und Kosmos 2.430 waren bis zum Start von Kosmos 2.469 die einzigen betriebsfähigen russischen Frühwarnsatelliten auf hochelliptischen Umlaufbahnen.

Zur Zeit besitzt Russland keine vollständig funktionsfähige Konstellation von ausreichend vielen Frühwarnsatelliten. Russland setzte wie die Vereinigten Staaten von Amerika auch Frühwarnsatelliten im geostationären Orbit ein, zur Zeit besitzt Russland jedoch kein solches betriebsfähiges Raumfahrzeug im geostationären Orbit. Der geostationäre Frühwarnsatellit Kosmos 2.440, ein Raumfahrzeug des Typs 71kh6 bzw. US-KMO, ist seit dem Frühjahr 2010 nicht mehr verwendbar (raumfahrer.net berichtete).

Kosmos 2.469 ist als COSPAR-Objekt 2010-049A bzw. mit der NORAD-Nr. 37.170 katalogisiert.

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