Quelle: Johannes Gutenberg-Universität Mainz 6. Oktober 2023.

6. Oktober 2023 – Einer Gruppe von theoretischen Physikern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist es gelungen ihre im Jahr 2021 publizierten Berechnungen des elektrischen Ladungsradius des Protons noch einmal deutlich zu verbessern und erstmals ein hinreichend präzises Ergebnis komplett ohne die Hinzuziehung experimenteller Daten zu erhalten. In der Diskussion um die Größe des Protons favorisieren auch diese neuen Rechnungen den kleineren Wert. Zugleich haben die Physiker erstmals eine stabile Theorie-Vorhersage für den magnetischen Ladungsradius des Protons veröffentlicht. Alle neuen Erkenntnisse sind in drei auf dem arXiv-Server publizierten Preprints zu finden.

Sämtliche bekannten Atomkerne bestehen aus Protonen und Neutronen – und doch sind viele Eigenschaften dieser allgegenwärtigen Nukleonen noch nicht verstanden. So gibt insbesondere der Radius des Protons seit einigen Jahren Rätsel auf: Im Jahr 2010 sorgte eine neue Messung des Proton-Radius mithilfe der Laserspektroskopie von myonischem Wasserstoff für Aufsehen – in diesem „besonderen“ Wasserstoff ist das Elektron in der Hülle des Atoms ersetzt durch seinen schweren Verwandten, das Myon, wodurch sich die Genauigkeit der Messung erheblich steigern ließ. Die Forscher ermittelten einen deutlich kleineren Wert, als er aus entsprechenden Messungen an „normalem“ Wasserstoff und der Bestimmung des Protonradius aus Elektron-Proton-Streuexperimenten bekannt war. Die große Frage, die Physikerinnen und Physiker seitdem umtreibt: Verbirgt sich hinter der Abweichung eine neue Physik jenseits des Standardmodells oder handelt es sich „lediglich“ um systematische Unsicherheiten der verschiedenen Messmethoden?

Ist das Proton-Radius Rätsel gelöst?
In den letzten Jahren gab es immer mehr Anhaltspunkte, dass der kleinere experimentelle Wert der richtige ist, sich also keine neue Physik hinter dem Proton-Radius Rätsel verbirgt. Theoretische Berechnungen leisten einen bedeutenden Beitrag, um diese Frage endgültig beantworten zu können. Bereits im Jahr 2021 gelang es Forschenden um Prof. Dr. Hartmut Wittig vom Mainzer Exzellenzcluster PRISMA+ so genannte Gitterrechnungen hinreichend präzise durchzuführen, um einen weiteren verlässlichen Hinweis auf den kleineren Protonradius zu bekommen. „Inzwischen sind wir nochmals einen großen Schritt vorangekommen“, erläutert Hartmut Wittig. „So hat Miguel Salg, Doktorand in meiner Arbeitsgruppe, sehr schöne Ergebnisse erzielt, die unsere frühere Rechnung nochmals deutlich verbessern und ausweiten.“

Konkret hatte die Mainzer Forschungsgruppe vor zwei Jahren „nur“ den sogenannten Isovektor-Radius berechnet, was nicht dasselbe ist wie der Proton-Radius. Den damals publizierten Wert für den Proton-Radius bestimmten sie unter Hinzuziehung experimenteller Daten für den Neutron-Radius. „Mittlerweile haben wir die damals noch fehlenden Anteile ebenfalls berechnet, unsere Statistik erhöht und die systematischen Fehler besser eingegrenzt, so dass wir nun auf experimentelle Daten erstmals vollständig verzichten können“, beschreibt Miguel Salg. „Außerdem konnten wir überprüfen, inwieweit unser Resultat von 2021 der kompletten direkten Berechnung standhält — mit dem Ergebnis, dass wir auch 2021 mit dem Wert richtig lagen.“ „Im Hinblick auf das Proton-Radius Rätsel können wir sicher sagen, dass sich auch durch die neuen Rechnungen die Hinweise immer weiter verdichten, dass der Protonradius durch den kleineren Wert richtig beschrieben ist“, ordnet Hartmut Wittig das Ergebnis ein.

Die Rechnungen der Mainzer Physiker basieren auf der Theorie der Quantenchromodynamik (QCD). Sie beschreibt das Kräftespiel im Atomkern: Dort bindet die starke Wechselwirkung die Quarks als elementare Bausteine der Materie zu Protonen und Neutronen zusammen und wird durch Gluonen als Austauschteilchen vermittelt. Um diese Vorgänge mathematisch simulieren zu können, greifen die Mainzer Wissenschaftler auf die sogenannte Gitterfeldtheorie zurück. Ähnlich wie in einem Kristall werden die Quarks dabei auf die Punkte eines Raum-Zeit-Gitters verteilt. Mit speziellen Simulationsverfahren lassen sich dann bestimmte Eigenschaften von Nukleonen unter Einsatz von Supercomputern berechnen: in einem ersten Schritt die sogenannten elektromagnetischen Formfaktoren. Diese beschreiben die Verteilung von elektrischer Ladung und Magnetisierung innerhalb des Protons. Aus ihnen wiederum lässt sich der Proton-Radius bestimmen.

Erstmals stabile Theorievorhersage für den magnetischen Ladungsradius
Neben dem elektrischen Ladungsradius, von dem bisher die Rede war, besitzt das Proton auch einen magnetischen Ladungsradius, der ebenfalls Rätsel aufgibt. Auch diesen haben die Mainzer Theoretiker auf Basis der QCD berechnet. „Man könnte die unterschiedlichen Radien ganz vereinfacht durch die Ausdehnung einer durch das Proton gegebenen Ansammlung elektrischer bzw. magnetischer Ladung veranschaulichen, die ein einfliegendes Elektron im Streuprozess ‚sieht‘“, erläutert Hartmut Wittig. Auch für den magnetischen Ladungsradius erhielt die Mainzer Gruppe erstmals eine stabile Vorhersage, die rein auf theoretischen Berechnungen basiert. „Aus der präzisen Kenntnis der elektrischen und magnetischen Formfaktoren konnten wir darüber hinaus erstmals den sogenannten Zemach-Radius des Protons rein aus der QCD herleiten, der für die experimentellen Messungen an myonischem Wasserstoff eine wichtige Input-Größe ist. Dies zeigt einmal mehr, wie weit die Qualität von Gitter-QCD Rechnungen inzwischen fortgeschritten ist“, so Hartmut Wittig abschließend.

Veröffentlichungen:
D. Djukanovic, G. von Hippel, H. B. Meyer, K. Ottnad, M. Salg, and H. Wittig, Electromagnetic form factors of the nucleon from Nf = 2 + 1 lattice QCD, arXiv: 2309.06590.

D. Djukanovic, G. von Hippel, H. B. Meyer, K. Ottnad, M. Salg, and H. Wittig, Precision calculation of the electromagnetic radii of the proton and neutron from lattice QCD, arXiv: 2309.07491.

D. Djukanovic, G. von Hippel, H. B. Meyer, K. Ottnad,M. Salg, and H. Wittig, Zemach radius of the proton from lattice QCD, arXiv: 2309.17232.

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• physikalische Grundlagenforschung

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Quelle: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE).

10. September 2019 – Das SRG (Spektrum-Röntgen-Gamma) Weltraumobservatorium hat vor kurzem mit dem ersten der sieben eROSITA-Teleskopmodule eines seiner zahlreichen Tests durchgeführt und einen kleinen Ausschnitt des extragalaktischen Himmels beobachtet. Die Ergebnisse stimmen mit den Erwartungen aus der Entwicklungsphase überein. Die Arbeiten zur Inbetriebnahme weiterer Module sind noch im Gange und werden in den kommenden Wochen abgeschlossen werden, so dass noch im Laufe dieses Jahres mit der vierjährigen Himmelsdurchmusterung begonnen werden kann.

Das SRG-Observatorium wurde am 13. Juli 2019 von Baikonur aus mit einer Proton-M-Trägerrakete und einer DM-03-Oberstufe gestartet und befindet sich nun in der Nähe des L2-Punktes des Sonnen-Erde-Systems, rund 1,6 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Es wird auf eine weite Umlaufbahn um L2 einschwenken und in den ersten vier Jahren den gesamten Himmel kartieren, ähnlich wie sein Vorgänger ROSAT sowie die Observatorien WMAP, Planck und Gaia.

Das SRG besteht aus zwei Röntgenteleskopen – eROSITA (entwickelt vom MPE, Deutschland, für niedrigere Röntgenenergien) und ART-XC (entwickelt vom IKI, Russland, für höhere Röntgenenergien). Das Hauptziel der Mission ist es, den gesamten Röntgenhimmel im weichen (0,3-8 keV) und harten (4-20 keV) Spektralband mit beispielloser Empfindlichkeit zu kartieren und etwa 3 Millionen akkretierende supermassereiche Schwarze Löcher, 100 000 Galaxienhaufen, zahlreiche Röntgen-Doppelysteme, Röntgen-aktive Sterne und die diffuse Emission unserer eigenen Galaxie zu entdecken. Der Erfolg der Mission hängt sowohl von der Empfindlichkeit der Teleskope als auch von der Fähigkeit der Raumsonde sowie der Empfangsstationen am Boden ab, vier Jahre lang ununterbrochen Beobachtungen rund um die Uhr durchzuführen.

Zur Freude der für den SRG-Betrieb in Russland und Deutschland zuständigen Teams waren die ersten Tests des Observatoriums sowohl für eROSITA als auch für ART-XC bemerkenswert erfolgreich.

Gleichzeitige Beobachtungen von eROSITA und ART-XC liefern Spektren von hellen Quellen in einem breiten Röntgenenergiebereich und ermöglichen so eine schnelle Klassifizierung dieser Quellen. Obwohl diese ersten Bilder von eROSITA und ART-XC (bereits von IKI und Roskosmos veröffentlicht, siehe hier ART-XC First light) sehr vorläufig sind, zeigen sie das Potenzial der Mission. Natürlich sind die Arbeiten zur Feinjustierung und Kalibrierung der Instrumente noch weitaus umfangreicher, bevor SRG seine volle Leistung erreichen wird.

Anmerkung: Diese Meldung wird gemeinsam von den Deutschen und Russischen SRG/eROSITA-Konsortien herausgegeben.

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• Röntgenteleskop eRosita

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Chrunitschew, Gazprom Space Systems, ILS, TASS, Thales Alenia Space, Roskosmos.

Der Start der Proton-Rakete aus der Phase 3-Serie mit der Baunummer 93569 und Yamal-601 an Bord wurde unter der Ägide des internationalen Vermarkters von Proton-Raketen International Launch Service (ILS) abgewickelt. Als Startzeitpunkt für den ersten erfolgreichen Proton-Flug im Jahr 2019 und den 419. insgesamt nennt Chrunitschew 20:42 Uhr Moskauer Zeit am 30. Mai 2019, das ist 17:42 Uhr Weltzeit (UTC). Exakter Startzeitpunkt war 17:41:59,970 Uhr UTC. Der Flug begann von der Rampe 200/39 des in Kasachstan gelegenen russischen Startzentrums Baikonur.

Die Abtrennung der Orbitaleinheit bestehend aus Breeze-M-Oberstufe und Yamal-601 von der dritten Stufe der Proton-M erfolgte rund 9 Minuten und 42 Sekunden nach dem Abheben. Anschließend war es Aufgabe der wie die Proton-M-Rakete von Chrunitschew in Russland gebauten Oberstufe mit der Seriennummer 99564, erst für die Einnahme einer stabilen Parkbahn zu sorgen und dann das Erreichen des vorgesehenen Zielorbits sicherzustellen.

Der Trennprozess des Satelliten von der Oberstufe fand rund 9 Stunden und 13 Minuten nach dem Abheben um 5:55 Uhr Moskauer Zeit am 31. Mai 2019 statt. Die Oberstufe führte zur Kollisionsvermeidung nach dem Aussetzen zwei weitere Brennphasen aus, um ihre Bahn wieder abzusenken. Sie befindet sich aktuell auf einer 18,1 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einer Erdferne von rund 34.499 km und einem niedrigsten Bahnpunkt von etwa 5.885 km.

Das Apogäum – der erdfernste Bahnpunkt – des vom Satelliten erreichten Geotransferorbits (GTO) lag nach Daten der US-amerikanischen Weltraumüberwachung bei 35.726 km, das Perigäum, der der Erde nächstliegende Bahnpunkt bei 6.423 km über der Erde. Die Neigung dieser Bahn gegen den Erdäquator lag bei 17,8 Grad. Im Rahmen der Registrierung des Satelliten beim Büro der Vereinten Nationen für Weltraumfragen (United Nations Office for Outer Space Affairs, UNOOSA) wurden ein Apogäum von 35.683,5 km, ein Perigäum von 6.451,6 km und eine Bahnneigung von 17,4 Grad festgehalten.

Als abgetrennte Satellitenmasse nennen Chrunitschew und ILS eine von über 5 Tonnen. Thales Alenia Space, der Hersteller des auf dem Satellitenbus Spacebus 4000C4 basierenden, in Cannes in Frankreich fertiggestellten Raumfahrzeugs, nannte nach dem Start eine Satellitenmasse von 5,4 Tonnen (5.402,6 kg). Es sollte mit mehreren Brennphasen eines größeren an Bord befindlichen Raketentriebwerks, seines Apogäumsmotors vom Typ S400, seine Bahn um die Erde soweit anpassen, dass es eine Position im Geostationären Orbit (GEO) beziehen kann. Dabei traten unerwartete Probleme auf.

Die russische Nachrichtenagentur TASS meldete mit Datum vom 5. Juni 2019, dass der Apogäumsmotor von Yamal-601 nach einer Abweichung des Schubvektors im Verlauf seiner ersten geplanten Brennphase abgeschaltet wurde. Man untersuche nun, ob im weiteren Verlauf nur „Lageregelungstriebwerke“ oder auch der Apogäumsmotor für Erreichen des GEO verwendet werden sollen.

Während der Brennphase hatte der Satellit seine geplante Ausrichtung verloren, was sehr wahrscheinlich durch den abweichenden Schubvektor verursacht worden war. Ein unerwünschter Schubvektor wiederum könnte beispielsweise durch eine durchgebrannte Düse oder Brennkammer des Apogäumsmotors ausgelöst worden sein. Offizielle Mitteilungen dazu liegen nicht vor. Wegen des Ausrichtungsfehlers versetzte sich der Satellit wie für solche Fälle vorgesehen in einen sogenannten Sicherheitsmodus mit einer definierten Ausrichtung zur Sonne, um die Energieversorgung des Satelliten auf jeden Fall sicherzustellen.

Laut Thales Alenia Space war ein erstes Manöver im Rahmen einer „in orbit raising backup strategy“ erfolgreich, berichtete das Unternehmen mit Datum vom 6. Juni 2019. Nach dem rund zwei Stunden dauernden Manöver seien alle Parameter an Bord des Satelliten normal gewesen. Das nun vorgesehene Flugprofil sehe eine mehrfache Wiederholung derartiger Manöver vor. Man rechne damit, die endgültige Position im GEO bei 49 Grad Ost Ende Juni 2019 zu erreichen. Die Auslegungsbetriebsdauer des Satelliten von 15 Jahren werde durch das angepasste Flugprofil nicht beeinflusst, so Thales Alenia Space weiter. Welche Triebwerke im Rahmen des angepassten Flugprofils eingesetzt wurden, teilte Thales Alenia Space zunächst nicht mit. Der vorgesehene Betreiber von Yamal-601, das russische Unternehmen Gazprom Space Systems, berichtete am gleichen Tag, dass für das am 6. Juni 2019 um 12.27 Uhr Moskauer Zeit begonnene Manöver Triebwerke mit niedrigem Schub zum Einsatz kamen.

Am 10. Juni 2019 wurde Yamal-601 auf einer Bahn mit einem Apogäum von 35.790,9 km, einem Perigäum von 12.231 km und einer Neigung gegen den Erdäquator von rund 10,2 Grad beobachtet. Am 17. Juni 2019 befand sich der Satellit auf einem Orbit mit einem Apogäum von rund 35.704 km, einem Perigäum von etwa 27.878 km und einer Bahnneigung von annähernd 1,78 Grad.

Gazprom Space Systems meldete schließlich mit Datum vom 26. Juni 2019, dass das angepasste Bahnanhebungsprogramm unter Nutzung kleinerer Triebwerke erfolgreich umgesetzt werden konnte. Am 24. Juni 2019 habe Yamal-601 eine Position bei 48,8 Grad Ost im GEO eingenommen. Dort seien die Solarzellenausleger (vollständig) entfaltet und die Antennen der Kommunikationsnutzlast ausgeklappt worden. Außerdem habe der Satellit eine Lage im Raum mit stabiler Ausrichtung in Richtung Erde eingenommen. Tests der Satellitensysteme bestätigten die Funktionsbereitschaft des Raumflugkörpers. Anschließend erfolgte die Übergabe der Kontrolle des Satelliten durch Thales Alenia Space an das Raumflugkontrollzentrum von Gazprom Space Systems in Schelkowo, wo Hersteller und Betreiber des Satelliten gemeinsame eine weitere Testphase einleiteten.

Zunächst an einer Testposition im GEO stationiert standen für den Satelliten ausführliche Tests der maximal 7,3 Kilowatt leistenden Kommunikationsnutzlast an. Diese endeten am 19. Juli 2019 mit der vollständigen Übertragung der Überwachung und Steuerung des Satelliten von Thales Alenia Space an Gazprom Space Systems.

Den Regelbetrieb bestreitet der Satellit an einer Position von 49 Grad Ost im GEO. Der neue Satellit ist unter anderem als Ersatz und Nachfolger für Yamal-202, der seit dem 24. November 2003 um die Erde kreist, gedacht. Ein Umzug von zuvor via Yamal-202 ausgestrahlten Diensten auf den neuen Satelliten ist zwischenzeitlich erfolgt. Damit hat Gazprom Space Systems auch weiterhin die Möglichkeit zur Bereitstellung von Funkverbindungen zur Übertragung von Telefongesprächen und Daten im C-Band für Nutzer in Teilen Russlands einschließlich Kaliningrad, dem Ural und Westsibiriens, der Gemeinschaft Unabhängiger Staaten, in Teilen Europas sowie des Nahen Ostens und Südostasiens. Im K_a-Band kann der Satellit außerdem Nutzern auf russischem Territorium Kommunikationsdienste und Zugriff auf das Internet mit hoher Geschwindigkeit zur Verfügung stellen. Der maximale Datendurchsatz des Satelliten soll dabei rund 30 Gigabit pro Sekunde erreichen.

Yamal-601 (Russisch: Ямал-601) ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 44.307 und als COSPAR-Objekt 2019-031A Die Breeze-M-Oberstufe ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 44.308 und als COSPAR-Objekt 2019-031B. Der Abwurftank der Breeze-M ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 44.309 und als COSPAR-Objekt 2019-031C.

Der Beitrag Comsat Yamal-601 im GEO in Dienst gestellt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR.

Von dem auch kurz L2 genannten Ort des Kräftegleichgewichts aus wird eROSITA (extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array) die gigantischste kosmische Inventur des heißen Universums beginnen. Das deutsche Weltraumteleskop wird dafür mit seinen sieben Röntgendetektoren den gesamten Himmel beobachten und nach heißen Quellen wie Galaxienhaufen, aktiven Schwarzen Löchern, Supernova-Überresten, Röntgendoppelsternen sowie Neutronensternen suchen und sie kartieren.

„eROSITA’s Röntgenaugen sind die besten, die jemals auf einem Weltraumteleskop gestartet sind. Ihre einmalige Kombination aus Lichtsammelfläche, Gesichtsfeld und Auflösung machen sie circa 20-mal so empfindlich wie das deutsche Teleskop ROSAT in den 1990-er Jahren – High-Tech made in Germany. So wird eROSITA uns dabei helfen, die Struktur des Kosmos und dessen Entwicklung besser zu verstehen. Insbesondere wird das deutsche Teleskop aber dazu beitragen, das Rätsel der Dunklen Energie zu lösen“, betont Dr. Walther Pelzer, Vorstand im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zuständig für das Raumfahrtmanagement, mit dessen Unterstützung eROSITA vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE) gebaut wurde.

Dunkle Energie – ein ‚kosmischer Kraftstoff‘ beschleunigt die Ausdehnung des Universums
Unser Universum dehnt sich seit dem Urknall kontinuierlich aus. Noch bis in die 1990er-Jahre hatte man gedacht, dass diese kosmische Expansion langsamer wird und irgendwann zum Stillstand kommt. Doch dann kamen die Astrophysiker Saul Perlmutter, Adam Riess und Brian Schmidt. Sie beobachteten Sternenexplosionen, die weit sichtbar sind und immer gleich viel Licht abstrahlen. Sie vermaßen ihre Entfernungen und konnten es selbst kaum glauben. „Die beobachteten Supernovae Typ1a waren weniger hell, als man eigentlich erwartet hatte. Damit war klar: Das Universum wird bei seiner Ausdehnung nicht langsamer – ganz im Gegenteil. Es nimmt Fahrt auf und wird mit wachsender Geschwindigkeit immer weiter auseinandergetrieben“, erklärt Dr. Thomas Mernik, eROSITA-Projektleiter beim DLR Raumfahrtmanagement.

Mit dieser Erkenntnis haben die drei Forscher die Wissenschaft auf den Kopf gestellt und bekamen im Jahr 2011 den Nobelpreis für Physik verliehen. Doch Saul Perlmutter, Adam Riess und Brian Schmidt lassen uns mit einer entscheidenden Frage zurück: „Welcher ‚kosmische Kraftstoff‘ treibt das Universum an? Weil man diese Frage bis heute nicht beantworten kann und seine Zutaten nicht kennt, nannte man diesen Beschleuniger einfach Dunkle Energie. eROSITA wird nun versuchen, dem Grund dieser Beschleunigung auf die Spur zu kommen“, erklärt Thomas Mernik.

Galaxienhaufen – ein Schlüssel zur Dunklen Energie
In Wirklichkeit wissen wir nicht viel über unser Universum. Wir kennen gerade einmal die Zutaten von vier Prozent seiner Energiedichte, denn so winzig ist der Anteil von „normaler“ Materie wie Protonen und Neutronen an der „Rezeptur des Weltalls“. Die anderen 96 Prozent sind ein Rätsel. Man vermutet heute, dass 26 Prozent die Dunkle Materie beisteuert.

Der größte Anteil mit geschätzten 70 Prozent macht allerdings die Dunkle Energie aus. Um ihr auf die Spur zu kommen, müssen Wissenschaftler etwas unvorstellbar Großes und extrem Heißes beobachten: „Galaxienhaufen setzen sich aus bis zu einigen tausend Galaxien zusammen, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten im gemeinsamen Schwerefeld bewegen. In ihrem Inneren sind diese merkwürdigen Gebilde von einem dünnen, unvorstellbar heißen Gas durchdrungen, das sich durch seine Röntgenstrahlung beobachten lässt. Genau hier kommen die Röntgenaugen von eROSITA ins Spiel. Mit ihnen beobachten wir Galaxienhaufen und schauen, wie sie sich im Universum bewegen und vor allem, wie schnell sie das tun. Diese Bewegung wird uns dann hoffentlich mehr über die Dunkle Energie verraten“, erklärt DLR-Projektleiter Thomas Mernik.

Karte des gesamten heißen Universums – gigantischste kosmische Inventur
Doch nicht nur die Bewegungsmuster der Galaxienhaufen interessieren die Wissenschaftler. Sie wollen diese Gebilde zählen und kartieren. Bis zu 100.000 solcher Haufen sollen die Röntgenaugen von eROSITA „einfangen“ – mehr als jemals zuvor beobachtet wurden. Außerdem sollen weitere heiße Phänomene wie aktive Schwarze Löcher, Supernova-Überreste sowie Röntgendoppel- und Neutronensterne beobachtet und lokalisiert werden. Dafür durchmustert eROSITA alle sechs Monate den gesamten Himmel und erstellt in vier Jahren eine tiefe und detaillierte Karte des Universums im Röntgenbereich. Auf diese Weise wird eROSITA die gigantischste kosmische Inventur des heißen Universums durchführen und uns so dabei helfen, die Struktur des Kosmos und dessen Entwicklung besser zu verstehen.

eROSITA – sieben Röntgenaugen blicken ins Universum
Das deutsche Teleskop setzt sich aus zwei Kernbestandteilen zusammen: seiner Optik und seinen Detektoren. Erstere besteht aus sieben parallel ausgerichteten Spiegelmodulen. Jedes Modul hat einen Durchmesser von 36 Zentimetern und besteht aus 54 ineinander geschachtelten Spiegelschalen, deren Oberfläche aus einem Paraboloid und einem Hyperboloid (Wolter-I-Optik) zusammengesetzt ist. „Die Spiegelmodule sammeln hochenergetische Photonen und leiten diese an die CCD-Röntgenkameras weiter, die speziell für eROSITA in unserem Halbleiterlabor in Garching entwickelt wurden. Sie bilden den zweiten Kernbestandteil von eROSITA und sitzen im Brennpunkt jedes Spiegelsystems. Diese hochempfindlichen Kameras sind die besten ihrer Art und bilden gemeinsam mit den Spiegelmodulen ein Röntgenteleskop, dessen Kombination aus Lichtsammelfläche und Gesichtsfeld unerreicht ist“, erklärt Dr. Peter Predehl, eROSITA-Projektleiter beim Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik.

Spektrum-Röntgen-Gamma – eine Raumfahrtmission mit vielen Partnern
Spektrum-Röntgen-Gamma (SRG) ist eine Raumfahrtmission mit vielen Partnern. Auf russischer Seite sind die Raumfahrtagentur Roskosmos, der Raumfahrtkonzern Lavochkin sowie das Institut für Weltraumforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften (IKI) eingebunden. Das deutsche Röntgenteleskop eROSITA wurde mit der Unterstützung des DLR Raumfahrtmanagements vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) sowie den Universitäten Erlangen-Nürnberg, Hamburg und Tübingen entwickelt und gebaut. Zudem bereiten die Universitäten München und Bonn die wissenschaftliche Auswertung der eROSITA-Daten mit vor.

Die am deutschen Teleskop beteiligten Partnerinstitute haben Software für die Datenanalyse, Missionsplanung und Simulationen erstellt sowie Teile der Hardware beigestellt. Die hauptsächliche Hardwareverantwortung lag aber im Wesentlichen beim MPE. „Normalerweise wird ein derart komplexes Instrument wie eROSITA von einem großen Institut nur mit Hilfe eines industriellen Hauptauftragnehmers umgesetzt. Wir sind aber mit dem MPE gemeinsam einen anderen Weg gegangen und haben das Institut die Entwicklung in Eigenregie durchführen lassen“, betont Thomas Mernik.

Projektleitung, Produktsicherung und Systemauslegung waren zentrale Aufgaben, die vom MPE selbst erledigt wurden. Dafür wurden andere Aufgaben von dort an die Industrie vergeben – zum Beispiel für die Spiegelfertigung, die Struktur, die Thermalisolierung, mechanische Präzisionsteile, Elektronikplatinen und vieles mehr. „Da wir eROSITA nun auf seine Reise in den Weltraum schicken, kann man rückblickend sagen, dass dieser Ansatz doch sehr erfolgreich und sinnvoll war“, freut sich Thomas Mernik.

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• Spektr-RG mit eROSITA auf Proton-M/DM-03, Baikonur, 81/24

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Chrunitschew, Reschetnjow, Roskosmos, Thales Alenia Space.

Um 0:12 Uhr MESZ bzw. 1:12 Uhr Moskauer Zeit (4:12 Uhr Ortszeit Kasachstan) am 19. April 2018 hob die inklusive Breeze-M-Oberstufe vierstufige Proton-M mit dem Erzeugniscode 8K82KM von der Startplattform 81/24 ab. Das Kommando- und Messzentrum der russischen Weltraumstreitkräfte German Titow alias Golizyno 2 in Krasnoznamensk westlich von Moskau erfasste wenig später das Projektil und überwachte den Flug der insgesamt 417. gestarteten Proton-Rakete.

Nach rund zehn Minuten Flug wurde die Orbitaleinheit bestehend aus Satellit und Oberstufe um 0:22 Uhr MESZ von der Proton-Rakete abgetrennt. Neun Stunden und zwei Minuten nach dem Abheben wurde der Satellit für das russische Verteidigungsministerium dann schließlich von der Oberstufe mit dem Erzeugniscode 14С43 im vorgesehenen Orbit abgetrennt. Der Satellitenhersteller meldete am 19. April 2018, dass der unmittelbar im Geostationären Orbit (GEO) ausgesetzte Satellit funktioniere wie vorgesehen und sich an der Sonne orientiert ausgerichtet habe.

Demnächst soll das Raumfahrzeug eine fixe Position im Geostationären Orbit einnehmen, wohin es seine eigenen Triebwerke bringen können. Nach dem Start erhielt der Kommunikationssatellit in der Serie der russischen Kosmos-Satelliten die Nummer 2.526.

Bei dem Satelliten handelt es sich um das zweite Exemplar aus einer neuen Serie von vier Kommunikationssatelliten für das russische Verteidigungsministerium. Für die neben K_a– auch Q-Band-Transponder tragenden Satelliten wurde die Bezeichnung Blagowest bzw. Blagovest vergeben sowie der russische Erzeugniscode 14F149.
Gebaut wurde Blagowest 12L von Reschetnjow alias JSC Information Satellite Systems (JSC ISS) mit Sitz in Schelesnogorsk nordöstlich von Krasnojarsk. Am 2. März 2018 hatte er nach Angaben seines Herstellers das Startzentrum in Kasachstan erreicht. Das neue dreiachsstabilisierte Raumfahrzeug basiert auf dem Satellitenbus Ekspress 2000 (russisch Экспресс 2000) von Reschetnjow. Seine Auslegungsbetriebsdauer beträgt 15,25 Jahre.

Die Aufgabe von Blagowest 12L ist es, Daten mit hoher Geschwindigkeit an Nutzer des russischen Militärs auszuliefern, ihnen die Möglichkeit für Telefon- und Videokonferenzen zu geben und sie mit breitbandigem Zugriff auf das Internet zu versorgen. Blagowest (russisch БЛАГОВЕСТ) bedeutet „gute Nachrichten“.

Die Satelliten der Blagowest-Serie besitzen eine Kommunikationsnutzlast mit wesentlichen Bestandteilen vom französisch-italienischen Luft- und Raumfahrtkonzern Thales Alenia Space (TAS). 2015 beschrieb Reschetnjow die Kommunikationsnutzlast als Gemeinschaftsentwicklung mit TAS („Provider APS JSC ISS jointly with TAS“).

Neueren Berichten zufolge handelt es sich bei der Kommunikationsnutzlast um eine Eigenentwicklung von Reschetnjow. Allerdings hieß es noch 2017 in einer Präsentation von Reschetnjow, Kommunikationsausrüstung für vier Blagowest-Satelliten 11L bis 14L komme von TAS („Provider of RTR equipment TAS“). In einem Dokument von TAS aus dem Jahre 2014 werden bezüglich Blagowest unter anderem „Q-Band Input Filters“ genannt.

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• Blagowest Nr.12L auf Proton-M/Bris-M von Baikonur

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: AsiaSat, Chrunitschew, ILS, Roskosmos, SS/L.

Der Anbieter der Trägerrakete International Launch Services (ILS) sprach von der dritten kommerziellen Mission einer ILS-Proton im Jahr 2017, und vom 96. Start einer von ILS vermarkteten Proton-Rakete insgesamt. Laut ILS sind jetzt mit dem Erstflug der Proton im Jahr 1965 zusammen 416 Proton-Raketen geflogen, für AsiaSat hat ILS mit AsiaSat 9 eigenen Angaben zufolge nun fünf Satelliten ins All befördert.

Das Abheben der von Chrunitschew in Russland hergestellten, rund 58,2 Meter hohen Rakete erfolgte am 28. September 2017 um 18:52 Uhr und 16 Sekunden UTC (21:52 Uhr und 16 Sekunden Moskauer Zeit) von der Rampe Nr. 39 des in Kasachstan gelegenen Kosmodroms Baikonur. Die drei unsymmetrisches Dimetyhlhydrazin (UDMH) und Stickstofftetroxid (N₂O₄) verbrennenden Stufen der Proton-M brachten die Orbitaleinheit bestehend aus Chrunitschews Breeze-M-Oberstufe und Nutzlast an der Raketenspitze nach neun Minuten und 42 Sekunden Flug auf eine suborbitale Bahn. Deshalb musste die erste Brennphase der Oberstufe zunächst den Einschuss in eine stabile Umlaufbahn besorgen. Vorgesehen war eine 168 x 179 km Parkbahn mit einer Neigung von 51,6 Grad gegen den Erdäquator.
Zwei weitere Brennphasen besorgten anschließend einerseits eine weitere Anhebung der Flugbahn, und andererseits einen Abbau der Neigung der Bahn gegen den Erdäquator. In der erreichten vorläufigen Bahn wurde dann der Zusatztank der Oberstufe, APT für additional propellant tank oder wegen seiner Form auch Donut-Tank genannt, abgeworfen. Nach Daten der US-amerikanischen Weltraumüberwachung gelangte der Tank auf eine 49,7 Grad gegen den Erdäquator geneigte Bahn mit einem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt 328 Kilometer und einem erdfernsten Bahnpunkt von 15.008 Kilometern über der Erde.

Die vierte Brennphase der Breeze-Oberstufe bewirkte vor allem eine weitere Bahnanhebung. Die fünfte Brennphase war dann insbesondere einem deutlichen Abbau der Bahnneigung und dem Erreichen des Absetzorbits für die Nutzlast gewidmet. Rund neun Stunden und 13 Minuten nach dem Start wurde AsiaSat 9 dann am 29. September 2017 gegen 4:05 Uhr UTC (7:05 Uhr Moskauer Zeit) auf der vorgesehenen Übergangsbahn ausgesetzt, berichtete die russische Raumfahrtorganisation Roskosmos. Die zu erreichende Bahn war 23,4 Grad gegen den Erdäquator geneigt, der der Erde nächstliegenden Bahnpunkt lag rund 4.065 Kilometer über der Erde, der erdfernste Bahnpunkt bei 35.786 Kilometern über der Erde.

Die Oberstufe wurde anschließend durch Spezialisten des Bahnverfolgungs- und Satellitenkontrollzentrums der russischen Luft- und Weltraumverteidigungskräfte (Voyska Vozdushno-Kosmicheskoy Oborony, VKO – Russisch: Войска воздушно-космической обороны, ВКО) German Titow alias Golizyno 2 in Krasnoznamensk westlich von Moskau in einen Friedhofsorbit mit einem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt in über 34.000 Kilometern und einem erdfernsten Bahnpunkt in über 35.000 Kilometern über der Erde gesteuert. Dazu waren zwei zusätzliche Brennphasen der Oberstufe erforderlich.

Bei AsiaSat 9 handelt es sich um ein von Space Systems/Loral (SS/L) aus Palo Alto im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien auf Basis des Satellitenbus´ 1300E für den Kommunikationssatellitenbetreiber AsiaSat aus Hong Kong entworfenes und gebautes Raumfahrzeug. Die Startmasse des Raumfahrzeugs mit einer Auslegungsbetriebsdauer von mindestens 15 Jahren betrug laut ILS 6.140 Kilogramm. Der künftige Betreiber AsiaSat nennt als abgetrennte Masse 6.141 Kilogramm.

Der dreiachsstabilisierte Satellit ist dazu gedacht, von einer Position bei 122 Grad Ost im Geostationären Orbit (GEO) rund 35.786 Kilometer über der Erde aus Empfänger im asiatisch-pazifischen Raum mit digitalen Fernsehausstrahlungen, Mobilfunk- und Videodiensten sowie Netzwerkverbindungen zu versorgen. Gedacht ist AsiaSat 9 außerdem als Nachfolger von AsiaSat 4. AsiaSat 4 – Auslegungsbetriebsdauer 15 Jahre – kreist seit dem 12. April 2003 um die Erde (NORAD 27.718, COSPAR 2003-014A).

Entsprechend ihrer Aufgaben ist die Kommunikationsnutzlast von AsiaSat 9 mit einem K_a-Band-System sowie 32 K_u-Band-Transpondern mit einer Bandbreite von jeweils 54 Megahertz und 28 C-Band-Transpondern mit einer Bandbreite von jeweils 36 Megahertz ausgestattet. Bei Betriebsende sollen die beiden Solarzellenausleger, die zur Versorgung der Kommunikationsnutzlast und der übrigen elektrischen Systeme an Bord des Satelliten dienen, laut AsiaSat noch eine elektrische Leistung von 20.765 Watt bereitstellen können.
Der Hersteller von AsiaSat 9 teilte mit Datum vom 29. September 2017 mit, dass die ersten Manöver des Satelliten nach seinem Aussetzen im All erfolgreich verlaufen sein sollen. Die Solarzellenausleger des Satelliten hätten sich zum vorgesehenen Zeitpunkt entfaltet. Eine erste Brennphase des Apogäumsmotors an Bord von AsiaSat 9 war laut SS/L für den 30. September 2017 geplant.

Zur Bahnanhebung und für die Ausbildung einer annähernden Kreisbahn des Satelliten auf der Höhe des GEO dient AsiaSat 9 ein sogenannter Apogäumsmotor am Heck. Der mit Monomethylhydrazin (MMH) und einer Mischung von Stickstoffoxiden (MON-3, Stickstofftetroxid mit 3% Stickstoffmonooxid) betriebene Motor besitzt einen Nominalschub im Bereich zwischen 400 und 500 Newton.

Für die Lageregelung sowie das Halten oder Verändern der Position des Satelliten besitzt der Satellit außerdem eine Anzahl von 22 Newton starken, MMH und MON-3 verwendenden Zweistofftriebwerken (vermutlich von Moog) sowie vier elektrische Triebwerke des Typs SPT-100 (SPT steht für stationary plasma thruster) bzw. SPD-100 vom russischen Konstruktionsbüro Fackel bzw. Fakel aus Kaliningrad. Sie sind paarweise an beweglichen Auslegern montiert. Die elektrischen Triebwerke verwenden das Edelgas Xenon als auszustoßende Stützmasse. Sie haben einen Schub von jeweils nur 83 Millinewton (80 Millinewton bei 1,5 kW Leistungseingang), lassen sich jedoch sehr ausdauernd einsetzen.

Update 10. Oktober 2017:
Asiasat berichtete mit Datum vom 9. Oktober 2017, dass AsiaSat 9 an diesem Tag an seiner künftigen Einsatzposition angekommen sei. Der Satellit stehe bei 122 Grad Ost im GEO, wo er laut Plan mindestens für 15 Jahre kommerziell betrieben werden solle.

AsiaSat 9 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 42.942 und als COSPAR-Objekt 2017-057A. Die Breeze-M-Oberstufe der Trägerrakete ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 42.943 und als COSPAR-Objekt 2017-057B. Der Abwurftank der Oberstufe ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 42.944 und als COSPAR-Objekt 2017-057C.

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• Asiasat 9 auf Proton-M/Bris-M von Baikonur

Der Beitrag Proton-M bringt AsiaSat 9 ins All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: ILS, Spacenews.

Die 2016 bekannt gewordenen Pläne sahen vor, dass bei der Proton Medium als zweite Stufe die in bisher üblichen Proton-Raketen als dritte Stufe verwendete in verlängerter Version zum Einsatz kommen sollte, Raumfahrer.net berichtete. Jetzt ist vorgesehen, die originale zweite Stufe auch bei der Proton Medium unverändert als zweite Stufe zu benutzen. Darüber hinaus wird bei der Proton Medium den neuen Plänen zufolge auch keine modifizierte, verlängerte erste Stufe zum Einsatz kommen.

Beide Änderungen sollen die erwartete Leistung der Trägerrakete (Satellit der 5-Tonnen-Klasse in einen Geotransferorbit mit einer Geschwindigkeitsdifferenz zum Geostationären Orbit von 1,5 km/s) nicht ändern, bezieht man sich auf vorliegende Infographiken. Der Autor nimmt an, dass die Änderungen maßgeblich zu einer Verkürzung der erforderlichen Entwicklungszeit beitragen sollen. Der International Launch Service (ILS), der voraussichtlich exklusive Vermarkter der Proton Medium, hatte am 7. März 2017 mitgeteilt, dass man mit einem Einsatz der Proton Medium ab 2018 rechne.

In der Meldung vom 7. März 2017 informierte ILS außerdem darüber, dass an einer neuen, rund einen Meter höheren Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von fünf Metern gearbeitet werde. Entsprechende Machbarkeitsstudien seien bereits abgeschlossen, jetzt stünden Detailplanung, Untersuchungen der Interaktion mit der Trägerrakete sowie statische und dynamische Tests von Strukturbauteilen an. Die vollständige Nutzlastverkleidung wird ebenso getestet werden, außerdem sind Trenn- und Abwurftests sowie Untersuchungen der Akustik innerhalb der Verkleidung vorgesehen.

Die neue Verkleidung soll auf der klassischen Proton-M mit Breeze-M-Oberstufe als auch auf der noch zu realisierenden Proton Medium mit Breeze-M-Oberstufe zum Einsatz kommen. Zur Verfügung stehen soll die Verkleidung laut ILS ab dem ersten Quartal 2020. Entwicklung und Herstellung der Raketen geschehen durch die Firma Chrunitschew aus Russland.

Zurückgestellt wurde die Proton-Variante Proton Light mit stark veränderter erster Stufe. Die Verfolgung dieses Projektes soll wieder aufgenommen werden, wenn die Markteinführungen der Proton Medium und der neuen Nutzlastverkleidung erfolgt sind, und ein Bedarf erkannt wird. Gegenüber dem Branchendienst Spacenews teile Jim Kramer von ILS mit, der Markt für Trägerraketen in der Klasse der Proton Light (die Satelliten der 3-Tonnen-Klasse in einen Geotransferorbit bringen können), sei kleiner als ursprünglich erwartet. Möglicherweise hat man jedoch einfach die aktuelle Leistungsfähigkeit der russischen Industriepartner nicht richtig beurteilt.

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• International Launch Services (ILS)
• Proton Traegerrakete
• Russische Raumfahrt

Der Beitrag Proton Medium mit anderem Aufbau erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Raumfahrer.net, Reschetnjow, Roskosmos, RSCC, Thales Alenia Space.

Geleitet wurde die Besprechung von Igor Tschursin, dem stellvertretenden Leiter der russischen föderalen Agentur für Telekommunikation (Rossvyaz). Zur Seite standen ihm Prof. Dr. Nikolai Testojedow, Generaldirektor des Satellitenbauers Reschetnjow in Schelesnogorsk bei Krasnojarsk in Sibirien, Juri Prochorow, Generaldirektor der russischen föderalen Satellitenkommunikationsgesellschaft (Russian Satellite Communications Company, RSCC), und Juri Wlasow, stellvertretender Leiter des staatlichen russischen Raumfahrtunternehmens Roskosmos.

Zentrale Besprechungsthemen waren Bau, Test und Inbetriebnahme der neuen Satelliten. Im Ergebnis konnte man sich auf einen Zeitplan einigen, der gemeinsam verabschiedet wurde.

Die RSCC hatte Reschetnjow im Frühjahr 2016 mit dem Bau von Express 80 und Express 103 beauftragt. Als Beginn konkreter Arbeiten an dem Projekt nennt RSCC Dezember 2016. Nach Angaben von Reschetnjow ist der Start von Express 80 und 103 derzeit für Ende des Jahres 2019 eingeplant (RSCC: Ende Q3 2019). Inbetriebnahme und Abnahmetests der beiden Satelliten im All sollen Anfang des Jahres 2020 erfolgen, die Aufnahme des Regelbetriebs laut RSCC Ende des ersten Quartals 2020.

Der Hersteller teilte mit, beide Erdtrabanten entstünden auf Basis des Satellitenbus Express-1000HM. Bereits bekannt war, dass die beiden Satelliten mit Kommunikationsnutzlasten von Thales Alenia Space zusammen auf einer Trägerrakete des Typs Proton-M mit Breeze-M-Oberstufe gestartet werden sollen, Raumfahrer.net berichtete.

Neu ist die Herstellerinformation, dass beide Kommunikationssatelliten mit elektrischen Triebwerken ausgerüstet werden sollen, die insbesondere auch für den Abbau von nach dem Start verbliebener Restinklination (Neigung der Umlaufbahn gegen den Erdäquator) und Anhebung der Umlaufbahnen auf das Niveau des Geostationären Orbits benutzt werden. Erforderlich wird das laut Reschetnjow, weil die Gesamtmasse beider Satelliten die Fähigkeit der Kombination aus Proton-M-Rakete mit Breeze-M-Oberstufe übersteigt, Nutzlasten unmittelbar auf eine Bahn auf dem Niveau des Geostationären Orbits zu bringen.

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• neue Verträge

Der Beitrag Zeitplan für elektrische Express 80 und 103 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Arianespace, Boeing, Intelsat, Raumfahrer.net, Reschetnjow, Telkom, Thales Alenia Space.

Intelsat 5 …
… kreist seit seinem Start als PAS-5 für PanAmSat auf einer Proton-K-Rakete mit Block-DM3-Oberstufe am 27. August 1997 um die Erde. Die Auslegungsbetriebsdauer des dreiachsstabilisierten Satelliten von 15 Jahren ist also bereits deutlich überschritten. Die Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren an Bord zeigten allerdings bereits im Frühjahr 1998 Anzeichen eines nicht erwarteten Kapazitätsverlusts. Das führte dazu, dass in Schattenphasen nicht mehr alle elektrischen Verbraucher an Bord mit Strom versorgt werden konnten. Wiederkehrende Abschaltungen von Teilen der Kommunikationsnutzlast mit C- und K_u-Band-Transpondern wurden erforderlich. Im Herbst 1998 hatte sich der Zustand des Stromversorgungssystems noch einmal verschlechtert. Das Versicherungsunternehmen Lloyds nennt einen Überschuss von Elektrolyt, der zum Versagen von Akkumulatoren-Zellen führte.

PanAmSat konnte schließlich berichten, für den zuerst bei 26 Grad Ost im Geostationären Orbit eingesetzten Satelliten eine Kompensationszahlung erhalten zu haben, weil er sich formal als Totalverlust habe deklarieren lassen. Lloyds notiert als Datum des Totalverlusts den 10. September 1998.

Wie andere Satelliten aus der gleichen Bauserie blieb auch PAS-5 nicht von Problemen mit seinem elektrischen, das Edelgas Xenon als Arbeitsmedium nutzenden Antriebssystem verschont. Es hört auf den Namen XIPS für Xenon Ion Propulsion System. Es hat vier XIPS-13-Triebwerke mit einem Durchmesser von jeweils 13 Zentimetern, einem Strombedarf von jeweils unter 500 Watt sowie einem Schub von je rund 18 Millinewton (17,2 mN bei 750 V, 421 W). PAS-5 war der erste Satellit auf Basis des Satellitenbus HS-601 von Hughes (jetzt BSS-601 / Boeing) mit einem derartigen Antriebssystem, das insbesondere für das Positionshalten in Nord-Süd-Richtung vorgesehen wurde.

Ab Mai 2002 nutzte Arabsat noch einsetzbare C-Band-Transponder des Satelliten und nannte ihn Arabsat 2C, später dann Badr C. Zum 1. Februar 2007 wurde nach einem Eigentümerwechsel die Umzeichnung des bei 26 Grad Ost positionierten Raumfahrzeugs in Intelsat 5 offiziell vollzogen. Im Oktober 2008 zog der Satellit an eine Position bei 169 Grad Ost um, um von dort aus Empfänger in Ostasien und Ozeanien mit Ausstrahlungen im C-Band zu versorgen. Im Frühjahr 2013 erfolgte eine erneute Umsetzung. Bei 157 Grad Ost „steht“ der Satellit aktuell über dem Pazifik und nutzt weiter nur die C-Band-Transponder seiner Kommunikationsnutzlast. Der Orbit des Satelliten ist mit etwas über drei Grad mittlerweile wieder leicht geneigt, was auf einen sparsamen Umgang mit oder das Ausbleiben von Bahnkorrekturen in Nord-Süd-Richtung spricht.

Telkom 2 …
… befindet sich seit Ende 2005 im All. Bei einem der üblichen Doppelstarts von Kommunikationssatelliten mit einer Ariane-5-Rakete war der Satellit am 16. November 2005 gestartet worden (Arianespace Flugnummer V167). Telkom 2 basiert auf dem Satellitenbus GEOStar von Orbital ATK und wurde mit 28 Transpondern für das C-Band ausgerüstet. Der dreiachsstabilisierte Satellit hatte eine Startmasse von 1.930 Kilogramm und eine Auslegungsbetriebsdauer von 15 Jahren. Sein Betreiber, der Kommunikationssatellitenbetreiber PT Telekomunikasi Indonesia (Telkom) aus Indonesien mit Sitz in Bandung, setzte ihn zuletzt bei 118 Grad Ost im Geostationären Orbit ein.

Vier Jahre will Intelsat Telkom 2 als Nachfolger von Intelsat 5 bei 157 Grad Ost nutzen, und hat mit Telkom eine entsprechende Vereinbarung getroffen. Erwartet wird, das sich Telkom 2 noch bis ins Jahr 2021 hinein sinnvoll einsetzen lassen wird.

Telkom 3S …
… ist Telkoms Nachfolger für Telkom 2. Das S in der Bezeichnung von Telkom 3S signalisiert, dass es sich außerdem um einen Ersatzsatelliten handelt – das S steht für spare, englisch für Ersatz. Zu ersetzen ist Telkom 3, ein Produkt von Reschetnjow in Schelesnogorsk bei Krasnojarsk in Sibirien. Telkom 3 basiert auf dem Satellitenbus Express 1000H / 1000N und erhielt eine Kommunikationsnutzlast von Thales Alenia Space. Der Start von Telkom 3 erfolgte am 6. August 2012. Wegen eines Fehlers der Breeze-M-Oberstufe wurde jedoch kein nützliches Ergebnis erreicht. Nach dem Abbruch der dritten geplanten Oberstufen-Brennphase wurden Express-MD2 und Telkom-3 in Orbits ausgesetzt, aus denen sie konstruktionsbedingt ihre vorgesehenen Einsatzorbits geostationär über dem Äquator nicht aus eigener Kraft erreichen konnten (rund 266 x 5.013 Kilometer, 49,9 Grad Bahnneigung).

Arianespace plant den Start von Telkom 3S für Telkom zusammen mit SKY Brasil-1 für AT&T und DIRECTV derzeit für den 14. Februar 2017 und hat dafür die Flugnummer VA235 vergeben. Telkom 3S ist ein Produkt von Thales Alenia Space (TAS) und basiert auf dem Satellitenbus Spacebus 4000B2 (improved). Für Abbau von Restinklination und zur Ausbildung einer annähernden Kreisbahn hat der Satellit einen 400 Newton starken Apogäumsmotor bekommen. Für Bahnerhalt und Lageregelung besitzt er sechzehn 10 Newton starke Triebwerke vom Typ S10-18. Hersteller aller Triebwerke ist die Airbus Safran Launchers, welche außerdem Ablass-, Füll- und Pyroventile beisteuerte.

Das dreiachsstabilisierte Raumfahrzeug wurde mit 24 C-Band-Transpondern, 8 Transpondern für das erweiterte C-Band und 10 Transpondern für das K_u-Band ausgestattet. Positionieren will sein Betreiber den neuen Satelliten bei 118 Grad Ost im Geostationären Orbit, wo bisher Telkom 2 steht.

Die Startmasse von Telkom 3S liegt im Bereich von 3.500 Kilogramm. Als Nutzlastleistung nennt TAS rund 6,3 Kilowatt (laut TAS März 2015 ~8 kW), als Auslegungsbetriebsdauer 15 Jahre. Ausstrahlen soll der neue Erdtrabant hochaufgelöste Fernsehprogramme (HDTV) für Empfänger in Indonesien und dem Südosten Asiens sowie Internet- und Mobilfunkdienste.

Intelsat 33e …
… musste mit einem alternativen Flugprofil in den Geostationären Orbit gesteuert werden. Nach seinem Start am 24. August 2016 auf einer Ariane-5-Rakete traten Probleme mit dem chemischen Antriebssystem des Satelliten auf. Die Probleme führten dazu, dass der Apogäumsmotor des dreiachsstabilisierten Satelliten nicht wie im vorgesehenen Ausmaß geplant zum Abbau der nach dem Start verbliebenen Rest-Inklination und der Ausbildung einer annähernden Kreisbahn auf Höhe des Geostationären Orbits verwendet werden konnte.

Mittlerweile hat Intelsat 33e seine Einsatzposition bei 60 Grad Ost im Geostationären Orbit bezogen und hat am 29. Januar 2017 den kommerziellen Betrieb aufgenommen. Ursprünglich war der Betriebsbeginn des auf Boeings Satellitenbus 702MP basierenden Raumfahrzeugs um den 1. November 2016 herum erwartet worden.

Für den Abbau der verbliebenen Bahnneigung und die Ausbildung einer annähernden Kreisbahn hatte man den Satelliten mit einem Apogäumsmotor vom Typ LEROS des Herstellers Moog ausgestattet. Nach seinem Start war Intelsat 33e auf einem hochelliptischen, rund sechs Grad gegen den Äquator geneigten Geotransferorbit mit einem der Erde nächsten Bahnpunkt um 250 Kilometer über der Erde und einem erdfernsten Bahnpunkt in Höhe des Geostationären Orbits ausgesetzt worden.

Zwischen dem 27. August und dem 4. September 2016 hätte der Hydrazin (N₂H₄) mit Distickstofftetraoxid (NTO / nitrogen tetroxide / N₂O₄) verbrennende Motor mehrere Einsatzphasen absolvieren sollen. Der Satellit mit einer Startmasse von rund 6.600 Kilogramm dürfte anfangs über zusammen rund 3.500 Kilogramm beider Treibstoffkomponenten verfügt haben. Mit einem Teil des Treibstoffs konnte der Apogäumsmotor zunächst das Erreichen einer rund zwei Grad gegen den Erdäquator geneigten 9.950 x 35.750 Kilometer Bahn verwirklichen.

Am 9. September 2016 teilte Intelsat mit, dass man wegen einer Fehlfunktion des Apogäumsmotors nun länger für die erforderliche Bahnanhebung brauchen werde. Man arbeitete dann mit den chemischen Triebwerken für Lageregelung und Bahnerhalt an Bord des Satelliten, um ihn zu seiner Einsatzposition zu steuern. Die ursprüngliche Auslegungsbetriebsdauer von 15 Jahre könnte durch die Manöver vielleicht um maximal 18 Monate geringer ausfallen.

Der neue Erdtrabant ist der zweite einer Serie von neuartigen Kommunikationssatelliten für ein Netzwerk mit hohem Durchsatz unter der Bezeichnung Intelsat EpicNG. C-Band-Spots adressieren Telekommunikationsnetzwerkbetreiber in Asien, Australien, Europa, dem Mittleren Osten und in Zentralafrika, die große Datenmengen umschlagen. C-Band-Ausleuchtzonen über dem Bereich des afrikanischen Kontinents unterhalb der Sahara dienen der Verbreitung von Daten- und Informationsdiensten. K_u-Band-Spots erlauben Breitbanddienste für Afrika, Asien, Europa und den Mittleren Osten. Eine K_u-Band-Ausleuchtzone dient der Ausstrahlung von Radio- und TV-Programmen für Asien, Europa und den Mittleren Osten.

Über Intelsat 33e verbreitete maritime Breitbandanwendungen werden unter anderem von GEE, Marlink und Speedlink vermarktet. Wifi-Netzwerkunterstützung für Luftfahrzeuge via Intelsat 33e gibt es über Gogo und Panasonic Avionics. Außerdem zählen Breitbandanbieter, Telekommunikationsnetzwerkbetreiber und Fernsehgesellschaften beispielsweise aus Armenien, Dschibuti, Kamerun, Pakistan, Russland, Südafrika und den USA zu den Nutzern des neuen Intelsat.

Intelsat 5 alias PAS-5 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 24.916 und als COSPAR-Objekt 1997-046A.
Telkom 2 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 28.902 und als COSPAR-Objekt 2005-046A.
Telkom 3 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 38.744 und als COSPAR-Objekt 2012-044A.
Intelsat 33e ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.748 und als COSPAR-Objekt 2016-053B.

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• Ariane 5 ECA V232 mit Intelsat 36 & Intelsat 33e von Kourou ELA-3
• Ariane 5 ECA VA235 mit Intelsat 32e und Telkom-3S von Kourou ELA-3 (14.2.2017)

Der Beitrag Neues von Intelsat und Telkom erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Chrunitschew, Eutelsat, ILS.

Auf der bisher schon oft geflogenen Variante, der Proton-M mit Breeze-M-Oberstufe, soll EUTELSAT 5 West B ins All gelangen. Das neue Raumfahrzeug mit einer voraussichtlichen Startmasse im Bereich von drei Tonnen basiert auf einem GEOStar genannten Satellitenbus von Orbital ATK und wird mit einer Kommunikationsnutzlast von Airbus Defence and Space ausgerüstet. Es ist zur Positionierung bei 5 Grad West im Geostationären Orbit (GEO) gedacht.

EUTELSAT 5 West B wird voraussichtlich zusammen mit einem von Orbital ATK entwickelten Spezialsatelliten gestartet werden. Der Spezialsatellit hört auf den Namen Mission Extension Vehicle 1 (MEV 1) und ist dafür gedacht, Satelliten mit zur Neige gehenden Treibstoffreserven zunächst eine Missionsverlängerung und später einen sicheren Transport in einen Friedhofsorbit zu ermöglichen.

Eutelsat setzt auf Bewährtes und auf Neues
Der Start von EUTELSAT 5 West B und des MEV 1 vom Kosmodrom Baikonur in Kasachstan ist derzeit für das vierte Quartal 2018 geplant.

Welches Eutelsat-Raumfahrzeug auf der bestellten Proton Medium fliegen wird wurde bisher nicht bekannt. Mitgeteilt wurde allerdings, dass mit dem entsprechenden Start, der ebenfalls von Baikonur aus erfolgen und auf der Startrampe 81/24 beginnen soll, 2019 oder 2020 zu rechnen sei.

Beide Starts werden laut ILS im Rahmen einer Sammelbestellung durch Eutelsat von Oktober 2015 abgewickelt. Die Vereinbarung über mehrere Starts, Multi-Launch Agreement (MLA) genannt, ermöglicht Eutelsat laut ILS Planungsflexibilität bei gleichzeitig garantiertem Zugang zum Weltraum über einen Zeitraum von sieben Jahren. Der erste im Rahmen dieser Vereinbarung abgewickelte Start war der von EUTELSAT 9B am 29. Januar 2016.

Kleinere Raketen, größere Stufen
Die neue Trägerrakete Proton Medium war zusammen mit einer weiteren neuen Variante namens Proton Light im September 2016 in Paris auf der World Satellite Business Week vorgestellt worden. Beide Varianten sind ohne Oberstufe im Gegensatz zur Proton-M zweistufig und werden die Breeze-M als Oberstufe nutzen.

Die Proton Medium wird eine gegenüber der Proton-M verlängerte erste Stufe aufweisen und als zweite Stufe eine verlängerte, angepasste Variante der dritten Stufe der Proton-M bekommen. Für die Proton Light könnte ebenfalls eine verlängerte erste Stufe Verwendung finden, bei der aber der Wegfall von zwei der ursprünglich sechs Außentanks samt Triebwerken von einem zusätzlichen zweiten Tank in der in der zentralen Struktur kompensiert wird. Als zweite Stufe könnte wiederum eine verlängerte, angepasste Variante der dritten Stufe der Proton-M fungieren.

Das russische Unternehmen Chrunitschew, Hersteller aller Varianten der Proton-Rakete, und Mehrheitseigner von ILS, meldete, die beiden neuen Varianten seien exklusiv für für den Transport von für den GEO vorgesehene kommerzielle Nutzlasten mit Startmassen zwischen drei und fünf Tonnen gedacht. Die Vermarktung der neuen Raketen soll laut Chrunitschew ausschließlich durch ILS erfolgen.

In einen elliptischen Geotransferorbit (GTO), aus dem heraus der GEO mit einem Geschwindigkeitsunterschied von rund 1,5 km/s zu erreichen ist, kann die aktuelle Proton-M mit Breeze-M-Oberstufe laut ILS bei Verwendung einer vier Meter durchmessenden Nutzlastverkleidung mindestens rund 6,3 Tonnen Nutzlast transportieren. Unter den gleichen Bedingungen soll eine Proton Medium künftig mindestens rund fünf Tonnen Nutzlast in einen GTO bewegen können. Mit der Proton Light sollen es mindestens 3,6 Tonnen sein, verspricht ILS.

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• Russische Raumfahrt
• International Launch Services (ILS)
• neue Verträge

Der Beitrag Chrunitschew baut, Eutelsat ordert Proton Medium erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Chrunitschew, ILS, Intelsat, Roskosmos, Space Systems/Loral.

Der Start erfolgte um 10:10 Uhr Moskauer Zeit am 9. Juni 2016 einen Tag nach dem zuletzt anvisierten Termin. Die Verzögerung war Folge von technischen Problemen mit den Bodenanlagen. Eine elektrische Komponente musste getauscht, Leitungen und Steckverbinder überprüft werden. Die Arbeiten waren innerhalb eines Tages erledigt, und dem Start stand nichts mehr im Weg.

Gestartet wurde dann im Namen des Unternehmens International Launch Services, abgekürzt ILS. ILS kümmert sich um die Vermarktung von kommerziellen Starts mit Proton-Raketen. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Reston in den Vereinigten Staaten von Amerika. Hauptanteilseigner ist der staatliche russische Raketenbauer Chrunitschew. Er stellt die Proton-Raketen und die oft verwendeten Breeze-Oberstufen her.

Proton jetzt leichter und leistungsfähiger
Die von Chrunitschew in Russland gebaute Rakete (russischer Erzeugniscode 8К82КМ) kam zum ersten mal in einer weiter verbesserten Variante zum Einsatz. Sie besaß wie üblich drei Raketenstufen, mit denen sie die Orbitaleinheit, bestehend aus der Oberstufe Breeze-M (Erzeugniscode 14С43) und dem Satelliten unter einer gemeinsamen Verkleidung, auf den Weg brachte.

Phase IV nennt sich die neue Bauvariante der Proton. Bei ihr kommen verstärkt Komposit-Materialien zum Einsatz. Bauteile aus Metall bestehen jetzt zum Teil aus leichteren, aber stabileren Aluminiumstrukturen.

Neue aus Komposit-Material gefertigte Bauteile machen die zweite Stufe unempfindlicher gegen Windlasten. Für die Tanks der dritten Stufe werden jetzt andere Legierungen verwendet. Die Instrumentenbucht der dritten Stufe besteht nun aus Komposit-Material, das nun auch in größerem Umfang in der Nutzlastverkleidung – Erzeugniscode 14C75 – genutzt wird. Gewichtsvorteile ergeben sich außerdem durch ein leichteres Telemetriesystem in der Oberstufe.

Die Transportkapazität der Rakete wurde durch die Konstruktionsänderungen laut ILS um rund 150 Kilogramm gesteigert. In einen für geostationäre Kommunikationssatelliten üblichen Standard-Geotransferorbit kann eine Phase-IV-Proton eine Nutzlast von rund 6.300 Kilogramm transportieren.

Erfüllung hochfliegender Pläne
Nach knapp 9 Minuten und 41 Sekunden Flugzeit wurde die Orbitaleinheit von der dritten Stufe der Proton abgetrennt. Eine erste Zündung der Breeze-M-Oberstufe brachte die Orbitaleinheit in einen Parkorbit. Nach weiteren vier Brennphasen der Breeze-M-Oberstufe wurde der Satellit schließlich gegen 1:40 Uhr Moskauer Zeit bzw. 0:40 Uhr MESZ am 10. Juni 2016 rund 15 Stunden und 30 Minuten nach dem Abheben im All ausgesetzt. Erste Telemetriedaten vom Satelliten sind am Boden empfangen worden.

Das erreichte Apogäum, der von der Erde am weitesten entfernte Bahnpunkt, lag nach Mitteilung der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos im Bereich von 65.000 Kilometern über der Erde. Das Apogäum fiel also wie geplant aus. Der der Erde nächstliegende Bahnpunkt der vorgesehenen Übergangsbahn liegt laut ILS bei 3.503 Kilometern über der Erde, die geplante Inklination, die Neigung der Bahn gegen den Erdäquator, bei 29,6 Grad.

Endgültige Bahndaten liegen noch nicht vor. Sie werden mit Spannung erwartet, da beispielsweise die russische Nachrichtenagentur Interfax gemeldet hatte, eines der vier Triebwerke der zweiten Stufe der Proton-Rakete habe neun Sekunden zu früh abgeschaltet. Deshalb sei die erste Brennphase der Breeze-M-Oberstufe über 30 Sekunden länger ausgefallen als geplant.

Bahnverfolgungsdaten deuten darauf hin, dass die zweite Stufe nach ihrer Abtrennung nicht so weit flog und früher auf dem Erdboden auftraf als erwartet. Die Daten sprechen außerdem für eine 34,7 Sekunden längere erste Breeze-Brennphase und ein Geschwindigkeitsdefizit bei Brennschluß der dritten Proton-Stufe von 28,2 Meter pro Sekunde. Offizielle Mitteilungen der beteiligten Unternehmen und Organisationen über Probleme und einer vom geplanten Orbit abweichenden Umlaufbahn liegen bis dato nicht vor.

Schwergewicht für Kommunikation und TV
Der mit 10 C- und 72 K_u-Band-Transpondern ausgerüstete Intelsat 31 besitzt eine Masse von 6.450 Kilogramm (Masse unbetankt 3.386 Kilogramm). Das dreiachsstabilisierte Raumfahrzeug ist für eine Position bei 95 Grad West im Geostationären Orbit (GEO) in etwa 35.786 Kilometern über der Erde gedacht. Dort soll es in Kolokation mit Intelsat 30 alias DLA 1, der seit dem 16. Oktober 2014 um die Erde kreist, und Galaxy 3C, seit dem 15. Juni 2002 im All, betrieben werden. Die Postion im GEO wird der neue Satellit unter Nutzung eigener Triebwerke erreichen können. Ausgestattet ist er mit chemischen und elektrischen Triebwerken.

Von seiner künftigen Position aus soll Intelsat 31 Kunden in Süd- und Lateinamerika sowie der Karibik mit einer großen Bandbreite von Kommunikationsdiensten versorgen. Die C-Band-Transponder sind der Erweiterung Intelsats C-Band-Infrastruktur für Lateinamerika gewidmet. Mit der K_u-Band-Nutzlast unter der Bezeichnung DLA-2 will man eine redundante Versorgung für die Ausstrahlungen von DIRECTV Lateinamerika für Empfänger in Südamerika und der Karibik realisieren.

Die erwartete Lebensdauer des neuen Erdtrabanten liegt nach Angaben seines Herstellers bei mindestens 15 Jahren. Gebaut wurde Intelsat 31 von Space Systems/Loral in Palo Alto im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien. Er basiert auf dem Satellitenbus 1300.

Zur Versorgung der Satellitensysteme und der Kommunikationsnutzlast ist Intelsat 31 mit zwei Solarzellenauslegern mit je sechs Elementen ausgestattet. Sie geben ihm eine Spannweite von rund 32,4 Metern. Für die Kommunikationsnutzlast können sie nach Angaben von Intelsat rund 20 Kilowatt elektrische Leistung bereitstellen. Der Speicherung elektrischer Energie an Bord dienen Lithium-Ionen-Akkumulatorensätze.

Der Transport von Intelsat 31 in den Weltraum erfolgte beim 3. Flug einer Proton-Rakete im Jahr 2016, und dem 412. Flug einer Proton-Rakete insgesamt. 93 Proton-Raketen kamen damit unter der Ägide der ILS zum Einsatz. Mit Intelsat 31 befinden sich jetzt 12 für Intelsat auf einer von ILS vermarkteten Proton-Rakete beförderte Satelliten im All. Außerdem handelt es sich um den 28. von Space Systems/Loral gebauten Satelliten, der auf einer Proton-Rakete gestartet worden ist.

Update 11. Juni 2016:
Mittlerweile liegen Katalog- und Bahndaten vor. Intelsat 31 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.581 und als COSPAR-Objekt 2016-035A. Der Satellit wurde in einem 29,57 Grad geneigten 3.365 x 65.061 km Orbit beobachtet. Nach Angaben von ILS wurde der anvisierte Orbit mit hoher Präzision erreicht.

Die Breeze-M-Oberstufe ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.582 und als COSPAR-Objekt 2016-035B. Die Oberstufe wurde auf einer 31,03 Grad geneigten 1.839 x 63.713 km Bahn gesichtet. Ihr vorher abgetrennter Zusatztank ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.583 und als COSPAR-Objekt 2016-035C. Er fliegt auf einer 50,81 Grad geneigten 357 x 14.031 km Bahn.

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• Intelsat 31 auf Proton-M/Breeze-M

Der Beitrag Intelsat 31 alias DLA 2 auf Proton-M gestartet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Erstellt von Thomas Weyrauch. Quelle: good-paper.com, hdbox.ws, Reschetnjow, RSCC, ruaviation.com

Nach Angaben von Reschetnjow werden beide Satelliten auf dem hauseigenen Bus Express-1000 basieren. Die Kommunikationsnutzlasten beider Satelliten will Reschetnjow wie bei zahlreichen Vorgängerprojekten vom französisch-italienischen Luft- und Raumfahrtkonzern Thales Alenia Space (TAS) beziehen.

Die Integration der beiden Raumfahrzeuge soll bei Reschetnjow in Schelesnogorsk bei Krasnojarsk in Sibirien erfolgen. Gestartet werden die Satelliten voraussichtlich zusammen auf einer Proton-M-Rakete. Raketen dieses Typs haben Doppelstarts mit auf dem Bus Express-1000 basierenden Satelliten bereits erfolgreich absolviert.

Ruaviation.com hatte Anfang des Jahres berichtet, RSCC-Generaldirektor Juri Prochorow habe geäußert, die Tatsache, dass die Proton-M-Raketen und die Breeze-M-Oberstufen in Russland hergestellt würden, sei hinsichtlich der Entscheidung über das vorzusehende Trägersystem von großer Bedeutung. Der stellvertretende RSCC-Direktor Alexander Ganin soll laut gleicher Quelle angekündigt haben, in naher Zukunft würden alle Proton-Raketen zwei Satelliten (für RSCC) auf einmal transportieren.

Im Weltraum will RSCC die Satelliten zur Herstellung von Kommunikationsverbindungen zu mobilen und stationären Endgeräten, zur Ausstrahlung von digitalen Fernseh- und Radioprogrammen sowie der Bereitstellung von breitbandigen Internet- und Datenverbindungen für Nutzer auf russischem Territorium verwenden.

Die Bezeichnungen der Satelliten legen ihre künftigen Postionen im Geostationären Orbit (GEO) nahe. Express 80 könnte an einer Position bei 80 Grad Ost im GEO zum Einsatz kommen, Express 103 bei 103 Grad Ost im GEO Verwendung finden. Bei 80 Grad Ost steht derzeit Express-AM 22, der seit Ende 2003 im All ist und dort den eigentlich schon ausgemusterten Express-AM 2, gestartet 2005, nicht mehr geostationär, ergänzt. Express-AM 3, seit Mitte 2005 im Weltraum, ist bei 103 Grad Ost stationiert.

Beim Wettbewerb um den Bau der Satelliten hatte sich Reschetnjow zusammen mit TAS offenbar gegen ein Konsortium namens Energia SAT aus dem russischen Raumfahrtunternehmen Energia und Airbus Defence and Space durchgesetzt. Der Preisvorteil des Angebots von Reschetnjow bewegt sich angeblich im Bereich von 1,2 Milliarden Rubel.

Als Gesamtauftragswert werden inoffiziellen Quellen zufolge 14 Milliarden Rubel genannt, umgerechnet aktuell rund 19 Millionen Euro. 15,5 Milliarden Rubel (~20,9 Millionen Euro) soll RSCC maximal zu zahlen bereit gewesen sein.

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Erstellt von Thomas Weyrauch. Quelle: Airbus Defence and Space, Chrunitschew, ESA, Eutelsat, ILS, TESAT Spaceom.

Der Start der Rakete mit der Baunummer 6302907978 wurde unter der Ägide des internationalen Vermarkters von Proton-Raketen International Launch Service (ILS) abgewickelt. Als exakten Startzeitpunkt für den ersten erfolgreichen Proton-Flug im Jahr 2016, den 92. für ILS und den 410. insgesamt nennt Chrunitschew 1:20 Uhr und 9,03 Sekunden Moskauer Zeit am 30.01. (23:20 Uhr und 9,03 Sekunden MEZ am 29.01.).

Die Abtrennung der Orbitaleinheit bestehend aus Breeze-M-Oberstufe und EUTELSAT 9B von der dritten Stufe der Proton-M erfolgte rund 10 Minuten nach dem Abheben. Anschließend war es Aufgabe der wie die Proton-M-Rakete von Chrunitschew in Russland gebauten Oberstufe, erst für die Einnahme einer stabilen Parkbahn zu sorgen und dann das Erreichen des vorgesehenen Zielorbits sicherzustellen.

Der Trennprozess des Satelliten von der Oberstufe fand rund 9 Stunden und 12 Minuten nach dem Abheben um 10:32 Uhr Moskauer Zeit und 9,32 Sekunden am 30. Januar 2016 statt (8:32 Uhr MEZ und 9,32 Sekunden). Zwei Stunden nach der Trennung erfolgte wie geplant ein teilweises Entfalten der Solarzellenausleger von EUTELSAT 9B, wie sein künftiger Betreiber zwischenzeitlich mitteilte. Die Oberstufe führte zur Kollisionsvermeidung rund zwei und dreieinhalb Stunden nach dem Aussetzen zwei weitere Brennphasen aus, um ihre Bahn wieder abzusenken.

Das Apogäum – der erdfernste Bahnpunkt – des vom Satelliten erreichten Geotransferorbits (GTO) lag nach Berechnungen von Chrunitschew bei 35.687,88 km (geplant 35.702,25 km), das Perigäum, der der Erde nächstliegende Bahnpunkt bei 4.370,57 km (geplant 4.454,48 km) über der Erde. Die Neigung dieser Bahn gegen den Erdäquator liegt bei 12° 03′ 52,45″ (geplant 12° 10′ 59,00″).

Als abgetrennte Satellitenmasse nennen Chrunitschew und Eutelsat rund 5.612 kg.

Der Hauptauftragnehmer für den Bau des Satelliten, der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus Space, ist jetzt für Überwachung und Steuerung des Satelliten zuständig. Er wird sich um die erforderlichen Bahnanhebungsmanöver und eine Positionierung im Geostationären Orbit (GEO) rund 35.786 Kilometer über der Erde kümmern und den raumflugtechnischen Teil sowie die Kommunikationsnutzlast intensiven Tests unterziehen.

Für den Flug in den GEO wurde der Satellit mit einem Apogäumsmotor ausgestattet. Außerdem besitzt der Erdtrabant für Bahnanpassungen und Lageregelung 14 zehn Newton starke Zweistofftriebwerke des Typs S10-18 von Airbus Defence and Space.

Nach der Inbetriebnahmephase mit den erforderlichen Tests und der Positionierung bei 9 Grad Ost im GEO in Kolokation mit KA-SAT und als Ersatz für EUTELSAT 9A werden Überwachung und Kontrolle des Satelliten an Eutelsat übergeben.

Vom Eutelsat-Kontrollzentrum in Rambouillet rund 50 km südwestlich von Paris überwacht und gesteuert, wird schließlich die Ausstrahlung von Radio- und Fernsehprogrammen für Nutzer in baltischen und skandinavischen Staaten, in Deutschland, Italien, Griechenland und der Ukraine aufgenommen werden und die Versorgung von Kabelkopfstationen beginnen. Dabei will man eine große, Europa abdeckende Ausleuchtzone und vier regionale Ausleuchtzonen realisieren.

Um den Anforderungen gerecht zu werden, wurde der auf dem Satellitenbus Eurostar 3000 basierende EUTELSAT 9B mit einer Kommunikationsnutzlast mit 56 gleichzeitig einsetzbaren K_u-Band-Transpondern ausgerüstet und auf eine Betriebsdauer von 15 Jahren ausgelegt.

Kommunikationsnutzlast und raumflugtechnische Systeme werden von zwei Solarzellenauslegern mit Energie versorgt. Sie stellen zusammen maximal rund 12 kW elektrische Leistung zur Verfügung und geben dem Satelliten eine Gesamtspannweite von rund 31 Metern. Der Energiespeicherung dienen Lithiumionenakkumulatoren.

Neben der Kommunikationsnutzlast für Eutelsat befindet sich an Bord des Satelliten außerdem eine Nutzlast für das Weltraumsegment des europäischen Datenrelaissatellitensystems (European Data Relay System, EDRS).

Den Aufbau des europäischen Datenrelais- und Kommunikationssatellitensystems hatte die ESA-Ministerratskonferenz 2008 im niederländischen Den Haag beschlossen. Industrieunternehmen aus der Raumfahrtbranche setzen den Beschluss mit maßgeblicher Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) um.

Airbus Defence and Space ist als Hauptauftragnehmer der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) tätig und organisiert Aufbau und Betrieb. Außerdem fungiert das Unternehmen als Mit-Finanzier, Eigentümer und Vermarkter des EDRS.

Das rund 500 Millionen Euro kostende System soll künftig eine schnellere und breitbandigere Weiterleitung von Informationen zwischen wissenschaftlichen Raumfahrzeugen, Anwendungssatelliten, anderen Vehikeln wie unbemannten Drohnen sowie den Bodenstationen ermöglichen.

Die europäischen Erdbeobachtungssatelliten-Paare der Reihen Sentinel 1 und Sentinel 2 beispielsweise sind mit Laserkommunikationsterminals (Laser Communication Terminal, LCT) ausgestattet, mit deren Hilfe sie zeitkritische Daten, z.B. solche zur Unterstützung bei Katastrophenfällen und große Datenmengen mit großer Geschwindigkeit (bis 1,8 Gigabit pro Sekunde) zu einem EDRS-Satelliten an einer fixen Position im GEO schicken können, der in der Lage ist, sie unmittelbar an eine EDRS-Bodenstation zu funken.

Die Sentinel-Erdbeobachter müssen demnächst also nicht mehr mit einer der eigenen Bodenstation in Kiruna (Schweden), Redu (Belgien) oder Svalbaard (Norwegen) in Verbindung stehen, um gewonnene Daten weiterzuleiten. Mit einer der genannten Stationen können die Satelliten nur für maximal rund 10 Minuten Verbindung halten, während sie sich über der Erdoberfläche bewegen.

Auch die Internationale Raumstation (International Space Station, ISS) soll künftig vom EDRS profitieren. Ab 2018 will man EDRS für eine zusätzliche Bewegtbild- und Datenverbindung von der ISS zum Erdboden einsetzen.

Die TESAT Spacecom GmbH aus Backnang, eine Tochter von Airbus Defence and Space, baut die Datenrelais- und Kommunikationsnutzlasten für die EDRS-Satelliten. Diese besteht aus einem LCT und einem im K_a-Band arbeitenden Kommunikationssystem. Das LCT will man für Datenverbindungen zwischen dem Kommunikationssatelliten und anderen entsprechend ausgerüsteten Raumfahrzeugen einsetzen, die K_a-Band-Komponenten sind insbesondere für die Verbindung mit entsprechend ausgerüsteten Bodenstationen vorgesehen.

Für die EDRS-Nutzlast von EUTELSAT 9B, die im EDRS-Netz die Bezeichnung EDRS-A trägt, gibt es K_a-Band-Empfangsstationen im oberbayerischen Weilheim rund 35 km südwestlich von München und in Harwell in Großbritannien. Um Telemetrie und die Übertragung von Daten mit einer bedarfsgerechten Vorprogrammierung der EDRS-Nutzlast an den Satelliten wird sich ein Eutelsat-Kontrollzentrum kümmern.

Um die EDRS-A-Nutzlast sicher betreiben zu können, erfuhren der zu Grunde liegende Satellitenbus und das von TESAT Spacecom gelieferte LCT der zweiten Generation gewisse Anpassungen.

Auf Grund der für die Übertragung von Informationen per Laserlicht erforderliche Präzision ist das LCT bei der Ausrichtung auf eine möglichst vibrationsfreie Arbeitsumgebung und genaue Kenntnis von Zeitbasis und Lage im Raum angewiesen. Mechanische- und Datenschnittstellen mussten deshalb entsprechend adaptiert werden.

Der Abführung von Wärme des LCT dienen zwei Radiatoren, die an zwei Seiten des der Erde im Regelbetrieb dauerhaft zugewandten sogenannten Top- oder Erddecks des rund 6,8 Meter hohen Satellitengrundkörpers angebracht wurden.

Das LCT selbst ist mit seiner eigenen Basisplatte (Frame Unit System, FUS) auf einer zusätzlichen Grundplatte auf dem Topdeck mit Füßen aus einem speziellen Elastomer (einem elastischen Kunststoff) montiert, die zusätzliche Grundplatte selbst besteht ebenfalls aus extra ausgesuchtem Material. Airbus Defence and Space bezeichnet das Montagesystem als Payload Elastomer Mounting System (PEMS).

Airbus Defence and Space, seinerzeit noch unter dem Namen Astrium firmierend, war im Oktober 2011 mit dem Bau von EUTELSAT 9B beauftragt worden.

Integration und Tests des Satelliten erfolgten im Airbus-Werk Toulouse in Frankreich. Dort erfolgten im Juni 2014 auch umfangreiche Untersuchungen des Satelliten in einer Temperatur- und Vakuumkammer, an denen sich auch Mitarbeiter von TESAT Spacecom beteiligten.

Im November 2015 verließ ein Transport mit EUTELSAT 9B Toulouse und erreichte nach wenigen Tagen das in Kasachstan gelegene Kosmodrom Baikonur. Am 21. November 2015 gelangte der Satellit schließlich in das Gebäude für die Startvorbereitungen auf dem Gelände des Kosmodroms.

Durch Spezialisten von Airbus Stevenage (Großbritannien), wo das chemische Antriebssystem des Satelliten entstand, erfolgte die Betankung des Satelliten in Baikonur. Jeweils zwei Tage, unterbrochen von einer eintägigen Umbaupause, wurden für die Arbeiten zum Befüllen der in Bremen entstandenen Tanks mit NTO und dann mit MMH benötigt. Am 11. Dezember 2015 meldete ILS, dass die Arbeiten zur Betankung des Satelliten abgeschossen wurden.

Mitte Dezember 2015 wurde EUTELSAT 9B auf die Oberstufe Breeze-M aufgesetzt. Später wurde die Nutzlastverkleidung um die Orbitaleinheit verschlossen und die Einheit anschließend mit der Proton-M verbunden. Die Aufstellung bzw. Aufrichtung der vollständigen Rakete auf dem Startplatz erfolgte schließlich an 26. Januar 2016.

Die nächsten Satelliten für Eutelsat, die 2016 Bahnen um die Erde erreichen sollen, sind EUTELSAT 65 West A und EUTELSAT 117 West B.

Die nächste EDRS-Nutzlast befindet sich an Bord eines Hylas 3 bzw. EDRS-C genannten Satelliten. Letzter entsteht basierend auf OHBs SmallGEO-Plattform und wird voraussichtlich im Jahre 2017 in den Weltraum transportiert.

EUTELSAT 9B ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.310 und als COSPAR-Objekt 2016-005A.

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• Eutelsat 9B / EDRS A auf Proton-M / Breeze-M

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Autor: Thomas Weyrauch. Quelle: Airbus Defence and Space, Chrunitschew, Eutelsat, Roskosmos, RSCC.

Der Start wurde nicht unter der Ägide des internationalen Vermarkters von Proton-Raketen International Launch Service (ILS) abgewickelt, RSCC hat den Start des Satelliten unmittelbar beim Raketenhersteller Chrunitschew beauftragt.

Als exakten Startzeitpunkt für den 7. erfolgreichen Proton-Flug im Jahr 2015 und den 409. insgesamt nennt Chrunitschew 0:31 Uhr und 18,969 Sekunden Moskauer Zeit am 25.12. (23:31 Uhr und 18,969 Sekunden MEZ am 24.12.).

Die Abtrennung der Orbitaleinheit bestehend aus Breeze-M-Oberstufe und Express-AMU 1 von der dritten Stufe der Proton-M erfolgte rund 10 Minuten nach dem Abheben. Anschließend war es Aufgabe der ebenfalls von Chrunitschew gebauten Oberstufe, erst für die Einnahme einer stabilen Parkbahn zu sorgen und dann das Erreichen des vorgesehenen Zielorbits sicherzustellen.

Der Trennprozess des Satelliten von der Oberstufe fand rund 9 Stunden und 12 Minuten nach dem Abheben um 9:43 Uhr Moskauer Zeit und 19,322 Sekunden am 25. Dezember 2015 statt (7:43 Uhr MEZ und 19,322 Sekunden). Er verlief nach Angaben der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos sauber und auf der vorgesehenen Bahn.

Chrunitschew gab allerdings zwischenzeitlich Daten heraus, nach denen das Apogäum – der erdfernste Bahnpunkt – und das Perigäum – der der Erde nächstliegende Bahnpunkt – des erreichten Orbits merklich niedriger als geplant ausfielen. Nach Berechnungen von Chrunitschew geriet das Apogäum 1.654,56 km niedriger als beabsichtigt, und das Perigäum 640,39 km niedriger als vorgesehen. Möglicherweise liegt hier aber nur ein Irrtum hinsichtlich der präsentierten Daten vor.

Der Hauptauftragnehmer für den Bau des Satelliten, der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus Defence and Space, ist jetzt für Überwachung und Steuerung des Satelliten zuständig. Er wird sich um die erforderlichen Bahnanhebungsmanöver und eine Positionierung im Geostationären Orbit (GEO) rund 35.786 Kilometer über der Erde kümmern und den raumflugtechnischen Teil sowie die Kommunikationsnutzlast intensiven Tests unterziehen.

Für den Flug in den GEO wurde der Satellit mit einem Apogäumsmotor ausgestattet. Außerdem besitzt der Erdtrabant für Bahnanpassungen und Lageregelung 14 zehn Newton starke Zweistofftriebwerke des Typs S10-21 von Airbus Defence and Space.

Nach der Inbetriebnahmephase mit den erforderlichen Tests werden Überwachung und Kontrolle des zur Versorgung des europäischen Teils von Russland und Gebieten südlich der Sahara gedachten Satelliten an RSCC übergeben. Im Februar 2016 soll dann die Ausstrahlung von Radio- und Fernsehprogrammen und die Bereitstellung der vorgesehenen Kommunikationsdienste beginnen.

Ein Teil der Kapazitäten des Satelliten wurde von RSCC bereits an Eutelsat vergeben. Dieses europäische Unternehmen will den Satelliten unter der Bezeichnung EUTELSAT 36C vermarkten, und so die Kapazitäten von EUTELSAT 36A absichern und erweitern.

Der Bau von Express-AMU 1 wurde im Rahmen des Zehn-Jahres-Plans von 2006-2015 am 22. Oktober 2005 mit dem russischen Regierungsdekret Nr. 635 beschlossen. Zur Finanzierung des Satelliten bediente man sich in Russland Krediten der Aktiengesellschaft Gazprombank („Gazprombank (Joint Stock Company)“, abgekürzt Bank GPB (JSC)). Als künftige Betreiberin des bei 36 Grad Ost im GEO einzusetzenden Raumfahrzeugs mit einer Startmasse von rund 5.900 Kilogramm wurde RSCC beauftragt.

Bestellt hatte RSCC den damals auf eine Startmasse von rund 5.700 Kilogramm veranschlagten Satelliten bei Airbus Defence and Space bzw. Astrium im Mai 2013. Der Auftragswert wurde seinerzeit auf etwa 6,35 Milliarden Rubel bzw. rund 210 Millionen US-Dollar beziffert.

Um den geplanten Anforderungen gerecht zu werden, wurde der auf dem Satellitenbus Eurostar 3000 basierende Express-AMU 1 mit einer über 15 kW leistenden Kommunikationsnutzlast mit 18 K_a-Band und 52 K_u-Band-Transpondern ausgerüstet, und auf eine Betriebsdauer von 15 Jahren ausgelegt.

Ein Unternehmensteil von Airbus Defence and Space in Spanien war zuständig für Entwurf und Konstruktion der vier ausklappbaren Antennenreflektoren von Express-AMU 1. Einer der Reflektoren besitzt einen Durchmesser von rund 2,8 Metern und ist damit nach Angaben seines Herstellers der größte derartige in Europa gefertigte Reflektor.

Ebenfalls in Spanien entstand Kommunikationshardware, die auf dem sogenannten „top floor“ oder „top deck“, der Seite des Satellitengrundkörpers, die im Regelbetrieb ständig Richtung Erdoberfläche ausgerichtet ist, untergebracht ist.

Die Herstellung der Verkabelung für die Kommunikationsnutzlast und umfangreiche Tests von Nutzlastbestandteilen nahm Airbus Defence and Space in seinem Werk in Barajas, einem Stadtteil von Spaniens Hauptstadt Madrid, vor. In der Kommunikationsnutzlast kommen u.a. auch Komponenten von NEC aus Japan zum Einsatz.

Der endgültige Zusammenbau und notwendige Abschlusstests des Satelliten erfolgten im Airbus-Werk Toulouse in Frankreich. Im November 2015 verließ ein Transport mit Express-AMU 1 Toulouse, und erreichte nach wenigen Tagen das in Kasachstan gelegene Kosmodrom Baikonur.

Express-AMU 1 alias EUTELSAT 36C wird voraussichtlich katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.191 und als COSPAR-Objekt 2015-082A.

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• Express-AMU 1 auf Proton-M / Breeze-M

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Chrunitschew, Interfax, Raumfahrer.net, RIA Nowosti, TASS.

Um 1:17 Uhr MEZ bzw. 3:17 Uhr Moskauer Zeit am 13. Dezember 2015 hob die inklusive Bris-M-Oberstufe vierstufige Proton-M mit dem Erzeugniscode 8K82KM und der Seriennummer 6304837972 von der Startplattform 81/24 ab. Das Kommando- und Messzentrum der russischen Weltraumstreitkräfte German Titow alias Golizyno 2 in Krasnoznamensk westlich von Moskau erfasste wenig später die fliegende Rakete.

Nach rund zehn Minuten Flug wurde die Orbitaleinheit bestehend aus Satellit und Oberstufe von der Proton-Rakete abgetrennt. Einige Stunden später wurde der für das russische Verteidigungsministerium transportierte Satellit nach Angaben aus Russland von der Oberstufe mit dem Erzeugniscode 14С43 im vorgesehenen Orbit ausgesetzt.

Demnächst soll das Raumfahrzeug mit einer geschätzten Startmasse im Bereich von 2,4 Tonnen eine fixe Position im geostationären Orbit einnehmen, wohin es seine eigenen Triebwerke bringen können. Nach dem Start erhielt der Kommunikationssatellit in der Serie der russischen Kosmos-Satelliten die Nummer 2.513.

Beobachter russischer militärischer Raumfahrtprogramme gehen davon aus, dass es sich bei dem Satelliten um das zweite Exemplar aus einer neuen Serie von Kommunikationssatelliten des russischen Militärs handelt und ordnen ihm die Bezeichnung Garpun 2 sowie den russischen Erzeugniscode 14F136 zu. Gebaut wurde der Satellit von Reschetnjow mit Sitz in Schelesnogorsk nordöstlich von Krasnojarsk.

Die Aufgabe von Garpun 2 könnte es sein, große Datenmengen, die beispielsweise bei der Arbeit russischer Fernerkundungs- und Aufklärungssatelliten auf niedrigeren Erdumlaufbahnen entstehen, an entsprechend eingerichtete Bodenstationen weiterzuleiten. Garpun (russisch Гарпун) bedeutet Harpune.

Kosmos 2.513 alias Garpun 2 wird voraussichtlich katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.121 und als COSPAR-Objekt 2015-075A.

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• Garpun-2 auf Proton-M/Breeze-M

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