Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA, Thales Alenia Space.

Der Vertrag zwischen der ESA und TAS im Wert von 450 Millionen Euro über den Bau von Sentinel 3C und 3D für das europäische Copernicus-Programm wurde am 9. Februar 2016 in der französischen Hauptstadt Paris unterzeichnet.

Wie schon bei der Herstellung der Erdbeobachtungssatelliten Sentinel 3A und 3B wird TAS wieder als Hauptauftragnehmer fungieren. TAS führt ein Konsortium von rund 100 europäischen Unternehmen an und ist verantwortlich für Entwurf, Entwicklung, Integration und Tests der beiden Raumfahrzeuge.

In den Weltraum transportiert werden die beiden Satelliten laut Plan ab 2021 auf Raketen vom Typ VEGA als Teil des umfassenden Copernicus-Programms, das sich koordiniert von der Europäischen Kommission der Umweltbeobachtung widmet. Die ESA kümmert sich um Schaffung und Betrieb des Weltraumsegments von Copernicus.

Der Start von Sentinel 3A erfolgt übrigens in einigen Tagen vom Kosmodrom Plessezk in Russland auf einer Rockot-Rakete, nach dem er einige Male unerwartet verschoben werden musste. Sentinel 3B wird nach aktuellem Stand voraussichtlich im Jahre 2017 auf eine Umlaufbahn um die Erde gebracht.

Sentinel 3C und 3D basieren auf dem Satellitenbus Prima, den TAS im Auftrag der Italienischen Raumfahrtagentur (Agenzia Spaziale Italiana, ASI) entwickelt hatte und zunächst Basis für die vier italienischen Radarsatelliten der COSMO-SkyMed-Konstellation wurde. Die beiden neuen Satelliten für Copernicus weisen voraussichtlich jeweils eine Startmasse von rund 1.200 Kilogramm auf.

Das zusätzliche Satellitenpaar soll den Strom der Erdbeobachtungsdaten, der von Sentinel 3A und 3B kommen wird, nicht versiegen lassen. Die zusätzlichen Satelliten werden es erlauben, weiter kontinuierlich die Oberflächenfarben der Ozeane, die Höhe der Weltmeere und die Dicke von Meereis zu bestimmen. Dabei können die Ozeanfarben beispielsweise Auskunft über das Vorhandensein von Algen oder Verschmutzungen geben.

Mit den Satelliten soll außerdem die Ermittlung von aktueller Landnutzung, die Erfassung des Zustands von Bewuchs und die Messung von Pegeln in Flüssen und Seen fortgeführt werden. Die Satelliten werden helfen, die Auswirkungen des Klimawandels besser zu verstehen. Außerdem ermöglichen sie ganz praktische Dinge wie das Monitoring von Waldbränden oder von gefährlichen Wellenbergen.

Die beiden Satelliten erhalten jeweils vier Hauptinstrumente:

OLCI
Das Spektrometer OLCI (Ocean and Land Color Instrument) zur Erfassung der Ozean- und Landfarben basiert auf dem MERIS für MEdium Resolution Imaging Spectrometer genannten Spektrometer, das an Bord des bisher größten europäischen Erdbeobachtungssatelliten Envisat zum Einsatz kam.

OLCI hat eine Masse von rund 153 Kilogramm und ist für einen siebeneinhalb-jährigen Einsatz ausgelegt. Das Instrument erreicht eine Schwadbreite von 1.270 Kilometern, benutzt 21 Frequenzbänder mit Wellenlängen zwischen 0,4 und 1,02 Mikrometern und ermöglicht eine räumliche Auflösung im Bereich von 300 Metern.

MWR
Das Mikrowellenradiometer MWR (MicroWave Radiometer) geht ebenfalls auf eine Konstruktion für Envisat zurück. Das Sentinel-3-MWR mit einer Masse von rund 26,5 Kilogramm besitzt zwei Kanäle bei 23,8 und 36,5 GHz mit einer Bandbreite von jeweils 200 MHz.

Mit dem Radiometer können Korrekturdaten für die Radaranlage (SRAL) an Bord gewonnen werden. Mit Hilfe der Daten lassen sich Fehler, die sich durch in der Atmosphäre vorhandene Feuchtigkeit ergeben, kompensieren. Außerdem ermöglicht das Instrument die Erfassung von Emissions- und Feuchtedaten zu überflogenen Landflächen und die Beurteilung von Eisflächen im Blickfeld.

SLSTR
Das bildgebende Radiometer SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer) ist eine Weiterentwicklung von Envisats Radiometer Advanced Along-Track Scanning Radiometer (AATSR). Die Masse des SLSTR beim Start liegt bei rund 90 Kilogramm. Es soll sich 7,5 Jahre benutzen lassen und die Weltmeere und Landflächen dabei in neun Frequenzbändern mit Wellenlängen zwischen 0,55 und 12 Mikrometern abtasten. Im Bereich des sichtbaren Lichts und des nahen Infraroten (VIS und SWIR) erhofft man sich eine räumliche Auflösung im Bereich von 500 Metern, im mittleren und thermalen Infraroten (MWIR und TIR) von etwa einem Kilometer.

Das Instrument besitzt zwei unterschiedliche Sichtfelder. Eines ermöglicht eine Schwadbreite von 1.420 Kilometern beim direkten Blick vertikal nach unten. Das zweite mit einer abweichenden Blickrichtung ist auf eine Schwadbreite von 750 Kilometern hin ausgelegt. Das SLSTR ist dafür gedacht, Ozeanfarbe, Ozeanoberflächentemperaturen und Pegel zu bestimmen. Bei der Messung der Oberflächentemperatur soll es eine Genauigkeit von 0,3 Grad Celsius erreichen.

SRAL
Die Radaranlage, ein Radarhöhenmesser namens SRAL (Synthetic aperture Radar ALtimeter), ist eine Evolutionsstufe des SIRAL für SIRAL Synthetic Aperture Interferometric Radar Altimeter genannten Höhenmessers von Cryosat. Sie kann in zwei unterschiedlichen Radar-Betriebsmodi eingesetzt werden.

In einem Modus mit geringer Auflösung (Low-Resolution Mode, LRM, Auflösung ca. 20 km) erfolgt der Einsatz mit einem Muster aus 6 Impulsen im K_u-Band, das nach drei Impulsen von einem Impuls im C-band unterbrochen wird. Die Pulsfrequenz beträgt dabei 1,9 kHz.

Im SAR-Modus mit einer Pulsfrequenz von 17,8 kHz kann mit von zwei C-Band-Impulsen umgebenen Ketten aus 64 K_u-Band-Impulsen eine deutliche höhere Auflösung im Bereich von 300 Metern erzielt werden. Der SAR-Modus erlaubt über Meeresflächen abhängig von der Wellenhöhe eine vertikale Auflösung im Bereich einiger Zentimeter.

Im K_u-Band benötigt SRAL eine Bandbreite von 350 MHz im Bereich bei 13,575 GHz. Im C-Band, das von SRAL zur Gewinnung von Korrekturdaten zur Kompensation von störenden Beeinflussungen der Radarimpulse durch Ionosphäre und Troposphäre benutzt wird, besetzt SRAL 320 MHz bei 5,41 GHz. Die Masse der Anlage beträgt rund 60 Kilogramm.

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• Copernicus (früher GMES)
• neue Verträge

Der Beitrag Copernicus: TAS baut Sentinel 3C und 3D für die ESA erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Chrunitschew, Dutch Space, ESA, Eurockot, KNMI, NSO. Vertont von Peter Rittinger.

Der beim Start voraussichtlich rund 900 Kilogramm schwere Satellit auf Basis des AstroBus-L 250 M entsteht derzeit in einer Fabrik von Airbus Defence & Space in Stevenage in Großbritannien rund 50 Kilometer nördlich von London. Sentinel 5p ist Teil eines von der Europäischen Union finanzierten und von der ESA umzusetzenden Programms namens Copernicus, dass die offizielle Bezeichnung GMES trägt. GMES steht für Global Monitoring for the Environment and Security, übersetzt weltweites Beobachten von Umwelt und Sicherheit.

Die Aufgabe von Sentinel 5p im Rahmen von GMES wird es sein, die Luftqualität in der Atmosphäre fortlaufend zu messen. Dafür wird der Satellit mit einem Spektrometer namens TROPOMI ausgestattet. TROPOMI steht für TROPOspheric Monitoring Instrument, übersetzt Instrument zur Beobachtung der Troposphäre.

Das Instrument soll die mit SCIAMACHY (SCanning Imaging Absorption SpectroMeter for Atmospheric CHartographY) an Bord des am 1. März 2002 gestarteten ESA-Erdbeobachtungssatelliten Envisat und von OMI (Ozone Monitoring Instrument) an Bord des am 15. Juli 2004 gestarteten Erdbeobachtungssatelliten Aura der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA begonnenen Untersuchungen fortsetzen.

Aktuelle Daten von SCIAMACHY stehen wegen des überraschenden Ausfalls von Envisat am 8. April 2012 nicht mehr zur Verfügung. Aura wird seinen Betrieb deutlich vor dem Start eines Satelliten namens Sentinel 5 (ohne p in der Bezeichnung) mit dem ursprünglich geplanten Nachfolgeinstrument für SCIAMACHY eingestellt haben. Sentinel 5p kommt deshalb die wichtige Funktion zu, einem Instrument eine Plattform zu bieten, das die Lücke füllen und eine Datenkontinuität sicherstellen kann. Das p in Sentinel 5p steht dementsprechend für precursor, übersetzt Vorläufer oder Wegbereiter. TROPOMI soll die Lücke füllen.

TROPOMI ist eine Konstruktion von Dutch Space, einem Unternehmen von Airbus Defence & Space, und wird in Zusammenarbeit mit dem Königlich-Niederländischen Meteorologischen Institut (KNMI), dem Niederländischen Institut für Weltraumforschung (SRON) und der Niederländischen Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung (TNO) realisiert. Finanziert wird das Instrument gemeinsam von der ESA und der niederländischen Raumfahrtorganisation (NSO, Netherlands Space Office).

Es deckt einen Bereich vom Ultravioletten bis zur kurzwelligen Infrarotstrahlung im Spektrum ab (270 – 775 Nanometer), und besitzt zusätzlich die Fähigkeit, kurzwellige Infrarotstrahlung zwischen 2.305 und 2.385 Nanometern zu erfassen. Das eigentliche Instrument hat eine Masse von 206,6 Kilogramm, sein Steuerrechner von 17,4 Kilogramm.

7 Jahre lang soll TROPOMI arbeiten und dabei Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre und unter anderem deren Gehalt an Stickstoffdioxid (NO₂), Schwefeldioxid (SO₂), Kohlenmonoxid (CO), Formaldehyd (CH₂O) und Aerosolen bestimmen und Daten über den Gehalt von Ozon (O₃) sammeln.

Der für Sentinel 5p vorgesehene Erdorbit wird eine Wiederholrate von 17 Tagen erlauben, das bedeutet, der Satellit überfliegt mit seiner Instrumentennutzlast alle 17 Tage bzw. alle 227 Umläufe die selbe Stelle der Erdoberfläche. Die Schwadbreite von TROPOMI beträgt ~ 2.600 Kilometer.

Damit das rund 220 Kilogramm schwere Instrument TROPOMI mit einem Stromverbrauch von maximal 200 Watt sinnvoll betrieben werden kann, soll Sentinel 5p auf eine annähernd polare, sonnensynchrone, 98,74 Grad gegen den Erdäquator geneigte Umlaufbahn in rund 830 Kilometern (824 laut NSO) über der Erde gebracht werden.

Eurockot, ein Gemeinschaftsunternehmen des europäischen Luft- und Raumfahrtkonzerns Airbus Defense und Space (51%) und des russischen Raumfahrtunternehmens Chrunitschew (49%), wird für den Start von Sentinel 5p eine sogenannte Konversionsrakete namens Rokot bzw. Rockot, eine ehemalige Interkontinentalrakete des Typs SS-19 (alias Stiletto, russische Bezeichnung RS-18), einsetzen, welche um eine neue Oberstufen des Typs Bris-KM von Chrunitschew ergänzt wurde.

Als Starttermin wird derzeit einer im Jahre 2016 anvisiert. Wie bei früheren Rockot-Missionen wird auch der Start mit Sentinel 5p aus einem Startbehälter auf der Startanlage 133/3 des Kosmodroms Plesezk im Norden Russlands erfolgen.

Der Beitrag Luftqualitätswächter Sentinel 5p fliegt Rockot erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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, Skyrocket. Vertont von Peter Rittinger.

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

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

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

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

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• Rokot mit 2 Gonjez und MiR

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

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Interfax, JSC ISS, Kommersant, Roskosmos.

Am 1. März 2011 meldete die russische Nachrichtenagentur Interfax, dass es nach Problemen infolge des Ausfall eines Systems zur Sonnenorientierung nicht mehr gelang, das Raumfahrzeug wieder einsatzfähig zu machen. Mitte vergangener Woche sollen die Probleme mit der Kontrolle der Ausrichtung des Satelliten begonnen haben. Kommersant berichtete am 2. März 2011, der Satellit rotiere unkontrolliert, was darauf zurückzuführen sei, dass die Solarzellenausleger nicht in der Lage waren, den zum Betrieb des Satelliten und seiner Sensorsysteme erforderlichen Strom zu erzeugen.
Seit dem Aussetzen durch die Bris-KM-Oberstufe der Trägerrakete war GEO-IK-2 Nr. 11 in einem Orbit mit einem Apogäum von rund 1.021 und einem Perigäum von rund 369 Kilometern über der Erde unterwegs, statt wie geplant auf einer annähernd kreisförmigen Bahn in rund 1.000 Kilometern Höhe. Angesicht der Bahnparameter war klar, dass der Satellit allenfalls eingeschränkt seinen ursprünglichen Einsatzzweck würde erfüllen können. Die aktuelle Umlaufbahn ist auch Grund für die eingeschränkten Fähigkeiten der beiden Solarzellenausleger des Satelliten, seine System mit Strom zu versorgen.

Ein Radiohöhenmesser namens Sadko von Thales Alenia Space, ein Dopplersystem, ein Entfernungsmesser, ein optischer Reflektor für Laserlicht und ein System zur Bereitstellung einer synchronisierten Zeitbasis sollte die Erstellung eines hochgenauen geodätischen Koordinatensystems unterstützen. Die Drift der Kontinentalplatten sollte der von Reschetnjow Informational Satellite Systems gebaute Satellit mit dem Erzeugniscode 14F31 und der alternativen Typbezeichnung Mousson 2 bestimmen können, ebenso die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und die Lage der Pole.

1982 hatte die Sowjetunion mit dem Aufbau eines militärischen geodätischen Systems begonnen. 1994 wurde der zunächst letzte Erdvermessungssatellit gestartet und ab 1999 blieben Aktualisierungen der Daten des geodätischen Systems aus. GEO-IK-2 Nr. 11 sollte als erster eines neuen Satellitenpaares frische Messdaten sammeln, um Russlands militärisches geodätisches System auf einen aktuellen Stand zu bringen.

Es ist nicht völlig ausgeschlossen, dass es noch einmal gelingt, Verbindung zu dem Satelliten aufzubauen. Möglicherweise beleuchtet die Sonne die Solarzellenausleger bei einer zufällig günstigen Lage des Satelliten im Raum so lange, dass zur Kommunikation mit dem Raumfahrzeug erforderliche Systeme hochfahren. Auf einen stabilen Betrieb von GEO-IK-2 Nr. 11 zu hoffen, entbehrt jedoch jeder vernünftigen Grundlage.

GEO-IK-2 Nr. 11 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.362 bzw. als COSPAR-Objekt 2011-005A.

Der Beitrag GEO-IK-2 Nr. 11 wird seine Mission nicht erfüllen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Stefan Heykes. Quelle: Roskosmos.

Am 1. Februar wurde GEO-IK 2 von einer russischen Rokot gestartet. Statt des geplanten kreisförmigen Orbits in 1.000 Kilometern Höhe landete der Satellit jedoch in einem Orbit zwischen 320 und 1.052 Kilometern. Grund dafür war ein Versagen der Oberstufe Bris-KM, die nur einmal zündete. Daraufhin wurde eine staatliche Untersuchungskommission eingerichtet, die heute ihre Ergebnisse veröffentlicht hat. Demnach war dieses Versagen ein einmaliges Ereignis und kein systematisches Problem der Bris. Starts der Rokot werden nicht durchgeführt, bis die vorgeschlagenen Maßnahmen zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit durchgeführt werden. Es gibt hingegen keine Aussagen über eine Aufschiebung von Starts der Proton mit der verwandten Oberstufe Bris-M. Spekulationen, eine ausländische Macht könne einen Angriff auf das System durchgeführt haben, wurden zwar geäußert, tauchen aber nicht im offiziellen Bericht auf.
GEO-IK 2 selbst ist technisch einwandfrei. Auch in der verunglückten Umlaufbahn können die geplanten Flugtests durchgeführt werden. 26 der 29 Tests können uneingeschränkt erfolgreich absolviert werden, drei Tests sind durch die Umlaufbahn nur eingeschränkt erfüllbar. Letztendlich ist es dadurch möglich, dass GEO-IK 2 operationell eingesetzt werden könnte. Es gibt jedoch noch keine offiziellen Äußerungen, inwiefern der Einsatz durch die Umlaufbahn eingeschränkt sein könnte.

Raumcon:

• Geo-IK (Geodäsie) auf Rokot von Plesezk

Der Beitrag Hoffnung für GEO-IK 2? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Am 1. Februar startete gegen 15:00 Uhr MEZ der russische Geodäsiesatellit Geo-IK 2 an der Spitze einer Rokot-Trägerrakete mit Bris-KM-Oberstufe vom Kosmodrom Plesezk aus ins All. Nach einem scheinbar erfolgreichen Aufstieg konnte man zunächst keinen Kontakt mit dem Satelliten aufnehmen. Ursache war: man suchte an der falschen Stelle.
Statt auf einer Kreisbahn in etwa 1.000 Kilometern Höhe umläuft Geo-IK 2 die Erde zwischen 320 und 1.052 Kilometern bei 99,46 Grad Bahnneigung. Da die Oberstufe bereits abgeworfen ist, besteht auch keine Chance mehr, die geplante Bahn zu erreichen.

Als Ursache wird aus Kreisen der Industrie entweder ein Fehler in der Flugsteuerung oder der Kreiselplattform der Oberstufe vermutet. Dies könnte möglicherweise weiterreichende Konsequenzen haben. So könnten bis zur endgültigen Klärung der Fehlerursache alle Flüge mit Bris-KM-Oberstufe verschoben werden.

Der von ISS Reschetnjow gebaute, etwa 1,4 Tonnen schwere Satellit verfügt über einen Radarhöhenmesser, mehrere Laserreflektoren zur Bahnvermessung sowie Empfänger für Navigationssignale der Systeme GloNaSS (Russland) und GPS (USA).

Raumcon:

• Geo-IK (Geodäsie) auf Rockot von Plesezk

Der Beitrag Geo-IK 2 in Schwierigkeiten erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA, DLR, CNES.

Bei der dreistufigen Rockot des Anbieters Eurockot handelt es sich um einen konvertierte Interkontinentalrakete (SS 19), die nun mit einer Oberstufe von Chrunitschew versehen als Satellitenträger verwendet wurde. Der Start erfolgte um 2:50:51 Uhr MEZ und aus einem auf der Startrampe LC133 aufgerichteten Startcontainer, der wenige Minuten vor dem Start von dem ihn zuvor umgebenden Serviceturm freigegeben wurde. Nach etwas mehr als zwei Minuten war die erste Stufe der Rakete ausgebrannt und wurde dann über der Barentssee abgetrennt. Etwa vier Sekunden nach dem Ausbrennen der ersten Stufe wurde die zweite Stufe gezündet, und anschließend die Nutzlastverkleidung abgeworfen. Die Orbitaleinheit mit der Breeze-KM-Oberstufe und den Satelliten wurde nach rund fünf Minuten und fünf Sekunden Flugzeit von der ausgebrannten zweiten Stufe abgetrennt.

Nach zwei Brennphasen der Oberstufe wurde SMOS eine Stunde, neun Minuten und rund dreiundfünfzig Sekunden nach dem Start ausgesetzt. Weitere zwei Brennphasen der Oberstufe folgten, bis auch Proba 2 zwei Stunden, neunundfünfzig Minuten und knapp fünfzehn Sekunden nach dem Start seinen selbständigen Flug aufnehmen konnte. Die Oberstufe führte anschließend weitere Manöver aus, um eine Bahn zu erreichen, die zu einem baldigen Wiedereintritt der Stufe führen soll.

SMOS, nach GOCE der zweite Satellite im Earth-Explorer-Mission-Programm der europäischen Weltraumagentur ESA ist ein Erdbeobachtungssatellit, der den Feuchtigkeitsgehalt der Landflächen und den Oberflächensalzgehalt der Ozeane messen soll. Die Bezeichnung SMOS orientiert sich an den Aufgaben des Satelliten und steht für Soil Moisture and Ocean Salinity.

Der Satellit besteht aus einem Servicemodul basierend auf dem Proteus-Bus von Thales Alenia Space mit einem Anteil von 319 Kilogramm an der Gesamtmasse, und der wissenschaftlichen Nutzlast mit 366 Kilogramm Anteil an der Gesamtmasse. Das Hauptinstrument der Wissenschaftsnutzlast ist in neuartiges Radiometer mit der Bezeichnung MIRAS (engl. für Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis). Es ist Ergebnis einer zehnjährigen Entwicklung und wurde in Spanien von EADS CASA gebaut. Die 69 einzelnen Empfangsantennen des Instruments sind zum Großteil auf drei entfaltbaren Auslegern untergebracht, um durch die so erreichten Abstände zwischen den Antennen eine möglichst große Empfindlichkeit zu erreichen. Die Spannweite der Antennenanlage beträgt 8 Meter. Das im 1,4-GHz-Bereich arbeitende Radiometer wird vom dreiachsenstabilisierten Raumfahrzeug zur Erde ausgerichtet und soll die von der Erdoberfläche ausgesandte Mikrowellenstrahlung erfassen. Es ist so empfindlich, dass es 0,1 Gramm Salz, das in einem Liter Wasser gelöst ist, feststellen könnte.

In rund sechs Monaten soll der zweieinhalbjährige wissenschaftliche Regelbetrieb von SMOS beginnen. Anschließende Missionsverlängerungen sind nicht ausgeschlossen. Die zu gewinnenden Daten sollen helfen, den Wasserkeislauf auf der Erde und Klimaveränderungen besser zu verstehen.

Proba 2, der zweite Satellit einer Serie von Technologieerprobungssatelliten der ESA, soll siebzehn neue Techniken im Weltraum erproben. Proba bedeutet soviel wie Projekt für Bordautonomie (engl. Project for On-Board Autonomy).

Getestet werden soll auf Proba 2 unter anderem eine hochentwickelte, miniaturisierte CCD-Kamera mit einem Blickwinkel von rund 120 Grad, ein digitaler Sonnensensor, ein hochgenaues Magnetometer, ein Zweifrequenz-GPS-Empfänger, ein neu entwickelter Prozessor zur Kontrolle der Raumfahrzeugs und ein elektrisches mit Xenon-Gas betriebenes Resistojet-Triebwerk. Wichtig für die Mission der ESA-Sonde BepiColombo zum Merkur ist der Test von für sie neuentwickelten Sternensensoren an Bord von Proba 2. Zur Stromerzeugung verwendet der Satellit eine experimentelle Solarzellenanlage namens ESP (engl. für Experimental Solar Panel), die von einem zusätzlichen Konzentrator für das Sonnenlicht unterstützt wird. Der Satellit hat außerdem vier Experimente zur Erforschung des Einflusses der Sonne auf das Weltraumwetter an Bord. Zwei davon kommen aus Belgien, zwei weitere aus Tschechien.

Die Lebenserwartung des Raumfahrzeugs mit einer Startmasse von 135 Kilogramm beträgt zwei Jahre. An der Mission beteiligte Techniker und Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass der Satellit länger erfolgreich betrieben werden kann und hoffen auf einen zehn Jahre andauernden Einsatz. In rund zwei Monaten soll Proba 2 den Regelbetrieb aufnehmen. Kontrolliert wird Proba 2 von einer ESA-Bodenstation bei Redu in Wallonien im Südteil von Belgien.

SMOS ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 36036 bzw. als Objekt 2009-059A, Proba 2 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 36037 bzw. als Objekt 2009-059B.

Raumcon:

• Rockot mit SMOS & Proba 2

Verwandte Website:

• X-CAM micro-camera for PROBA-2

Der Beitrag Eurockot transportiert SMOS und Proba 2 ins All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Julian Schlund. Quelle: spaceflightnow u.a..

Viel Resonanz auch in den deutschen Medien fand der Start des europäischen Klima-Satelliten Cryosat um 17:02 Uhr MESZ von Plesezk, dem nördlichsten Kosmodrom (Weltraumbahnhof) Russlands.

Gegen 18:00 Uhr berichteten die ersten Medien allerdings über Probleme bei der Kontaktaufnahme zu Cryosat, was schließlich auch von einem ESA-Sprecher in Paris bestätigt wurde:

„Wir haben keine Informationen bezüglich des Status der Mission – wissen weder über die Abtrennung Cryosats von der russischen Trägerrakete geschweige denn über den Gesundheitszustand des Satelliten Bescheid“, heißt es mittlerweile auf der ESA-Homepage.

Die Online-Medien berichteten jedoch schon über den Absturz der Rakete ins Meer und stützten sich dabei auf russischen Angaben:

So sei die Rockot-Rakete nach dem Start auseinandergebrochen und ins Meer gestürzt. Ein Sprecher der russischen Raumfahrtbehörde soll erklärt haben, ein Triebwerk habe nicht gezündet und der Satellit habe deswegen nicht die Umlaufbahn erreicht.
Cryosat wurde vom Luft- und Raumfahrtkonzern EADS gebaut. Die Kosten der nun gescheiterten Mission allein für den 650 Kilogramm schweren Satelliten mit starker Mitwirkung von deutscher Seite belaufen sich auf 140 Millionen Euro. Ein schwerer Rückschlag für die ESA, nicht nur finanziell…

UPDATE:
In den neusten Meldungen wird der Lincoln-See (Arktischer Ozean, nahe des Nordpols) als wahrscheinlicher Absturzort genannt: „Wir nehmen an, dass der Satellit in den Lincoln-See nahe am Nordpol abgestürzt ist“, heißt es in einer Eklärung von Generalleutnant Oleg Gromow von der russischen Raumfahrtagentur.

Genauere Informationen gibt es mittlerweile auch zur Absturzursache: es habe eine „Störung in der Schlussphase der zweiten Stufe der Rockot-Rakete“ gegeben. Die zweistufige Rockot-Rakete ist eine umgebaute russische SS-19-Atomrakete („Stiletto“) aus der Zeit des Kalten Kriegs und wird seit dessen Ende für die Beförderung von Raumapparaten in geostationäre Umlaufbahnen eingesetzt. Laut Berichten von mehreren Nachrichtenagenturen sollen weitere Starts mit einer Trägerrakete des gleichen Typs vorläufig gestoppt werden, bis man über die genaue Ursache der Störung Bescheid weiß.
Informationen über die angestrebten Cryosat-Missionsziele erhalten Sie hier.

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Ein Beitrag von Michael Stein.

Am 17. März 2002 um 10:21 Uhr (MEZ) ist vom russischen Kosmodrom Plesetsk aus (rund 800 km nordöstlich von Moskau gelegen) das deutsch-amerikanische Satelliten-Duo GRACE („Gravity Recovery And Climate Experiment“) als Nutzlast einer russischen Rokot-Rakete gestartet worden – bei diesem Raketentyp handelt es sich übrigens um umgebaute SS-19 Interkontinentalraketen, ein Beispiel für die erfolgreiche Konversion militärischer Rüstungsgüter. Die beiden Satelliten sind danach in eine rund 500 km hohe polare Umlaufbahn eingeschwenkt und haben durch verschiedene Kurskorrekturen im Laufe der folgenden zwei Wochen einen Abstand von ca. 220 km zueinander eingenommen. Die beiden Satelliten wurden im Auftrag der NASA bei Astrium in Friedrichshafen gebaut und sollen mindestens fünf Jahre lang wissenschaftliche Daten zur Erde senden. Die Auswertung der Daten erfolgt unter anderem beim GeoForschungsZentrum in Potsdam, während die Flugkontrolle während der gesamten Missionsdauer vom Deutschen Raumfahrt-Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen (Bayern) aus erfolgt. Die GRACE-Mission ist Bestandteil des Earth System Science Pathfinder-Programms der NASA, das verschiedene spezialisierte wissenschaftliche Missionen umfaßt, die sich mit globalen Veränderungen des Ökosystems beschäftigen.

Worum geht es bei GRACE? Die Missionsbezeichnung verrät es eigentlich schon: Das Satelliten-Paar soll in hoher Auflösung das Schwerefeld der Erde und seine Veränderungen vermessen. Dabei wird durch den Einsatz zweier Satelliten die Messgenauigkeit gegenüber der (noch laufenden) Mission CHAMP um den Faktor 100 verbessert. Die Messung des Erdschwerefeldes wird erreicht, indem die Satelliten ständig ihre eigene Position mit Hilfe eines GPS-Systems sowie zweier Sternensensoren mit hoher Genauigkeit ermitteln und darüber hinaus den Abstand zwischen sich kontinuierlich mit Hilfe von Mikrowellen bis auf ein hundertstel Millimeter genau bestimmen. Wenn nun beispielsweise der voranfliegende GRACE-Satellit eine Massekonzentration überfliegt, wird seine Flugbahn und eben auch der Abstand zum nachfolgenden Zwillingssatelliten dadurch geringfügig verändert, was sich in den Messdaten niederschlägt.

Etwa alle 30 Tage wird die Mission ein komplettes Schwerefeld der Erde liefern. Neben dieser Hauptaufgabe erstellt jeder der beiden 490 kg schweren Satelliten bis zu 200 Profile der Temperaturverteilung und des Wasserdampfgehalts in der Atmosphäre und der Ionosphäre pro Tag, indem Veränderungen der empfangenen GPS-Signale auf ihrem Weg durch die Atmosphäre ausgewertet werden.

Was hat aber nun die Vermessung des Erdschwerefeldes mit dem Klima zu tun? Dieser Zusammenhang wird nachvollziehbar, wenn man weiß, das GRACE aufgrund seiner enormen Messgenauigkeit auch die Bewegung von Wassermassen registrieren kann – und die Bewegungen des Wassers sind natürlich für das Klima von eminenter Bedeutung, denn zum einen ist die Erde ein „blauer“ Planet, und zum anderen speichert und transportiert Wasser enorme Wärmemengen. Einem Europäer sollte der Hinweis auf den Golfstrom und dessen Auswirkungen auf das hiesige Klima genügen um klar zu machen, dass dieser Mechanismus in seiner Bedeutung für das Klima gar nicht überschätzt werden kann.

Erstaunlicherweise können auch Strömungen tief unter der Meeresoberfläche registriert werden, denn Strömungen treten immer dann auf, wenn der Druck an einer Stelle höher oder niedriger als an anderer Stelle des Meeres ist. Und der Druck im Meer ist proportional zur Summe des Gewichts der über einem bestimmten Punkt lastenden Luft- und Wassersäule – kein Gewicht aber ohne Masse, und Masseänderungen wiederum können von den GRACE-Satelliten registriert werden. Außer den Strömungen von flüssigem Wasser können auf diese Weise auch Bewegungen von großen Eismassen in den Polargebieten und auf Grönland durch die beiden Satelliten registriert werden, ebenso wie große Massebewegungen im Erdinneren. Die Auflösung der von dem Satelliten-Duo gelieferten Messwerte beträgt etwa 300 Kilometer.

Die am GRACE-Projekt beteiligten Wissenschaftler werden ihre Daten mit denen verschiedener anderer Satelliten und erdgebundenen Beobachtungsstationen kombinieren, um durch Herausrechnung bestimmter Massen genauere Aussagen über gewünschte Teilaspekte machen zu können. Und auch die Datenauswertung anderer Erdbeobachtungssatelliten wie z.B. ENVISAT wird von den genauen Erdschwerefelddaten dieser Mission profitieren.

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