Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Airbus Defence and Space, Fakel, SES, SpaceX.

Um 4:45 Uhr Weltzeit (UTC) am 4. Juni 2018 erfolgte das Abheben der zweistufigen Falcon-9-Rakete von SpaceX mit dem Kommunikationssatelliten SES 12 für den Kommunikationssatellitenbetreiber SES mit Sitz in Luxemburg an Bord. Der Flug, der nicht mit den für eine erfolgreiche weiche Landung notwendigen Komponenten wie Landebeine und Steuerflächen ausgestatteten, Rakete begann von der Startrampe 40 auf Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida.

Für den transportierten Satelliten endete er mit dem Aussetzen auf der vorgesehenen Transferbahn, für die erste Stufe, den Core 1040, mit der Zerstörung beim Aufschlag im vorausberechneten Seegebiet im Atlantik. Die erste Stufe war diejenige, auf der am 7. September 2017 ein geflügelter, wiederverwendbarer Raumflugkörper vom Typ X-37B unter dem Missionstitel OTV-5 für die US-amerikanische Luftwaffe gestartet worden war.

Die Rakete mit SES 12 an Bord hatte bei Brennschluss der ersten Stufe zwei Minuten und 44 Sekunden nach dem Abheben eine Geschwindigkeit von rund 9.500 km/h erreicht. Die Stufentrennung erfolgte vier Sekunden nach dem Brennschluss der ersten Stufe. Sieben Sekunden nach der Stufentrennung begann die zweite Stufe ihre erste Brennphase.

Der Abwurf der Nutzlastverkleidung fand rund 32 Sekunden nach dem Start der ersten Brennphase der zweite Stufe statt. Diese Brennphase war dann acht Minuten und 25 Sekunden nach dem Abheben beendet. Es folgte eine Freiflugphase, an deren Ende rund 26 Minuten nach dem Abheben sich die zweite, 55 Sekunden kurze Brennphase der zweiten Stufe, anschloss. Dann wurde SES 12 rund 32 Minuten nach dem Abheben von der zweiten Stufe abgetrennt.

Der für eine Position bei 95 Grad Ost im Geostationären Orbit (GEO) vorgesehene Satellit wurde von Airbus Defence and Space gebaut und basiert auf dem Satellitenbus E3000EOR. Seine Auslegungsbetriebsdauer beträgt 15 Jahre (Treibstoff an Bord für 22 Jahre), innerhalb derer SES Nutzer im asiatisch-pazifischen Raum und im Mittleren Osten über SES 12 mit direkt ausgestrahlten Fernsehprogrammen sowie Verbindungen für Netzwerke und Mobilfunkanwendungen versorgen will. Insbesondere die als schnell wachsend betrachteten Märkte in Indien und Indonesien möchte SES mit SES 12 bedienen.

NSS 6, gebaut von Lockheed Martin und gestartet am 17. Dezember 2002, wird von SES 12 ersetzt – der neue Satellit war noch von New Skies Satellites (NSS) bestellt worden, bevor letzteres Unternehmen nach Übernahmen und Zusammenlegungen in SES aufging. Mit SES 8, seit dem 3. Dezember 2013 im All, soll SES 12 in Kolokation betrieben werden. Von Zypern im Westen bis Japan im Osten, sowie von Russland im Norden bis Australien im Süden könnte der neue Satellit künftig genutzt werden. Der flexible Einsatz des Satelliten wird unter anderem durch mit einem digitalen Signalprozessor verbundene Multi-Beam-Antennen ermöglicht.

Die Startmasse von SES 12 bewegte sich im Bereich von 5,4 Tonnen (5.383,85 Kilogramm laut einer Pressekonferenz vor dem Start). In einer Präsentation nannte Martin Halliwell, CTO von SES, am 25. Oktober 2017 5.470 Kilogramm als Startmasse und 4.250 Kilogramm als Leermasse des Satelliten.

Um seinen Aufgaben gerecht werden zu können, ist SES 12 mit acht 120 Watt starken Transpondern für das K_a– und 68 150 Watt starken Transpondern für das K_u-Band ausgestattet. Für die Stromversorgung der maximal 15,1 Kilowatt benötigenden Kommunikationsnutzlast, des Satellitenbus und der elektrischen Triebwerke gibt es zwei Solarzellenausleger und Lithiumionenakkumulatorenzellen an Bord. Von den Solarzellenauslegern erwartet man eine maximale elektrische Leistung von zusammen rund 19 Kilowatt. Sie bestehen aus jeweils fünf Segmenten und geben dem Satelliten eine Spannweite von insgesamt rund 45 Metern (42 Meter Halliwell 2017).

Zum Abbau der nach dem Start verbliebenen Bahnneigung gegen den Erdäquator und dem Erreichen einer annähernden Kreisbahn auf dem Niveau des GEO ist der Satellit mit vier elektrischen Triebwerken von Typ SPT-140D von Fakel aus Russland ausgestattet worden, die Airbus Defence and Space im Jahr 2014 bestellt hatte. Rund sechs Monate soll der Transfer des Satelliten in den GEO unter Zuhilfenahme der elektrischen Triebwerke dauern. Auch für Bahnerhalt und Manöver im GEO ist die Nutzung der elektrischen, Xenon ausstoßenden Triebwerke geplant.

SPT-140D-Triebwerke können mit zwei verschiedenen Leistungsstufen eingesetzt werden. Darauf deutet das D für Dual in der Bezeichnung hin. Im Modus mit einem spezifischen Impuls von 1.770 Sekunden beträgt der Schub 290 Millinewton bei einer Spannung von 300 Volt und einem Strombedarf von 4.500 Watt, im Modus mit einem spezifischen Impuls von 2.750 s beträgt der Schub 180 mN bei 800 V und 4.800 W.

Die Antriebe sind auf entfaltbaren Armen montiert. Die Arme mit den Triebwerken werden als Deployable Thruster Module Assembly (DTMA) bezeichnet. Die ersten beiden DTMA-Flugmodelle befinden sich an Bord von Eutelsats Eutelsat 172B, der bereits im All und auf Betriebsposition im GEO ist. SES 12 und SES 14 sind entsprechend ausgestattet.

Airbus Defence und Space gab mit Datum vom 4. Juni 2018 bekannt, dass SES 12 nach der Abtrennung von der zweiten Raketenstufe seine Initialisierungsphase abgeschlossen und wie geplant mit der elektrischen Orbiterhöhung (Electric Orbit Raising, EOR) begonnen habe.

Der Kommunikationssatellit wurde zwischenzeitlich auf einer 26 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einem erdnächsten Bahnpunkt von ~ 260 und einem erdfernsten Bahnpunkt von ~ 58.400 km beobachtet. Die zweite Stufe befindet sich auf einer 25,9 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einem erdnächsten Bahnpunkt von ~ 270 und einem erdfernsten Bahnpunkt von ~ 58.600 km. Von der erreichten Bahn muss der Satellit nun noch eine Geschwindigkeitsdifferenz von etwa 1.640 m/s überwinden, wenn er auf einen Geostationären Orbit gesteuert werden soll.

SES 12 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 43.488 und als COSPAR-Objekt 2018-049A. Die zweite Stufe der Falcon-9-Rakete, die den Satelliten ins All brachte, wurde katalogisiert mit der NORAD-Nr. 43.489 und als COSPAR-Objekt 2018-049B.

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Airbus Defence and Space, Arianespace, NASA, SES, SpaceX.

Die für einen Betrieb im Geostationären Orbit (GEO) vorgesehenen Kommunikationssatelliten SES 12 und SES 14 tauschen ihre Startgelegenheiten, gab SES am 28. August 2017 bekannt. Der Tausch dient laut SES der Verbesserung von Kontinuität und Service für die Kunden von SES. Dabei gelte für beide Satelliten, dass sie mit elektrischen Antrieben für nötige Bahnanhebungen nach dem Start ausgerüstet wurden und zwischen vier und sechs Monaten nach dem Start ihren kommerziellen Einsatz aufnehmen sollen. Die elektrischen Antriebe sind auf den künstlerischen Darstellungen der Satelliten an den Auslegern zu erkennen, die im Bild links und rechts von den Hauptkörpern aus nach oben zeigen. (SES 12 besitzt nach Angaben des Branchendienstes Spacenews ein chemisches Antriebssystem als Backup).

Die von Safran/Snecma gelieferten Hall-Effekt-Triebwerke vom Typ PPS-5000 zum Betrieb in einem Leistungsbereich zwischen 2 und 5 Kilowatt verwenden das Edelgas Xenon als auszustoßende Stützmasse. Sie haben einen Schub im Bereich von etwas unter 0,2 und etwas über 0,3 Newton, lassen sich jedoch sehr ausdauernd einsetzen. 15.000 Betriebsstunden soll ein einzelnes solches Triebwerk ableisten können. Montiert sind die vier Triebwerke pro Satellit paarweise an den schwenk- und richtbaren Auslegern.

SES 12 sollte ursprünglich Ende 2017 auf einer Rakete vom Typ Ariane 5 ECA gestartet werden. Jetzt ist das erste Quartal 2018 für den Start des Satelliten anvisiert. Als Trägerrakete ist nun eine Falcon 9 von SpaceX eingeplant.

Airbus Defence and Space ist Hersteller von SES 12, welcher auf dem Satellitenbus E3000EOR basiert und 2014 von SES bestellt worden war. Das bis dato größte für SES gebaute Raumfahrzeug mit einer voraussichtlichen Startmasse von rund 5.300 Kilogramm soll im GEO bei 95 Grad Ost positioniert werden. Von dort aus will SES Nutzer im asiatisch-pazifischen Raum und im Mittleren Osten mit direkt ausgestrahlten Fernsehprogrammen sowie Verbindungen für Netzwerke und Mobilfunkanwendungen versorgen. Insbesondere die als schnell wachsend betrachteten Märkte in Indien und Indonesien möchte SES mit SES 12 bedienen.

NSS 6, gebaut von Lockheed Martin und gestartet am 17. Dezember 2002, soll von SES 12 ersetzt werden. Mit SES 8 soll SES 12 in Kolokation betrieben werden. Von Zypern im Westen bis Japan im Osten, sowie von Russland im Norden bis Australien im Süden könnte der neue Satellit künftig genutzt werden. Der Kommunikationsnutzlast des dreiachstabilisierten Satelliten wird eine elektrische Leistung von rund 19 Kilowatt zur Verfügung stehen, die von zwei Solarzellenauslegern bereitzustellen ist. Die Auslegungsbetriebsdauer von SES 12 beträgt 15 Jahre.

Auf einer Falcon 9 von SpaceX sollte SES 14 gestartet werden – gedacht war an einen Start im vierten Quartal 2017. Jetzt ist sein Start auf einer von Arianespace vermarkteten Ariane-5-Rakete zu Beginn des ersten Quartals 2018 geplant.

SES 14 ist ebenfalls ein Produkt von Airbus Defence and Space, war Anfang 2015 bestellt worden und basiert auf der Plattform E3000EOR. Für eine Position bei 47,5 Grad West im GEO gedacht wird NSS 806 ersetzen und SES insbesondere der Unterstützung von Kabelnetzen in Lateinamerika dienen. 12 Transponder von NSS 806, der wie NSS 6 eine Konstruktion von Lockheed Martin ist, sind zwischenzeitlich ausgefallen, war im Juli 2017 bekannt geworden. NSS 806 kreist seit dem 28. Februar 1998 um die Erde und ist also deutlich älter als NSS 6. SES 14 ist außerdem dazu gedacht, die von O3b insbesondere mit eigenen Satelliten auf Erdumlaufbahnen in mittleren Höhen bereitgestellten Kapazitäten zu ergänzen.

Mit den K_u– und K_a-Band-Transpondern soll SES 14 in mehreren Ausleuchtzonen Verbindungen mit hohem Durchsatz zur Verfügung stellen – beispielsweise für die Nutzung in Luft- und Seefahrt im Bereich des Nordatlantik. Im C- und im K_u-Band will man via SES 14 wenige große Ausleuchtzonen bedienen, die den Direktempfang von Fernsehprogrammen und Kabelkopfstationen in Nord- und Südamerika adressieren.

An Bord von SES 14 befindet sich außerdem eine Weltraumwetter-Forschungsnutzlast für die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur (NASA). Das System ist dazu gedacht, im Rahmen eines GOLD für „Global-Scale Observations of the Limb and Disk“ genannten Programms Daten zur Untersuchung der Auswirkungen der Strahlung der Sonne auf Ionosphäre und Thermosphäre der Erde zu liefern. Das Forschungsprojekt wird von der Universität Zentralflorida (University of Central Florida, UCF) geleitet.

Das Beobachtungsinstrument für den GOLD-Anteil auf SES 14, ein bildgebender, zweikanaliger Spektrograph für Wellenlängen zwischen 132 und 160 Nanometern (UV-C), wurde vom Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik (Laboratory for Atmospheric and Space Physics, LASP) der Universität Colorado (University of Colorado Boulder, CU Boulder) gebaut. Im Januar 2017 war das Instrument mit einer Masse von rund 37 Kilogramm zu Airbus Defence and Space nach Toulouse gebracht worden, wo man es anschließend in SES 14 integriert hatte.

Die Startmasse von SES 14 bewegt sich im Bereich zwischen 4.000 und 4.200 Kilogramm. Sein Antriebssystem nutzt ausschließlich elektrische Triebwerke. Triebwerke, Kommunikations- und Forschungsnutzlast von SES 14 bekommen die erforderliche elektrische Energie von zwei Solarzellenauslegern. Die Auslegungsbetriebsdauer des dreiachsstabilisierten Satelliten beträgt 15 Jahre.

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