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

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

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

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

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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

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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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