Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ACS, AEB, Aviation Week.

Im Gebiet des seit rund 30 Jahren existierenden Startgeländes im brasilianischen Bundesstaat Maranhão entsteht eine neue Startrampe und andere für den neuen Raketentyp notwendige Infrastruktur. Die Arbeiten dazu sind nach Angaben von ACS zu rund 48% erledigt, wofür von Seiten der beteiligten Regierungen Brasiliens und der Ukraine umgerechnet rund 300 Millionen US-Dollar ausgegeben wurden.

Juristische Auseinandersetzungen mit der ortsansässigen Bevölkerung und Finanzierungsschwierigkeiten verzögerten das Projekt um mittlerweile rund 3 Jahre. Im Mai 2013 entschieden sich Brasilien und die Ukraine, die für Entwicklung und Umsetzung der neuen Startanlage zur Verfügung zu stellenden finanziellen Mittel von umgerechnet 487 auf 918 Millionen US-Dollar aufzustocken.

Die ACS will die Arbeiten an der Startanlage in Alcântara 2014 abschließen, damit die Anlieferung einer ersten flugfähigen Zyklon-4-Rakete Anfang 2015 erfolgen kann. Die laut ACS-Vorstandsmitglied Sergej Gutschenkow zu rund 76% komplettierte Zyklon 4 hat rund 73% der geplanten Testzeit überstanden.

Ende 2015 könnte die erste Zyklon 4 in Brasilien abheben. Geplant ist, dass die Rakete bei ihrem Qualifizierungsflug eine Reihe von Kleinsatelliten, darunter auch ein Raumfahrzeug aus Japan, auf niedrige Erdumlaufbahnen bringt.

Als Nutzlastkapazität der dreistufigen Zyklon 4 für einen niedrigen Orbit in rund 200 Kilometern über der Erde werden derzeit maximal 5.685 Kilogramm genannt. In einen sonnensynchronen 400-Kilometer-Orbit – übliche Nutzung u.a. durch Erdbeobachtungssatelliten – sollen 3.910 Kilogramm Nutzlast befördert werden können, und in einen Geotransferorbit, von dem aus Raumfahrzeuge den Geostationären Orbit – typisch für Kommunikationssatelliten – erreichen können, noch 1.600 Kilogramm.

Ursprünglich zielte die neue Rakete nicht auf Nutzlasten für den Geostationären Orbit. Der Hype um moderne Konstruktionen von Satelliten mit elektrischen Antrieben könnte nach langen Jahren immer schwerer werdender Kommunikationssatelliten wieder einen Trend zu leichteren Raumfahrzeugen bewirken, weshalb die künftigen Zyklon-4-Betreiber hoffen, solche Satelliten starten zu können. Man hat nun vor, die in einen Geotransferorbit transportierbare Nutzlastmasse schrittweise auf rund 2.200 Kilogramm anzuheben. So will man gewährleisten, dass man um einen Anteil an den Startaufträgen für die sogenannten all-electric Satelliten werben kann. Seinen Kunden möchte man dann zwischen 50 und 55 Millionen US-Dollar für einen Start berechnen.

Die aktuell bei Juschnoje in der Ukraine in der Entwicklung befindliche Zyklon 4 setzt bei der ersten und zweiten Stufe auf Entwürfe, die denen der sowjetischen Zyklon 2 und Zyklon 3 ähneln. Die dritte Stufe der Zyklon 4 ist eine völlige Neukonstruktion, in der Technologie wie bei ukrainischen Raketen der Typen Dnepr und Zenit zum Einsatz kommen soll. Die Auslegung der dritten Stufe erfolgt so, dass sie in der Lage sein wird, fünf Brennphasen zu absolvieren, wofür ihr insgesamt rund 9 Tonnen Betriebsstoffe zur Verfügung stehen.

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Roscosmos, tesis.lebedev.ru, RIAN, NASA.

Im Rahmen des russischen Weltraumprogramms Koronas ist Koronas-Photon der dritte Satellit zur Beobachtung der Sonne. Vor ihm wurden am 2. März 1994 Koronas-I alias Intercosmos 26 (NORAD Nr. 23019, Objekt 1994-14A) und am 31. Juli 2001 Koronas-F (NORAD Nr. 26873, Objekt 2001-032A) auf erdnahe Umlaufbahnen gebracht. Die Starts der Vorgänger von Koronas-Photon erfolgten ebenfalls auf Zyklon-3-Raketen von Plesetsk aus. In Koronas-Photon bzw. Coronas-Photon bedeutet CORONAS „Complex ORbital Observations Near-earth of Activity of the Sun“, also erdnahe orbitale komplexe Beobachtung der Aktivität der Sonne.

Die Zyklon-3 alias Erzeugnis 11K68 ist eine dreistufige, von der Interkontinentalrakete R-36 alias SS-9 bzw. Scarp abgeleitete Rakete. Die Stufen heißen 11S691, 11S692 und S5M. Das in der Ukraine in Dnepropetrovsk von NPO Juschmasch bzw. Juschnoje gebaute Projektil benutzt in allen drei Stufen unsymmetrisches Dimethylhydrazin (UDMH) und Distickstofftetroxid (nitrogen tetroxide, NTO) für den Antrieb. Verbrannt wird die Kombination aus lagerfähigen Treibstoffen von einem RD-251-Triebwerk mit sechs Brennkammern und vier RD-68M-Steuertriebwerken in der ersten Stufe, einem RD-262-Triebwerk mit vier RD-69M-Steuertriebwerken in der zweiten Stufe und einem RD-861-Triebwerk in der dritten Stufe. Die beim Start von Koronas-Photon verwendete Zyklon-3 ist möglicherweise die letzte, die eine Startplattform mit eigenem Antrieb verlassen hat.

Der insgesamt 1.900 Kilogramm schwere Satellit basiert auf dem russischen Meteor-3M-Bus. Ursprünglich hätte ein Satellitenbus von Juschnoje aus Dnepropetrovsk, der AUOS-SM-Bus, Verwendung finden sollen. Dazu war es aber, möglicherweise wegen Schwierigkeiten der Ukraine, dies zu finanzieren, und möglicherweise auch, weil der Bus als technisch nicht mehr zeitgemäß betrachtet wurde, nicht gekommen. Die wissenschaftliche Nutzlast des von VNIIEM gebauten Raumfahrzeugs, bestehend aus 12 Instrumenten, wiegt 540 Kilogramm und soll maximal 400 Watt Leistung verbrauchen. Die Federführung hinsichtlich der wissenschaftlichen Nutzlast liegt beim MEPhI, dem „Moscow Engineering Physics Institute“. 80 Prozent der wissenschaftlichen Ausstattung von Koronas-Photon soll russsichen Ursprungs sein, die übrigen 20 Prozent stammen unter anderem aus der Ukraine (STEP-F Elektronen und Protonen Detektor) und aus Indien (RT-2 Gamma-Teleskop).

Ursprünglich sollte der Start bereits am 29. Januar 2009 stattfinden, war dann aber wegen Schwierigkeiten, möglicherweise im Zusammenhang mit den Bodenanlagen und der zweiten Raketenstufe, um 24 Stunden verschoben worden. Die Trägerrakete mit Nutzlast wurde am 30. Januar dann pünktlich um 14:30 Uhr MEZ in Plesetsk innerhalb eines 15 Minuten breiten Startfensters auf den Weg gebracht. Gestartet wurde vom Startkomplex 32, von dem auch alle anderen Zyklon-3-Starts bis heute erfolgten. Plesetsk, in der Region Archangelsk bei 62,7 Grad nördlicher Breite und 40,3 Grad östlicher Länge gelegen, ist das einzige Kosmodrom, das auf Zyklon-3-Starts eingerichtet ist.

Nach etwa 44 Flugminuten fand die Abtrennung des Satelliten von der Oberstufe der Trägerrakete statt. Erste Signale des Satelliten wurden bereits aufgefangen, und das erfolgreiche Entfalten der beiden Solarpaneele von Koronas-Photon bestätigt. Ersten Radarmessungen zu Folge erreichte der Satellit zunächst einen Orbit mit einem erdfernsten Bahnpunkt von 560 Kilometern und einem der Erde nächsten Bahnpunkt von 533 Kilometern über der Erdoberfläche. Zielorbit ist eine runde Umlaufbahn in 500 Kilometern Hühe und mit 82,5 Grad Neigung gegen den Äquator. Nach einem „in-orbit testing“, das 45 Tage nach dem Start abgeschlossen werden soll, wird die wissenschaftliche Mission des Satelliten beginnen, dessen vorgesehene Mindestbetriebsdauer drei Jahre beträgt. Die Beobachtung der Sonne im harten Röntgen- und Gamma-Wellenbereich soll helfen, die Vorgänge im Inneren der Sonne besser zu verstehen.

Koronas-Photon ist katalogisiert als Objekt 2009-03A.

Raumcon:

• Koronas-Photon auf Zyklon-3

Wikipedia zur Instrumentierung von Koronas-Photon:

• Koronas-Foton

Google Maps:

• Plesetsk, Startkomplex 32

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Ein Beitrag von Felix Korsch. Quelle: Itar-TASS/Globes Online.

Künftig möchte die Ukraine einige ihrer leichten und mittleren Trägerraketen vom brasilianischen Weltraumbahnhof Alcantara aus starten lassen. Hintergrund ist ein enger Kooperations-Vertrag mit dem südamerikanischen Land, welcher unter anderem die gemeinsame Nutzung des Trägers Zyklon-4 von brasilianischem Boden aus umfasst. Ein entsprechendes Treffen von Vertretern der brasilianischen und der ukrainischen Raumfahrtbehörde fand bis gestern in Brasilia statt. In rund einer Woche soll eine dazugehörige Vereinbarung getroffen werden, welche zusätzlich auf den Bau eines neuen, zu den ukrainischen Modellen kompatiblem Startkomplexes abzielt. Die Modalitäten der Bezahlung sollen ebenfalls bis kommende Woche geregelt sein, wobei die Hauptlast auf brasilianischer Seite liegen soll. Dies zumindest berichtet Itar-TASS, muss aber nicht verwundern, schließlich geriet die ukrainische Raumfahrt nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion in eine ebenso tiefe Krise wie die russische. Während Russland bemüht ist, nur noch eigene Träger zu vermarkten, stagniert der Einsatz der einstig unter dem Label „UdSSR“ gestarteten Raketen aus der Ukraine.

Das Projekt soll insgesamt 280 Millionen US-Dollar kosten. Ein erster Start der Zyklon-4 von Brasilien aus ist für 2006 geplant. Der Standort Alcantara hat zudem den Vorteil einer großen Nähe zum Äquator, während den Ukrainern kein äquivalentes Startgelände im eigenen Land zur Verfügung steht. Die neue Zyklon-4, eine Eigenentwicklung der Ukraine und eine Fortsetzung der bewährten Zyklon-Reihe aus früheren Jahren, wird in der Lage sein, bis zu 1,8 Tonnen in einen geostationären und 5,5 Tonnen in einen niedrigen Erdorbit zu befördern. Die Startkosten sollen bei etwa 15 Millionen US-Dollar liegen, wobei das Vorgänger-Modell Zyklon-3 bereits auf spektakuläre Weise sechs Satelliten mit einem Male ins All befördern konnte. Die neue Zyklon-4 soll noch effizienter arbeiten – unterstützt vom äquatornahen Standort – und somit das ukrainische Segment auf dem Markt der Weltraumstarts vor allem gegenüber Russland behaupten und vergrößern.

Die Ukraine ist nicht das einzige Land, mit dem Brasilien im Bereich der Raumfahrt eine stärkere Kooperation anstrebt. Auch mit Israel steht man offenbar in entsprechenden Verhandlungen. Bereits im vergangenen April kam es zu einem Grundlagenvertrag zwischen den Wissenschafts-Ministerien beider Staaten, welcher unter anderem die Möglichkeit des Starts der israelischen Shavit-Trägerrakete von Alcantara aus einschließt. Zwar verfügt Israel über eigene Startkomplexe nahe dem Äquator; allerdings ist man gezwungen, sämtliche Raketen westwärts, also gegen die Erdrotation abzufeuern, um keinen Konflikt mit Saudi-Arabien oder Jordanien zu riskieren. Durch diesen politischen Zwang verliert man leider rund ein Drittel der Nutzlastkapazität, was die eigenen Möglichkeiten stark begrenzt und auch eine kommerzielle Nutzung erheblich einschränkt.

Allerdings, dies betonte israelische Quellen, seien die Kosten für diesen Technologie-Transfer im Vergleich zum brasilianisch-ukrainischen Deal gering. Die israelische Shavit-Rakete lässt sich mobil von einem eigens konstruierten Fahrzeug aus starten, was einen Einsatz praktisch von jedem Punkt der Erde aus ermöglicht. Lediglich ist man auf das Vorhandensein entsprechender Service- und Montage-Gebäude angewiesen. Die Gegenleistung gegenüber Brasilien ist die Nutzung der israelischen Trägerrakete auch für seine Zwecke. Zwar verfügt Brasilien auch über eigene Trägertechnologie, doch offenbarten sich in der Vergangenheit wiederholt technische und finanzielle Barrieren.

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