InSpace Magazin #501 vom 30. September 2013

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #501
ISSN 1684-7407


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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

gestern startete eine neue, verbesserte Version der Rakete "Falcon 9" des privaten Herstellers SpaceX. Eine besonders bemerkenswerte Funktion dieses Typs, nämlich Wiederverwendbarkeit, sollte bei diesem Start erstmals getestet werden. Ob es geklappt hat, können Sie in dieser Ausgabe unseres Nachrichtenmagazins lesen - viel Vergnügen!

Axel Orth

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Updates / Umfrage

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News

• Atlas V bringt AEHF 3 ins All «mehr» «online»
• Gaia – die Erdgöttin demnächst auf Sternenjagd «mehr» «online»
• China startet neuen, verbesserten Wettersatelliten «mehr» «online»
• GOCE-Mission vor dem Ende «mehr» «online»
• Auch China testet eine Feststoffrakete «mehr» «online»
• Galaktischer Jungfernflug mit SpaceShip Two erst 2014 «mehr» «online»
• 1. Zyklon-4-Start erst Ende 2015 «mehr» «online»
• Telstar 12 VANTAGE fliegt auf H-IIA von MHI «mehr» «online»
• Verbesserte Falcon 9 erfolgreich gestartet (Updates) «mehr» «online»
• Kommunikationssatellit Astra 2E im All «mehr» «online»


» Atlas V bringt AEHF 3 ins All
18.09.2013 - Eine Trägerrakete des Typs Atlas V brachte am 18. September 2013 nach Starts 2010 und 2012 den dritten aus einer Reihe US-amerikanischer militärischer Kommunikationssatelliten ins All. Der Start mit dem AEHF 3 genannten Raumfahrzeug erfolgte um 10.10 Uhr MESZ von der Startrampe 41 der Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS).
Der 34. Start einer Atlas V von der CCAFS im US-amerikanischen Bundesstaat Florida fand wetterbedingt etwa in der Mitte des knapp zwei Stunden breiten Startfensters statt und wurde von der United Launch Alliance (ULA) durchgeführt. Für die ULA war es die sechste im Jahr 2013 abgewickelte Mission einer von diesem Anbieterkonsortium betriebenen Trägerrakete vom Typ Altas V, und insgesamt der 40. Flug einer solchen Rakete.

AEHF 3 mit einer Startmasse von rund 6.170 Kilogramm wurde von einer Atlas V in 531-Konfiguration transportiert. Das bedeutet, dass auf der Zentralstufe mit dem Kerosin mit flüssigem Sauerstoff verbrennenden RD-180-Triebwerk von RD-AMROSS eine Centaur-Oberstufe mit einem Triebwerk aufgesetzt war, seitlich an der Zentralstufe drei Feststoffbooster von Aerojet angebracht waren und die von der RUAG beigesteuerte Nutzlastverkleidung 5 Meter Durchmesser hatte.

Nach der Zündung trug die Zentralstufe der Rakete mit der Seriennummer AV-041 Centaur und Nutzlast in die Höhe. Etwa viereinhalb Minuten Flugzeit vergingen, bis die Zentralstufe ausgebrannt war und abgetrennt werden konnte. Anschließend war es Aufgabe der Centaur, mit zwei von einer knapp acht Minuten dauernden Freiflugphase unterbrochenen Brennphasen seines flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrennenden RL10A-4-2-Triebwerks von Pratt & Whitney Rocketdyne die Nutzlast in den vorgesehenen Zielorbit zu bringen. Geplant war eine etwa 20,9 Grad gegen den Erdäquator geneigte Übergangsbahn mit einem Perigäum von rund 225 km und einem Apogäum von rund 50.000 km über der Erde.

Dies gelang, das auf dem A2100-Satellitenbus von Lockheed Martin basierende Raumfahrzeug ist nach Informationen der ULA im richtigen supersynchronen Transferorbit angekommen, nachdem es sich rund 51 Minuten nach dem Start über dem Indischen Ozean von der Raketenoberstufe Centaur getrennt hatte. AEHF 3 wird in der nächsten Zeit unter Zuhilfenahme seiner chemischen und elektrischen Triebwerke, letztere hall current thruster (HCT) vom Aerojet-Typ BPT-4000, in den geostationären Orbit gesteuert.

Der neue dreiachsstabilisierte Satellit wird mit seiner von Northrop Grumman gebauten Kommunikationsnutzlast eine größere Kapazität zur Verfügung stellen können als alle Satelliten der Milstar-Konstellation, des Vorgängersystems, zusammen. Die erheblich verbesserte Leistungsfähigkeit des Satellitentyps AEHF soll unter anderem qualitätsgesteigerte Echtzeitvideoübertragungen erlauben, schnelleren Zugriff auf Karten aktueller Einsatzgebiete ermöglichen und beschleunigte Verfügbarkeit von Zieldaten bieten. AEHF 3 unterstützt Datenverbindungen mit Geschwindigkeiten zwischen 75 Bit pro Sekunde und rund 8 Megabit pro Sekunde. Diese sollen gegen Störversuche besonders geschützt und mit neuesten Techniken verschlüsselt werden können.

Im Rahmen einer entsprechend vereinbarten Zusammenarbeit werden neben den Vereinigten Staaten von Amerika unter anderem auch Großbritannien, Kanada und die Niederlande die AEHF-Konstellation nutzen. Befinden sich mehrere funktionsfähige AEHF-Satelliten im All, werden auch Verbindungen genutzt werden können, bei denen die Satelliten untereinander Kontakt haben. Die Kommunikation zwischen den Satelliten und der Empfang vom Boden wird im EHF-Bereich abgewickelt, für Empfänger am Boden vorgesehen Ausstrahlungen werden im SHF-Bereich erfolgen. Dementsprechend bedeutet AEHF-Satellit soviel wie weiterentwickelter Satellit für extreme Hochfrequenz(verbindungen). AEHF steht für Advanced Extremely High Frequency, EHF für Extremely High Frequency, SHF für Super High Frequency.

AEHF 3 alias USA 246 ist katalogisiert als COSPAR-Objekt 2013-050A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Lockheed Martin, ULA, USAF)


» Gaia – die Erdgöttin demnächst auf Sternenjagd
22.09.2013 - Die ESA-Raumsonde Gaia hat gute Chancen auf einen - vielleicht sogar länger währenden - Spitzenplatz im Wettrennen um die meisten Superlative in der Weltraumforschung. In Kourou laufen derzeit die vorbereitenden Arbeiten zum Zusammenbau von Trägerrakete und Nutzlast. Der oft verschobene Starttermin ist inzwischen am 20. November 2013 angekommen.
Wenn man eine Mission zur Himmelskartographie nach der griechischen Erdgöttin benennt, bedarf es schon einiger intellektueller Anstrengung, dies zu begründen. Selbst die ursprüngliche Bedeutung von „GAIA“ als Abkürzung für „Global Astrometric Interferometer for Astrophysics“ liefert wenig bis keine Bezüge zur Erde. Spätestens seit klar war, dass die vor Jahren angedachte optische Interferometertechnik an Bord nicht zum Zuge kommt, entfiel auch dieser Grund für die Namensgebung. Um keine Verwirrung zu stiften …, äh, nein, stopp, besser: Um keine kostenträchtigen Kommunikationsmaßnahmen hervorzurufen, wollte man vom Namen dennoch nicht abrücken. Aus der Großschreibung „GAIA“, allgemein Indiz für eine Abkürzung, wurde das normal geschriebene Wort „Gaia“.

Die Herstellung einer Brücke zwischen Namen und Mission bleibt damit immer noch eine Herausforderung. Vielleicht gelingt es der ESA in den restlichen Tagen bis zum Start im November doch noch, einen Altphilologen zu bemühen, der der Weltraumgemeinde beispielsweise eine weitgehend unbekannte Rolle der mythologischen Figur Gaia bei der Entstehung des Himmels erläutert. Oder vielleicht sollte die ESA noch schnell einen Wettbewerb starten, auf welche Wortkombination Name und Auftrag passen.

Spaß beiseite. Wenn mit Gaia einige Exoplaneten zu finden sind, wäre der Name durchaus gerechtfertig. Die Fähigkeit, feinste Taumelbewegungen eines Sterns zu registrieren und daraus auf Planeten mit zumindest Jupiter-Masse schließen zu können, ist Gaia ja mitgegeben. Man rechnet mit einer vier-, eher mit einer fünfstelligen Zahl. Planetenjagd ist aber nicht Primäraufgabe, eher, wenn man so will, die Sternenjagd.

Zehnwöchige Startkampagne

Gaia wurde am 23. August 2013 in einer Antonow 124 vom Hersteller Astrium SAS in Toulouse nach Französisch-Guayana überführt. Bereits vor längerer Zeit wurden in Toulouse Akustik- und Vibrationstests durchgeführt sowie die Dichtigkeit des Treibstoffsystems und das thermische Verhalten überprüft.

Die extrem sensible Sonde befindet sich in Kourou inzwischen in der auf zehn Wochen angesetzten engeren Startvorbereitungsphase. Der charakteristische Sonnenschutz ist Hauptgrund für die ungewöhnlich lange Startkampagne. Sonde und Sonnenschutz wurden aus Platzgründen getrennt nach Kourou geliefert. Nachdem Gaia im Integrationsgebäude S1B nach der Ankunft zuerst die übliche Prüfung von Antrieb und elektrischen Systemen durchlief, wird nun der Sonnenschutz installiert und dann ausgiebig getestet. Letzte Tests der Stromversorgung liefen in der Woche ab 9. September. In der gleichen Woche begannen die Vorbereitungen zum Anbau des Sonnenschutzes. Da der Sonnenschutz einen Durchmesser von 10 Metern hat, bedarf es einer Halle mit innen mindestens 12 Metern Seitenlänge, um genug Freiraum für den Schirm und das notwendige technische Equipment zu haben. Das bietet S1B. Der aufwendige Faltmechanismus für den Schutz aus zwölf Lagen Folie ist zwar schon in Toulouse intensiv geprüft worden, man will bei diesem für die Mission essentiellen Bauteil aber keine Risiken eingehen und vertraut erst zufriedenstellenden Testergebnissen vor Ort in Kourou.

Nach Abschluss der Sonnenschutztests wird Gaia in einem klimatisierten, mobilen Reinraum-Container in das Gebäude S5B transportiert. Dort erfolgt nach Betankung und Druckbeaufschlagung das Aufsetzen der Sonde auf den Oberstufen-Adapter. Sonde mit Adapter werden sodann in das Gebäude S3B gefahren, wo der Zusammenbau mit der bereits betankten Fregat-MT-Oberstufe und die Einhausung mit der Nutzlastverkleidung erfolgt. Ab da ist die Sonde nicht mehr zugänglich und ihr Zustand nur noch visuell und über die elektrischen Verbindungskabel zu prüfen.

Vier Tage vor dem Start werden Oberstufe und Nutzlast zum Startplatz gebracht, wo die vorgesehene Sojus-Rakete bereits unter einem mobilen, geschlossenen Montageturm wartet. Dort wird Gaia auf die dritte Stufe der Sojus aufgesetzt.

Mehr als nur Positionsmessungen

Nach dem Start voraussichtlich am 20. November 2013 wird Gaia gut einen Monat später am Lagrange-Punkt 2 ihre Arbeit aufnehmen. Der L2-Punkt liegt von der Sonne aus gesehen in der Verlängerung Sonne-Erde rund 1,5 Millionen Kilometer „hinter“ der Erde. An diesem Punkt heben sich die Zentrifugalkraft der um die Sonne kreisenden Sonde und die Anziehungskraft von Sonne plus Erde auf. Der Gleichgewichtspunkt bietet, wegblickend von der Sonne, optimale Voraussetzungen für die Beobachtung des Universums. Gaia wird über fünf Jahre rund eine Milliarde Sterne der Milchstraße in einer nie dagewesenen Präzision messen. Damit sind zwar nur rund ein Prozent der Milchstraßensterne erfasst, das reicht aber für einen Quantensprung in der Himmelskartographie.

Die Datenausbeute wird gigantisch sein. Die Schätzungen der zu erwartenden Neuentdeckungen sind zwar grob. Sie wird statistisch aus der Menge der potenziell erfassbaren Daten abgeleitet. Selbst wenn restriktive Prämissen in die Schätzungen einfließen, reicht es für etliche Superlative, vielleicht auch für einige Zeit für den Titel „Mission mit den meisten Superlativen“. Neben Sternen sollen bislang unentdeckte Himmelskörper im Sonnensystem und an seinem Rand erfasst werden. Man verspricht sich neben einem Schub bei der Entdeckung von Exoplaneten auch neue Erkenntnisse über Sterngeburten, Sternleichen, Supernovae, Quasare und Schwarze Löcher in den Zentren anderer Galaxien. Ein genaues dreidimensionales Modell der Milchstraße und ihrer näheren Umgebung, in dem sich auch die zeitlichen Abläufe exakter als bisher nachvollziehen lassen, ist ein weiteres Ziel. Antworten erhofft man sich auch auf die Frage, welche Sternengruppen aufgrund ihrer Bewegungen oder Anomalien die Hinterlassenschaften anderer, von der Milchstraße eingefangener Galaxien sind. Nicht zuletzt eignet sich die Messgenauigkeit für experimentelle Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Die Distanzen zu den Sternen wird Gaia mit Hilfe des Parallaxenverfahrens messen. Für rund 99 Prozent der gemessenen Sterne ist die Entfernung noch nie exakt ermittelt worden. Neben der Entfernung werden Helligkeit, Temperatur, chemische Zusammensetzung und Masse ermittelt. Jeder Stern wird in den fünf Jahren durchschnittlich 70 Mal analysiert. Um den gesamten Himmel zu erfassen, wird sich Gaia viermal am Tag um sich selbst drehen. Die Rotationsachse hat eine Präzession mit einer Periode von 63 Tagen. Durch diese sich kontinuierlich verändernde Ausrichtung der Rotationsachse wird das Sichtfeld erweitert.

Die zylindrische Gaia hat einen Durchmesser und Bauhöhe von etwas über 3 Metern und ein Gewicht von 2.030 Kilogramm. Auf die astronomischen Gerätschaften - die Nutzlast - entfallen 710 Kilogramm und rund 2 Meter der Zylinderhöhe, auf das Service-Modul 920 Kilogramm und auf den mitgeführten Treibstoff 400 Kilogramm. Die Nutzlast besteht aus zwei Teleskopen und drei wissenschaftlichen Instrumenten. Sie sind auf einem extrem verformungsresistenten Keramik-Träger aus Siliziumkarbid montiert. Kern der astronomischen Technik ist ein Bilddetektor mit fast einer Milliarde Pixel auf einer Fläche von 0,38 Quadratmetern. Er ist aus 106 CCD-Detektoren (Charge-coupled Device) zusammengesetzt. Das Licht wird über zwei Spiegel mit unterschiedlicher Ausrichtung eingefangen. Die von ihnen beobachteten Himmelsabschnitte liegen 106,5 Grad auseinander. Daher wird auch von zwei Teleskopen gesprochen, die aber letztlich mit einem Detektor in der Brennebene arbeiten. Der Detektor hat unterschiedliche Felder für die astrometrischen, photometrischen und spektroskopischen Analysen. In der Sonde legt ein Lichtstrahl durch Umlenkungen 35 Meter zurück, bevor er auf den Detektor trifft. Gegenüber dem menschlichen Auge können 400.000-mal lichtschwächere Objekte registriert werden.

Mit dem Astrometer wird nicht nur die Position und in Verbindung mit dem Parallaxenverfahren die Entfernung bestimmt, durch wiederholte Messungen über die fünfjährige Missiondauer wird auch die Geschwindigkeit ermittelt, mit der sich jeder der Sterne durch den Raum bewegt. Die Distanz der nächsten Sterne wird mit einer bislang einzigartigen Genauigkeit von plus/minus 0,001 Prozent berechnet. Die Bewegung eines Sterns von der Sonde weg oder auf sie zu, die Radialgeschwindigkeit, kann so nicht ermittelt werden. Die Radialgeschwindigkeit der hellsten rund 100 Millionen Sterne (je nach Quelle auch mal 200 Millionen) wird von Gaia durch Messung der spektroskopischen Dopplerverschiebung im Licht der Sterne ermittelt. Durch die photometrische Analyse können Aussagen zu Temperatur, Masse und wesentliche chemischer Elemente der helleren Sterne gemacht werden – ebenfalls 100 Millionen und mehr.

Der Sonnenschutz wird den astronomischen Instrumenten ständig Schatten bieten. Die Temperatur im Nutzlast-Modul wird damit nahezu konstant bei minus 110 Grad Celsius gehalten, Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Arbeit von Gaia. Ab 2014 werden erste Zwischenergebnisse verfügbar sein. Die endgültigen Ergebnisse dürften laut Deutschem Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erst 2021 vorliegen.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA-Bulletin 155, ESA-Gaia-Blog, Astrium, DLR, Raumcon)


» China startet neuen, verbesserten Wettersatelliten
24.09.2013 - Am 23. September 2013 startete von Taiyuan aus eine Rakete des Typs Langer Marsch 4C, um den chinesischen Wettersatelliten Feng Yun 3C in den Weltraum zu bringen.
Der Start erfolgte um 05:07 Uhr MESZ vom Startkomplex 9 des Taiyuan Satellite Launch Center (TSLC) in der nordchinesischen Provinz Shanxi. Die Rakete hob um 11:07 Uhr Pekinger Zeit am 23. September 2013 ab. Das dreistufige Projektil des Typs Langer Marsch 4C (Chang Zheng 4C, CZ-4C) flog die 181. Mission einer Rakete aus der Serie Langer Marsch.

Das von ihr ins All gebrachte Raumfahrzeug Feng Yun 3C mit einer Startmasse im Bereich zwischen 2.400 und 2.450 Kilogramm erreichte nach Informationen aus China die vorgesehene sonnensynchrone Umlaufbahn. Der auch als FY-3C bezeichnete dreiachsstabilisierte Satellit wurde ebenso wie die verwendete Rakete von der China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) und der Shanghai Academy of Spaceflight Technology (SAST) entwickelt. Er umkreist jetzt in Höhen zwischen 801 und 815 Kilometern die Erde. Die Neigung seiner Bahn gegen den Äquator liegt bei etwa 98,8 Grad.

Als Auslegungsbetriebsdauer des Satelliten, der von Chinas Nationalem Wettersatellitenzentrum (NSMC, National Satellite Meteorological Center) für die Chinesische Wetterbörde (CMA, China Meteorological Administration) eingesetzt werden soll, werden 2, nach abweichenden Informationen 3 Jahre genannt.

An Bord des Satelliten befindet sich eine gegenüber den 2008 und 2010 gestarteten Vorgängersatelliten Feng Yun 3A und Feng Yun 3B verbesserte Instrumentierung. Sie setzt sich wie folgt zusammen:

  • ERM - Earth Radiation Measurement
  • GNSS Occultation Detector
  • IRAS - InfraRed Atmospheric Sounder
  • MERSI - Medium Resolution Spectral Imager
  • MWAS - MicroWave Atmospheric Sounder
  • MWHS - MicroWave Humidity Sounder, upgraded
  • MWRI - MicroWave Radiation Imager
  • MWTS - Microwave Temperature Sounder, upgraded
  • SEM - Space Environment Monitor
  • SIM - Solar Irradiation Monitor
  • TOU/SBUS - Total Ozone Unit & Solar Backscatter Ultraviolet Sounder

Mit den Instrumenten will man die von den Vorgängern begonnenen Messungen und Untersuchungen fortsetzen. Können die jetzt beginnenden Tests von Feng Yun 3C im All erfolgreich abgeschlossen werden, möchte man den neuen Satelliten als Ersatz für Feng Yun 3A betreiben. Zusammen mit Feng Yun 3B ist es so weiter möglich, die Erde und ihre Atmosphäre mit einer Wiederholrate von sechs Stunden beobachten zu lassen.

Der neue Erdtrabant soll helfen, die Möglichkeiten mittelfristiger Wettervorhersagen weiter zu verbessern und die Genauigkeit meteorologischer Beobachtungen zu steigern. Nach Angaben der NSMC sollen die Satelliten aus der Serie Feng Yun 3 ihre Nützlichkeit zusammen über einen Zeitraum von 15 Jahren beweisen. Bau und Einsatz der Satelliten über den genannten Zeitraum erfolge aufgeteilt in zwei getrennte Posten.

Feng Yun 3C, auch als Fengyun-III 03 bezeichnet, ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 39.260 bzw. als COSPAR-Objekt 2013-052A.


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: CMA, NSMC)


» GOCE-Mission vor dem Ende
25.09.2013 - Voraussichtlich Mitte Oktober wird das Ende der GOCE-Mission eingeläutet. Mangels Treibstoff kann der ESA-Satellit nicht mehr auf seiner Umlaufbahn gehalten werden und wird innerhalb von drei Wochen in der Erdatmosphäre größtenteils verglühen. Wann und wo wird sich erst kurz vor dem Wiedereintritt herauskristallisieren. Der Abgang ist im Gegensatz zu den präzisen Arbeitsergebnissen des Satelliten bei der Messung irdischer Gravitationsabweichungen alles andere als ein gelungenes Beispiel für einen kontrollierten Absturz.
Dass es von im Weltraum positionierten Satelliten nur selten Aufnahmen gibt, werden viele Raumfahrt-Enthusiasten bedauern. Satelliten und Sonden haben oft eine filigrane Ästhetik, die mit Bildern aus der Startvorbereitungsphase am Boden kaum zu vermitteln ist. Die volle Pracht entfalten sie erst im Weltraum, richtig ausgeleuchtet vor dem Hintergrund der Erde oder sonstigen Himmelskörpern, wenn alle Solarflügel, Reflektoren und Gitterstrukturen ausgefahren sind und die Arbeit beginnt. Zu jenen Satelliten, die man gerne mal in Aktion gesehen hätte, gehört sicherlich auch GOCE (Abkürzung für Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer). In niedriger Umlaufbahn über der Erde, mit bautechnischen Zugeständnissen an die hier nicht ganz zu vernachlässigende äußert dünne Restatmosphäre und angetrieben von einem Ionentriebwerk, wirkt der Forschungssatellit auf künstlerischen Impressionen wie ein aus einem Science Fiction-Film entsprungenes Raumschiff im Anflug auf die Erde.

Einen solchen Anflug wird es aber nicht geben. Es wird nach Lage der Dinge noch nicht einmal einen halbwegs kontrollierten Absturz geben. Dem 2009 gestarteten GOCE wird voraussichtlich Mitte Oktober 2013 der Treibstoff ausgehen. Die ursprünglich vorgesehene Missionsdauer von 20 Monaten hat sich damit mehr als verdoppelt. Ohne Treibstoff kann der Satellit nicht mehr die Bremswirkung der Gasmoleküle im gegenwärtigen Arbeitsorbit in rund 230 Kilometer Höhe kompensieren. Für den Antrieb hat GOCE ein Ionen-Triebwerk an Bord, das mit Xenon arbeitet. Etwa Mitte Oktober dürfte der letzte Rest von ursprünglich 40 Kilogramm Xenon verbraucht sein. Der Satellit wird zunächst langsam seinen Orbit verlassen, mit zunehmenden Reibungswiderstand aber immer schneller sinken. Die ESA rechnet etwa drei Wochen nach dem Aus des Triebwerks mit dem Absturz.

GOCE wird zwar zum größten Teil in der Erdatmosphäre verglühen, einige Teile können jedoch die Oberfläche erreichen. Das können durchaus 25 Prozent der Satelliten-Masse von etwas über 1.000 Kilogramm sein. Wann und wo die Reste von GOCE niedergehen, kann die ESA gegenwärtig nicht voraussagen. Das wird erst kurz vor dem Wiedereintritt mit akzeptabler Fehlertoleranz möglich sein. Auch wenn die Wahrscheinlichkeit einer Gefährdung von Menschen niedrig ist, sind die nationalen Raumfahrtbehörden weltweit inzwischen über das Inter-Agency Space Debris Coordination Committee in die Beobachtung von GOCE eingebunden. Die ESA behält über ihr Space Debris Office die Federführung bei der Erstellung von Wiedereintrittsprognosen und Risikoabschätzungen für die betroffenen Regionen.

Es bleibt zu hoffen, dass das offensichtlich kaum kontrollierbare Ende von GOCE eine unspektakuläre Randnotiz in der Geschichte dieser Erfolgsmission bleibt. Der Satellit hat nicht nur ein detailgenaues Bild vom Schwerefeld der Erde geliefert. Erstmals wurde die Oberflächenzirkulation der Weltmeere mit einem einheitlichen Ansatz analysiert. Das aus GOCE-Daten errechnete Geoid, ein an eine Kartoffel erinnerndes Schwereabbild der Erde, dient unter anderem als hypothetischer Meeresspiegel im Ruhezustand. Dadurch wurden erstmals Meeresspiegeländerungen beispielsweise im Mittelmeer und vor Australien vergleichbar.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA, DLR)


» Auch China testet eine Feststoffrakete
28.09.2013 - Bereits am Mittwoch startete von Jiuquan aus eine Rakete des Typs Kuaizhou, die ausschließlich mit Feststoffstufen arbeitet.
Beim Start am 25. September 2013, gegen 6.37 Uhr MESZ, wurde ein Satellit namens Kuaizhou 1 ins All transportiert. Offiziell gilt er als Katastrophenbeobachter und gelangte in eine relativ niedrige sonnensynchrone Umlaufbahn. Der erdnächste Punkt liegt bei 276 Kilometern, der erdfernste bei 293 Kilometern über der Erdoberfläche, die Bahnneigung bei 96,65 Grad.

Bei diesem ersten Einsatz des neuen Trägers dürfte es sich allerdings um eine Testmission handeln, bei der die Nutzlast zweitrangig war. Feststoffraketen haben den Vorteil, dass sie längere Zeit gelagert werden können und dann sehr schnell einsatzbereit sind. So kann man auf aktuelle Ereignisse, wie Katastrophen, schnell reagieren.

Der Satellit wurde anschließend auf eine Bahn zwischen 299 und 306 Kilometern Höhe angehoben und befindet sich nun offenbar in seinem Einsatzort. Einzelheiten über Träger und Satellit wurden bisher noch nicht bekannt.

In der letzten Zeit werden von verschiedenen Startanbietern Feststoffraketen vorgestellt. Arianespace operiert mit der Vega (Erststart am 13. Februar 2012), Japan mit der letzte Woche erstmals einggesetzten Epsilon. Die ebenfalls recht neue Antares der US-Firma Orbital Sciences Corporation verwendet Feststoff in der Zweitstufe. Verschiedentlich wurde kritisiert, dass die Restpartikel den erdnahen Weltraum verunreinigen würden. Solange der Treibstoff allerdings nur zu Beschleunigungszwecken verwendet wird, erreichen diese Partikel keine kosmische Geschwindigkeit und fallen daher sofort auf die Erde zurück. In oberen Schichten der Erdatmosphäre verglühen die Teilchen dann.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Spaceflight101, Skyrocket, Raumcon, RN)


» Galaktischer Jungfernflug mit SpaceShip Two erst 2014
28.09.2013 - Erneut hat Virgin Galactic den Termin für den ersten Vorstoß ins erdnahe All mit Spaceship Two verschoben. Nun soll der erste Flug mit einer Gipfelhöhe über 100 Kilometer im Februar 2014 in Angriff genommen werden.
Dabei ist keineswegs sicher, dass es dann klappt. Kenner der Komplexität des Vorhabens witzeln mittlerweile, der Flug könne durchaus im Februar stattfinden, allerdings nicht 2014. Offenbar hat man weiterhin Schwierigkeiten mit dem Hybridantrieb. Er gilt als zu schwach und bestimmte Probleme sind noch immer nicht gelöst. Auch Versuche mit einer anderen hybriden Treibstoffkombination aus Nylon und Stickstofftetraoxid schlugen fehl. Am 17 Mai explodierte ein Triebwerk und beschädigte dabei auch den Tank und den Prüfstand so stark, dass dieser nicht mehr einsatzbereit war.

Mittlerweile denkt man über ein wiederverwendbares Flüssigkeitstriebwerk nach und arbeitet gerüchteweise bereits daran. Dies hätte zudem den Vorteil, dass ein Raumschiff nach einem absolvierten Flug wahrscheinlich schneller wieder einsatzbereit wäre. Allerdings kann man ein angepasstes Triebwerk nebst Triebstoffzuführung nicht in so kurzer Zeit aus dem Boden stampfen.

Bisher hat Spaceship Two nur ein paar Landungen nach antriebslosem Flug und zwei kurzen Antriebsphasen erfolgreich hinter sich gebracht. Auch hier lagen Scaled Composites und Virgin Galactic bereits deutlich hinter dem Zeitplan. Nach dem ersten Antriebsflug im April, bei dem das Triebwerk für wenige Sekunden gezündet wurde, kündigte Milliardär Branson an, er wolle zu Weihnachten mit seinen beiden Kindern erstmals die 100-Kilometer-Marke überschreiten.

Spaceship Two soll zwei Piloten und sechs zahlende Passagiere an die Grenze zwischen Erdatmosphäre und erdnahem Weltraum bringen. Dabei könne man mehrere Minuten lang Schwerelosigkeit erleben und zudem die Schwärze des Alls sowie die Krümmung der Erde deutlich sehen. Ein Flug soll 200.000 bis 250.000 US-Dollar kosten und etwa 1 Stunde dauern. Für die Rückkehr hat sich Scaled Composites, Entwickler des Prinzips, mit dem sogenannten Federflug etwas vollkommen Neues einfallen lassen. Während die Flügel nach oben geklappt werden, fällt das Raumflugzeug durch den Luftwiderstand gebremst in dichtere Atmosphärenschichten zurück und landet anschließend wie ein normales Flugzeug, allerdings antriebslos am Startort.

Dass das Prinzip gut funktioniert, konnte man bereits 2004 eindrucksvoll nachweisen, als Spaceship One zweimal innerhalb einer Woche bis an die Grenzen des Alls vordrang und damit den Ansari X-Prize gewann.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Parabolic Arc, Raumcon, RN)


» 1. Zyklon-4-Start erst Ende 2015
29.09.2013 - Das brasilianisch-ukrainische Joint Venture Alcantara Cyclon Space (ACS) arbeitet weiter an der Vorbereitung des Starts eines neuen Raketentsyps vom Startgelände Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). Ende 2015 soll eine Zyklon-4-Rakete vom näher als Kourou am Äquator liegenden Startgelände abheben.
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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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ACS, AEB, Aviation Week)


» Telstar 12 VANTAGE fliegt auf H-IIA von MHI
29.09.2013 - Am 26. September 2013 gab der japanische Mischkonzern Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI) bekannt, dass er vom kanadischen Kommunikationssatellitenbetreiber Telesat mit Sitz in Ottawa beauftragt worden ist, den Telstar 12 VANTAGE genannten Ersatz für Telstar 12 Ende 2015 in den Weltraum zu bringen.
Der Startauftrag von Telesat an MHI ist der erste für einen kommerziellen Satelliten. Das Raumfahrzeug hatte Telesat Anfang September 2013 bei Astrium bestellt.

Telstar 12 VANTAGE soll Telstar 12 an einer Position von 15 Grad West im Geostationären Orbit ersetzen und die Fähigkeiten Telesats, Gebiete in Afrika, der Karibik, im Mittelmeerraum, der Nordsee, in Südamerika und dem Südatlantik mit Ausstrahlungen im Ku-Band-Bereich zu versorgen, erheblich erweitern.

Telstar 12, gebaut von Space Systems/Loral und gestartet als Orion 2 am 19. Oktober 1999 auf der Ariane 4 mit der Flugnummer V122, befindet sich seit Dezember 1999 im kommerziellen Einsatz.

Der Nachfolgesatellit mit einer Startmasse unter 5 Tonnen und einer Auslegungsbetriebsdauer von 15 Jahren erhält zur Bewältigung seiner Aufgaben eine Kommunikationsnutzlast mit einer Transponderausstattung äquivalent zu 52 Ku-Band-Transpondern mit einer Bandbreite von jeweils 36 MHz. Er basiert auf Astriums Bus Eurostar E3000 und soll es auf eine elektrische Leistung von rund 11 kW bringen.

Für den Start von Telstar 12 VANTAGE alias Telstar 12V will MHI eine verbesserte Variante der H-IIA-Rakete einsetzen. Die Verbesserungen erfolgten an der Raketenoberstufe und wurden in enger Kooperation mit der japanischen Weltraumforschungsagentur (JAXA) erarbeitet.

Nach Angaben von MHI waren bisher 21 von 22 Starts von H-IIA-Raketen erfolgreich.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Astrium, MHI)


» Verbesserte Falcon 9 erfolgreich gestartet (Updates)
29.09.2013 - Die erste Falcon 9 der gestreckten und mit neuen Triebwerken ausgestatteten Version 1.1 hob gegen 18.00 Uhr MESZ vom Startplatz Vandenberg ab und beförderte den kanadischen Satelliten CASSIOPE als Hauptnutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn. Vier Updates: 18.52 Uhr, 19.38 Uhr, 21.35 Uhr und 21.50 Uhr.
Die neue Rakete ist eine Weiterentwicklung der zuvor fünfmal erfolgreich eingesetzten Falcon 9. Sie verfügt über stärkere Triebwerke vom Typ Merlin 1D, die Anordnung der 9 Triebwerke der ersten Stufe wurde verändert und beide Stufen wurden gestreckt, so dass sie größere Tanks mit größerer Treibstoffmenge aufnehmen können. Ebenfalls unerprobt ist die gut 13 Meter lange und 5,20 m durchmessende Carbon-Nutzlastverkleidung, unter der nun auch relativ große Raumfahrzeuge Platz finden.

In den letzten Wochen waren umfangreiche Tests vorgenommen worden. Diese betrafen den neuen Startplatz, die Abläufe zur Startvorbereitung und -durchführung sowie die Qualifikation der Triebwerke und der gesamten Erststufe. Zuletzt hatte man zwei Testzündungen auf dem Startplatz vorgenommen.

Die Triebwerke der alten Version waren im 3-mal-3-Quadrat angeordnet. Die neue Konfiguration besteht aus einem regelmäßigen Achteck, wobei alle äußeren Triebwerke auf die gleiche Weise mit der Struktur der Stufe verbunden sind. Dadurch wird nicht nur die Fertigung vereinheitlicht und vereinfacht sondern auch die Kraftübertragung gleichmäßiger. In der Mitte befindet sich das zentrale Triebwerk. Zwischen den Triebwerken existieren Fangvorrichtungen, welche die jeweils benachbarten Triebwerke beim Defekt eines Triebwerkes schützen sollen. Damit erhält man auch bei der neuen Rakete die Möglichkeit, bei einem Triebwerksausfall noch immer den geplanten Orbit erreichen zu können.

In der ebenfalls verlängerten zweiten Stufe verreichtet ein einzelnes Merlin 1D in einer für den Betrieb im Vakuum angepasster Bauweise seinen Dienst. Durch die Erweiterungen bzw. Modifikationen erreicht man bei der neuen Falcon 9 v1.1 eine höhere Nutzlastkapazität. Sie liegt bei etwa 13,15 t in einen erdnahen Orbit mit geringer Bahnneigung bzw. 4,85 t für einen geostationären Transferorbit.

Die Falcon 9 v1.1 ist zudem für eine Wiederverwendung vorbereitet. Beim heutigen Jungfernflug soll getestet werden, ob man nach Trennung von der zweiten Stufe drei Triebwerke für ein Bremsmanöver erneut zünden kann. Dazu muss sich die Erststufe im Flug drehen. Gelingt das Manöver und übersteht die Stufe den anschließenden Fall, will man kurz vor Erreichen der Meeresoberfläche ein weiteres Bremsmanöver mit dem zentralen Triebwerk absolvieren, bei dem die Stufe im Idealfall unmittelbar vor dem Eintauchen in das Wasser die Geschwindigkeit Null erreicht. Zur Beobachtung sind mehrere Schiffe und ein Flugzeug in der Nähe des geplanten Eintauchpunktes.

Die Hauptnutzlast, CASSIOPE (CAscade, SmallSat and IOnospheric Polar Explorer), stammt aus Kanada und ist ein Satellit zur Erforschung der irdischen Ionosphäre. Er verfügt über verschiedene Messgeräte, so ein Massenspektrometer, einen Elektronenteilchenmesser, eine Kamera zur Beobachtung der Aurora, einen Empfänger für Radiowellen, ein Instrument zur Messung kohärenter Strahlung, einen Magnetfeldmesser sowie ein GPS-Versuchsinstrument. Weitere Nutzlasten sind die Kleinsatelliten CUSat 1 und 2 (Nanosat 4A/4B), DANDE (Nanosat 5/Drag and Atmospheric Neutral Density Explorer), drei Kalibrierungskugeln für Radarsignale POPACS 1, 2 und 3 (Polar Orbiting Passive Atmospheric Calibration Spheres) sowie SNAPS.

Während des Starts wurde kurz bestätigt, dass die Triebwerke der Erststufe erneut gezündet hatten. Alles Weitere können Sie bei Raumfahrer.net lesen, wenn es Informationen zum Aussetzen der Satelliten bzw. zum Landeversuch der Erststufe gibt.

1. Aktualisierung (18.52 Uhr):
Bereits 18.21 Uhr wurde von der kanadischen Weltraumagentur CSA die erfolgreiche Abtrennung von CASSIOPE per Twitter bestätigt. Vor wenigen Minuten hatte man auch erstmals Kontakt mit dem Satelliten.

2. Aktualisierung (19.38 Uhr):
Mittlerweile wurden Informationen weiter gegeben, die erste Stufe habe nach der Abtrennung von der zweiten Stufe die korrekte Fluglage eingenommen, drei Triebwerke erneut gezündet und damit den Flug verlangsamt und GPS-Daten über ihre Position zur Bodenstation gefunkt. Eines der beiden Schiffe, die zur Begutachtung und eventuellen Bergung vorgesehen sind, befindet sich inzwischen auf dem Weg zur vermeinlichen Eintauchposition der Erststufe.

3. Aktualisierung (21.35 Uhr):
Wie Elon Musk, CEO von SpaceX vor wenigen Minuten mitteilte, haben beide Zündungen funktioniert. So klappte das Wenden und das Bremsmanöver wohl wie gewünscht. Erst nach der Zündung des mittleren Triebwerks in der Endphase trat ein Problem auf. Die Stufe rotierte um die Längsachse. Dies überstieg das Steuerungsvermögen der Lageregelung. Der Treibstoff wurde an den Rand der Tankwand "zentrifugiert" und das Triebwerk wurde nicht ausreichend versorgt. Letzten Endes ist die Stufe angestürzt, aber da man weiß woran es lag, kann man es beim nächsten Mal in den Griff bekommen.

4. Aktualisierung (21.50 Uhr):
Die Wiederzündung der zweiten Stufe verlief anormal. Diese verblieb in einem niedrigeren Orbit als geplant. Ansonsten arbeiteten beide Stufen etwas besser als angenommen. Für den nächsten Flug einer Falcon 9, bei dem ein Satellit in einen Transferorbit für die Geostationäre Bahn transportiert werden soll, ist eine zweite Zündung aber notwendig. Das Problem wurde aber offenbar erkannt. Dennoch sind Verzögerungen um ein paar Wochen möglich.

Bei den nächsten beiden Missionen werden keine Versuche zur Wiederverwendung unternommen, da man die volle Performance für das Erreichen der Zielbahnen der Nutzlasten verwenden möchte. Zudem benötigen die Techniker nun natürlich etwas Zeit, die notwendigen Veränderungen an der ersten Stufe zu entwickeln und vorzunehmen. Der nächste Versuch könnte beim CRS-3-Flug Anfang nächsten Jahres unternommen werden, dann auch mit Landebeinen. Wenn man es bis dahin aber nicht schafft, wird man die Frachtmission zur ISS nicht verschieben. Diese Informationen von einer kurzfristig angesetzten Telefon-Pressekonferenz mit SpaceX erreichten die interessierte Öffentlichkeit via Twitter.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: SpaceX, CSA, NSF, Jeff Foust, Raumcon)


» Kommunikationssatellit Astra 2E im All
30.09.2013 - Am 29. September 2013 hob gegen 23:38 Uhr MESZ eine Proton-M-Rakete vom Startplatz 200/39 in Baikonur, Kasachstan ab, um den Kommunikationssatelliten Astra 2E für SES Astra in den Weltraum zu befördern. Der Start wurde von International Launch Services, abgekürzt ILS, durchgeführt, es war die 23. ILS-Proton-Mission für SES.
Das Abheben der Rakete erfolgte nach Angaben ihres Herstellers um 21:38 Uhr und 10 Sekunden UTC. Nach dem durch fehlerhafte Montagearbeiten an der Rakete verursachten Fiasko im Juli 2013 verlief der Flug der von Chrunitschew in Russland gebauten Proton wieder auf gewohnt zuverlässiger Bahn. Die Trägerrakete verwendete drei mit flüssigem unsymmetrischen Dimetyhlhydrazin (UDMH) und Stickstofftetroxid (N2O4) arbeitende Raketenstufen, um die Orbitaleinheit, bestehend aus der Oberstufe Breeze-M und der Nutzlast - Astra 2E -, auf den Weg zu bringen. Nach rund 9 Minuten und 42 Sekunden Flugzeit wurde die Orbitaleinheit von der dritten Stufe der Proton abgetrennt.

Fünf Brennphasen der auch von Chrunitschew konstruierten und ebenfalls mit UDMH und N2O4 arbeitenden Breeze-M-Oberstufe erfolgten anschließend, und nach neun Stunden und 12 Minuten Flugdauer wurde der nach Angaben von ILS 6.020 Kilogramm schwere dreiachsstabilisierte Satellit schließlich am 30. September 2013 in einem Geotransferorbit ausgesetzt. Den Abbau der Restinklination und die Zirkularisierung für den Geostationären Orbit wird der 17. von Astrium gebaute von einer von ILS vermarketen Proton-Rakete transportierte Satellit mit seinen eigenen Bordtriebwerken vornehmen.

Der mit 60 Ku-Band- sowie 4 Ka-Band-Transpondern ausgerüstete Erdtrabant soll auf einer Position im Bereich zwischen 28,2 und 28,5 Grad Ost im Geostationären Orbit eingesetzt werden, und von dort aus Gebiete in Europa und dem Mittleren Ost adressieren. Die Ka-Band-Transponder erlauben die Versorgung Europas mit Breitbanddiensten. Astra 2E will man unter anderem nutzen, um Kunden via ASTRA2Connect an das Internet anzubinden. Die Ku-Band-Ausrüstung soll es SES u.a. ermöglichen, das Geschäft mit direkt ausgestrahlten Fernsehprogrammen für Großbritannien und Irland auszubauen.

Kunden von SES Astra im europäischen Raum, deren Programme über Astra 2E verbreitet werden können, sind beispielsweise BBC, BSkyB, Channel 5, Channel Four, Discovery, Freesat, ITV, MTV, UK TV und Virgin Media. Der britische öffentlich-rechtliche Sender BBC hat mitgeteilt, sämtliche eigene Programme über den Satelliten Astra 2E verbreiten zu wollen. Dabei könnten sich auf Grund begrenzterer Ausleuchtzonen Empfangsprobleme für BBC-Nutzer ergeben, die bisher mit weniger großen Satellitenantennen BBC ausserhalb der britischen Inseln empfangen können oder konnten. Haushalte in Großbritannien sollen sich dagegen künftig über stärkere Signale freuen dürfen.

Die erwartete Lebensdauer des von EADS Astrium gebauten und auf dem Eurostar-3000-Bus basierenden neuen Satelliten beträgt 15 Jahre. Die maximale Leistungsabgabe seiner Solarpaneele soll nach 15 Jahren noch rund 13 Kilowatt erreichen. Die Spannweite des Satelliten mit ausgefalteten Solarpaneelen beträgt rund 40 Meter.

Astra 2E ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 39285 bzw. als COSPAR-Objekt 2013-056A.


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: BBC, Chrunitschew. EADS Astrium, ILS, SES)



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Mars Aktuell: Marsrover Curiosity ist auf dem Weg zum Waypoint 2 von Redaktion



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» Marsrover Curiosity ist auf dem Weg zum Waypoint 2
29.09.2013 - Der Marsrover Curiosity hat seinen zehntägigen Zwischenstopp zur Untersuchung einer Gesteinsformation beendet und befindet sich mittlerweile wieder auf dem Weg zu dem im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons.
Nach dem Abschluss seiner Untersuchungen in der Region Shaler begann der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity seine Fahrt zu dem im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons (Raumfahrer.net berichtete). Auf der hierfür vorgesehenen, etwa 8,6 Kilometer langen Route zum Rand des etwa 5,5 Kilometer hohen Berges wurden von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern insgesamt fünf Punkte - die sogenannten "Waypoints" - ausgewählt, an denen der Rover jeweils mehrtägige Stopps für ausführlichere wissenschaftliche Untersuchungen einlegen soll.

Das wissenschaftliche Ziel dieser Analysen besteht darin, Informationen über die Geologie des Geländes zu sammeln, welches sich zwischen der Region Shaler und dem Aeolis Mons befindet. Diese Daten sollen den Wissenschaftlern dabei helfen, die bisher gewonnenen Informationen in einen Kontext zu den Erkenntnissen zu setzen, welche zukünftig bei den geschichteten Gesteinsablagerungen des Zentralberges erlangt werden. Ein spezielles Augenmerk soll dabei auf geologische Strukturen gerichtet werden, welche offensichtlich durch fließendes Wasser erzeugt beziehungsweise verändert wurden.

"Wir wollen die Geschichte des Wassers im Gale-Krater verstehen", so Dawn Sumner von der University of California, Mitglied des wissenschaftlichen Teams der Curiosity-Mission und in leitender Funktion für die Planung dieses ersten Zwischenstopps verantwortlich.

"Ist das Wasser, welches für die Ablagerung des Sandsteins beim Waypoint 1 verantwortlich war in etwa zur selben Zeit aufgetreten wie das Wasser, welches bei Yellowknife Bay [einer Oberflächenformation in der Region Shaler] aufgetreten ist?" Sollte dies der Fall sein, so sollte die Oberfläche in beiden Bereichen im Großen und Ganzen eigentlich über die gleiche Zusammensetzung verfügen. Sollte dies allerdings nicht der Fall sein, so dürfte sich die "Geschichte des Wassers" komplizierter gestalten. Die Planetologen wollen anhand ihrer Beobachtungsergebnisse die langfristige Geschichte dieser Region entschlüsseln.

Darwin

Bereits am 10. September und somit mehrere Tage früher als ursprünglich geplant gelangte Curiosity durch eine Fahrt über rund 78 in die unmittelbare Nähe von "Darwin", dem ersten der ausgewählten Waypoints (Raumfahrer.net berichtete). Zwei Tage später platzierte sich der Rover nach einer kurzen Fahrt über lediglich 2,23 Meter unmittelbar vor der zur Untersuchung ausgewählten Gesteinsformation.

Dieser spezielle Bereich von Darwin wurde bereits mehrere Tage zuvor für eingehende Untersuchungen ausgewählt, da die wissenschaftliche Hauptkamera des Rovers, die MastCam hier aus einer Entfernung von rund 100 Metern Strukturen ausmachen konnte, welche die Mitarbeiter der Mission als Klasten und Konglomerate interpretierten. Nach dem Erreichen des ausgewählten Bereiches wurde dieser zunächst eingehend mit zwei der am Instrumentenarm des Rovers befestigten Kontakt-Messinstrumente, dem APX-Spektrometer und der MAHLI-Kamera, untersucht.

Kurz vor dem Erreichen von Darwin wurden allerdings an einer mehrere Meter neben dem ausgewählten Punkt gelegenen Stelle zusätzlich venenartige Strukturen entdeckt, welche offenbar aus einem anderen Material als der restliche Untergrund bestehen. Vergleichbare Formationen wurden zuvor bereits in der Region Glenelg beobachtet.

Da man sich durch das vorzeitige Erreichen von Darwin ein gewisses Zeitpolster geschaffen hatte entschlossen sich die für den Betrieb des Rovers Verantwortlichen dazu, auch diesen Bereich im Rahmen einer dreitägigen Untersuchung genauer zu begutachten. Auch hierbei kamen das APX-Spektrometer sowie die MAHLI-Kamera zum Einsatz, wobei verschiedene in der Reichweite dieser Instrumente gelegene Teilbereiche der Marsoberfläche untersucht wurden. Zusätzlich wurde mehrfach die ChemCam eingesetzt und mit allen zur Verfügung stehenden Kamerasystemen mehrere hundert Fotoaufnahmen angefertigt.

Erste Auswertungen gehen dahin, dass die Oberfläche im Bereich von Darwin in erster Linie aus Sandstein besteht. Dieses Gestein ist von diversen Brüchen durchzogen, welche nach ihrer Bildung von einem gegenüber der Erosion wiederstandsfähigerem Material ausgefüllt wurden. Während dieses erosionsresistente Material erhalten blieb, wurde der umgebende Sandstein im Laufe der Zeit durch erosive Prozesse teilweise abgetragen.

Die genaue Zusammensetzung der an diesem Prozess beteiligten Materialien wurde unter anderem durch das APX-Spektrometer ermittelt. Die dabei gewonnenen Daten müssen allerdings erst noch ausgewertet werden.

Weiterfahrt zum Aeolis Mons

Nach dem Abschluss der Untersuchungen verließ Curiosity den "Waypoint 1" bereits am 22. September 2013 im Rahmen einer über eine Distanz von 22,8 Meter in die westliche Richtung führenden Fahrt obwohl sich im Bereich von Darwin noch mehrere interessante Gesteinsformationen befanden, welche allerdings aus Zeitgründen nicht untersucht werden konnten. Die Strecke zu dem zweiten, etwa 1.100 Meter entfernt gelegenen "Waypoint 2" soll laut den Planungen der an der Mission beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure möglichst schnell überbrückt werden.

"Wir müssen genau abwägen zwischen dem Wunsch, den Zentralberg so schnell wie möglich zu erreichen und dem Wunsch auf dem Weg dorthin möglichst viele Gesteine zu untersuchen", so Kenneth Williford, einer der an der Mission beteiligten Wissenschaftler. "Unser aus über 450 an dieser Mission beteiligten Wissenschaftlern bestehendes Team hat sich dafür entschieden, dass unsere Priorität beim Erreichen des Berges liegt - abgesehen von diesen wenigen Zwischenstopps an den Waypoints."

Wissenschaftliche Analysen werden sich bis dahin im Wesentlichen auf routinemäßig erfolgende Messungen und Fotoaufnahmen beschränken, welche den Fahrbetrieb des Rovers nicht nennenswert beeinträchtigen und entweder vor oder nach einer durchzuführenden Fahrt erfolgen. Im Rahmen weiter Fahrten, welche am 24., am 25. und am 27. September erfolgten, wurden insgesamt weitere rund 200 Meter überbrückt.

Der Komet C/2012 S1 (ISON)

Unabhängig von der Weiterfahrt des Rovers bereiten sich die an der Mission beteiligten Mitarbeiter derzeit darauf vor den Kometen C/2012 S1 (ISON) mit Curiositys Kamerasystemen abzubilden. Der Komet C/2012 S1 (ISON) wird den Mars in den Morgenstunden des 2. Oktober 2013 in einer Entfernung von lediglich 10,8 Millionen Kilometern passieren. Neben dem Rover Curiosity sollen auch die Kamerasysteme von Opportunity - dem zweiten derzeit aktiven Marsrover - sowie der beiden Marsorbiter Mars Reconnaissance Orbiter und Mars Express versuchen, den Kometen bei dieser dichten Passage abzubilden.

Bis zum heutigen Tag, dem "Sol" 408 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von rund 3.000 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Seit dem Erreichen des Mars haben die Kamerasysteme von Curiosity 86.590 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar. Die im Rahmen der Untersuchung der Gesteinsformation Darwin angefertigten Aufnahmen finden Sie dort zwischen den Sols 392 und 402.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JPL)



 

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Saturn Aktuell: Raumsonde Cassini: Der Saturn-Umlauf Nummer 199 von Redaktion



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» Raumsonde Cassini: Der Saturn-Umlauf Nummer 199
29.09.2013 - Am 27. September begann für die Raumsonde Cassini der mittlerweile 199. Umlauf um den Planeten Saturn. In den kommenden Wochen werden sich erneut das Ringsystem und die Atmosphäre des Saturn im Fokus des wissenschaftlichen Interesses befinden. Den Höhepunkt dieses Orbits bildet allerdings ein für den 14. Oktober geplanter dichter Vorbeiflug der Raumsonde an dem Saturnmond Titan.
Bereits am 27. September 2013 hat die Raumsonde Cassini um 17.02 Uhr MESZ auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befand sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 2,63 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 199. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell weist die Flugbahn von Cassini eine Inklination von 51,9 Grad auf.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 42 Tage andauernden Umlaufs - dieser trägt die Bezeichnung "Rev 198" - insgesamt 41 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Ein Großteil dieser Kampagnen wird erneut die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben. Den Höhepunkt der Beobachtungen stellt jedoch ein gesteuerter Vorbeiflug am größten der derzeit 62 bekannten Saturnmonde, dem 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan dar.

Der Titan ist auch das Ziel der ersten Beobachtungskampagne der ISS-Kamera, welche am 5. Oktober erfolgen wird. Aus einer Entfernung von 1,72 Millionen Kilometern wird sich das Interesse der an der Mission beteiligten Wissenschaftler dabei auf die Verteilung von Wolkenstrukturen und die verschiedenen in der Titanatmosphäre befindlichen Dunstschichten richten. Eine vergleichbare Kampagne wird zwei Tage später aus einer Entfernung von dann 1,3 Millionen Kilometern durchgeführt.

Am 8. Oktober sollen mehrere der kleineren, inneren Saturnmonde im Rahmen sogenannter astrometrischer Beobachtungen abgebildet werden. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen der jeweiligen Umlaufbahnen führen kann. Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde besteht darin, die derzeit verfügbaren Daten über deren Umlaufbahnen noch weiter zu präzisieren.

Unmittelbar nach dem Abschluss dieser astrometrischen Beobachtungskampagne wird sich die ISS-Kamera dann auf den Saturn richten. Mittels der dabei geplanten Abbildungen der Saturnatmosphäre durch die WAC-Kamera, welche Bestandteil einer langfristig ausgelegten "Sturmbeobachtungskampagne" sind, sollen erneut aktuelle Daten über das dortige Wettergeschehen gesammelt werden. Durch die Beobachtung von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen in den Atmosphären des Saturn lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. Bis zum 11. Oktober sind neun weitere solcher Beobachtungen vorgesehen.

Ebenfalls am 8. Oktober steht eine Sternbedeckung auf dem Beobachtungsprogramm von Cassini, wobei neben der ISS-Kamera eines der Spektrometer der Raumsonde, das Visual and Infrared Spectrometer (VIMS), zum Einsatz kommen wird. Bei dieser Okkultation wird der halbregelmäßig veränderliche rote Riesenstern L2 Puppis von Teilen des F-Ringes des Saturn bedeckt. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von L2 Puppis erhoffen sich die an der Kampagne beteiligten Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau, die Materialdichte und die Struktur der Ringbereiche, welche den Stern bei dieser Okkultation bedecken.

Für den 10. und 11. Oktober vorgesehene Beobachtungen werden sich auf das Ringsystem des Saturn konzentrieren. Unter anderem sollen hierbei zum wiederholten Mal sogenannte "Propellerstrukturen" im äußeren Bereich des A-Ringes dokumentiert werden. Bei diesen entfernt an Flugzeugpropeller erinnernden, lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine "Hohlräume" innerhalb des A-Ringes, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden - so genannten Moonlets - verursacht werden (Raumfahrer.net berichtete über den bei der Entstehung dieser Strukturen zugrunde liegenden Prozess). Durch die anzufertigenden Aufnahmen sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter verfeinert werden.

Der 96. Vorbeiflug am Titan

Nach der anschließend erfolgenden Aufnahme eines aus sieben Einzelbilder bestehenden Farbmosaiks des Saturn und Teilen von dessen Ringsystem beginnt für die Raumsonde Cassini der 96. zielgesteuerte Vorbeiflug an dem Saturnmond Titan, welcher am 14. Oktober um 06.56 MESZ in einer Entfernung von 961 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 5,9 Kilometern pro Sekunde passiert werden wird.

Die Beobachtungen des Titan beginnen bereits am 12. Oktober mit der Durchführung von drei Kampagnen zur Beobachtung der in der Atmosphäre befindlichen Wolkenformationen. Ebenfalls noch während der Annäherungsphase an den Titan soll ein weiteres Instrument, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), dazu genutzt werden, um am 13. Oktober diverse Scans auf der Nachtseite des Titan durchzuführen. Das Ziel der Messungen besteht darin, die zu diesem Zeitpunkt in der Stratosphäre der Titanatmosphäre vorherrschenden Temperaturen zu ermitteln. Zusätzlich sollen hierbei durch Abtastungen, welche im mittleren und fernen Infrarotbereich erfolgen, die Verteilung von Aerosolen und verschiedener chemischer Verbindungen in den oberen Schichten der Titanatmosphäre bestimmt werden.

Noch während dieser Messungen wird Cassini zudem um 15.40 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 199 erreichen und den Planeten in einer Entfernung von 1,14 Millionen Kilometern passieren. Die Entfernung zum Titan wird zu diesem Zeitpunkt 294.150 Kilometer betragen. Im Anschluss an diese Messungen wird die ISS-Kamera Teilbereiche der Nordpolregion des Titan und von dessen nördlichen Hemisphäre abbilden und ein aus sechs Einzelaufnahmen bestehendes Mosaik erstellen. Diese Aufnahmen sollen diverse Details über die dort befindlichen Seen aus Kohlenwasserstoffverbindungen enthüllen und eine immer noch existierende größere Datenlücke in den bisherigen Titanaufnahmen der ISS-Kamera schließen.

Im Rahmen der dichtesten Annäherung an den Titan werden schließlich zwei weitere Instrumente zum Einsatz kommen. Das RADAR-Instrument wird dabei während der Annäherung an den Titan einen Scan im Synthetic Aperture Radar-Modus durchführen und dabei einen Streifen der auf der nördlichen Hemisphäre gelegenen Oberfläche abbilden. Unmittelbar vor der dichtesten Annäherung soll das Instrument durch Scatterometrie- und Radiometriemessungen weitere Daten über die Beschaffenheit des Geländes auf der nördlichen Hemisphäre sammeln.

Während der dichtesten Annäherung wird zudem das Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) direkte Messungen der oberen Schicht der Titanatmosphäre durchführen. Das Ziel dieser Untersuchung besteht darin, Informationen über die erfolgende Interaktion zwischen dem Sonnenwind und der Atmosphäre zu gewinnen. Auch nach dem Passieren des Titan wird das RADAR zunächst mit seinen Messungen fortfahren und dabei verschiedene Bereiche der Oberfläche abtasten. Unter anderem wird dabei auch der mit Kohlenwasserstoffverbindungen gefüllte See Ontario Lacus in den Abtastungsbereich gelangen.

Nach dem Abschluss der RADAR-Messungen wird erneut das CIRS-Spektrometer eingesetzt und mehrere Messungen über der südlichen Hemisphäre durchführen. Hierdurch sollen eventuell erfolgende, durch den Wechsel der Jahreszeiten begünstigte Veränderungen in der Atmosphäre dieses Mondes dokumentiert werden. Als Abschluss dieses als "T-95" bezeichneten Titan-Vorbeifluges sind für den 15. und 16 Oktober sechs weitere Fotokampagnen der ISS-Kamera vorgesehen, mit denen speziell auf der Südhälfte des Titan erneut Wolkenformationen abgebildet werden sollen.

Beobachtungen des Ringsystems

Ebenfalls am 16. Oktober wird die ISS-Kamera zudem in Zusammenarbeit mit dem VIMS-Spektrometer eine weitere Sternbedeckung dokumentieren. Hierbei wird diesmal der im Sternbild Leier gelegene Stern R Lyrae von Teilen des F-Ringes bedeckt. Dieser Ring soll dann am 18. Oktober erneut mehrfach abgebildet werden. Bei dieser Beobachtungssequenz gilt das wissenschaftliche Interesse speziell den diversen Verästelungen der gewundenen Einzelringe sowie deren Interaktion mit den in der Nähe befindlichen Monden. Frühere Beobachtungen zeigten, dass vor allem gravitative Wechselwirkungen mit dem weiter innen liegenden A-Ring und den beiden den F-Ring begrenzenden Saturnmonden Prometheus und Pandora die Struktur des F-Ringes gestalten. Speziell die gravitativen Einflüsse dieser beiden als "Schäfermonde" fungierenden Monde sind für die Ausbildung der beobachteten Wellenstrukturen des F-Ringes verantwortlich.

Am 19. und 21. Oktober soll dann der B-Ring näher untersucht werden. Durch die Aufnahmen der ISS-Kamera sollen eventuell dort befindlichen "Speichenformationen" abgebildet werden. Diese Strukturen wurden erstmals auf den Aufnahmen der Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 ausgemacht, welche den Saturn bereits Anfang der 1980er Jahre passierten. Diese auf Fotoaufnahme in hellen Farben erkennbaren Speichen sind im Durchschnitt lediglich etwa 100 Kilometer breit und erstrecken sich radial über eine Strecke von bis zu 20.000 Kilometer in das Ringsystem hinein.

Es handelt sich hierbei um lediglich vorübergehend auftretende Erscheinungen, welche sich innerhalb von wenigen Stunden ausbilden und dann wieder verschwinden. Die Planetenforscher sind sich mittlerweile weitgehend sicher, dass diese Speichenstrukturen durch elektrisch aufgeladenen Staub verursacht werden, welcher durch elektrischen Abstoßungskräfte vorübergehend aus dem B-Ring herausgedrückt wird. Es wird vermutet, dass die Speichen ein saisonales Phänome darstellen und sich nur zu bestimmten Zeiten während eines knapp 30 Jahre andauernden Saturnjahres bilden. Mit dem Fortschreiten der Jahreszeiten und dem Einsetzen des Sommers auf der nördlichen Planetenhemisphäre sollten sie dann nicht mehr auftreten.

Auch für die Entstehung dieser elektrischen Aufladungen gibt es einen Erklärungsansatz. In der Saturnatmosphäre auftretende Gewitter ziehen demzufolge zumindestens zeitweise nach außen gerichtete elektrische Entladungen nach sich, welche dabei zehntausendfach stärker ausfallen als die bei irdischen Gewittern auftretenden Blitze.

Während die meisten Blitze zu Entladungen zwischen Wolken und der "Oberfläche" des Gasplaneten führen, können aus dem Weltall einfallende, hochenergetische Partikel eine in die Höhe gerichtete Entladung auslösen. Dabei "schießen" Ströme von Elektronen in den Weltraum und laden die dort befindlichen Staubteilchen des B-Ringes elektrostatisch auf. Zu solchen nach außen gerichteten Entladungen - so genannten Sprites - kommt es gelegentlich auch bei Gewittern auf der Erde.

Sonnenkonjunktion

Am 7. November 2013 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 7.31 MEZ in einer Entfernung von rund 3,9 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 199. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 200 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie verschiedener Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet dabei ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan, welcher von der Raumsonde am 1. Dezember 2013 in einer Entfernung von rund 1.400 Kilometern passiert werden wird.

Zuvor wird die Kommunikation mit der Raumsonde allerdings erst einmal nur sehr stark eingeschränkt möglich sein. Der Grund hierfür ist die Anfang November stattfindende "Sonnenkonjunktion". Hierbei handelt es sich um eine Himmelskonstellation, bei der sich der Saturn von der Erde aus gesehen in einem Abstand von nur wenigen Grad zu der Sonne befindet. Aufgrund dieser Planetenkonstellation ist die Datenübertragung zwischen der Erde und der in einer Umlaufbahn um den Saturn befindlichen Raumsonde im Zeitraum zwischen dem 4. und dem 8. November stark beeinträchtigt, da die von der Sonne ausgehende Strahlung die Funksignale, welche zwischen den beiden Planeten hin und her gesandt werden, zu sehr stört.

Augrund der dadurch bedingten Begrenzung der Datenübertragungsraten wird die Raumsonde Cassini in diesem Zeitraum keine wissenschaftlichen Untersuchungen des Saturn vornehmen. Allerdings wollen die beteiligten Wissenschaftler diese Zeit dazu nutzen, um mit dem Radio Science Subsystem (RSS), also dem Kommunikationssystem der Raumsonde, den Einfluss zu studieren, welchen die Sonnenstrahlung auf die in mehreren Wellenbereichen ausgesandten Radiosignale von Cassini ausübt. Durch die Verzerrungen der Radiosignale sollen so zum Beispiel Erkenntnisse über den aktuellen Elektronengehalt in der Sonnenkorona gewonnen werden.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society)



 

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ISS Aktuell: Cygnus auf dem Weg zur ISS von Redaktion



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» Cygnus auf dem Weg zur ISS
18.09.2013 - Sieht man von einer achtminütigen Verzögerung ab, ist der neue Raumfrachter Cygnus am 18. September 2013 ohne besondere Vorkommnisse in Richtung ISS aufgebrochen. Der Flug, ursprünglich für Ende Juni/Anfang Juli angesetzt, zählt als Demonstrationsmission und soll die Zertifizierung von Cygnus für die ISS erfolgreich abschließen.
Von der Wallops Flight Facility, der für 150 Millionen US-Dollar runderneuerten und inzwischen doch recht gut frequentierten „Start-Zweigstelle“ der NASA an der Atlantik-Küste Virginias, hob heute um 10:58 a.m. Ortszeit (16.58 Uhr MESZ) eine Antares-Rakete mit dem ersten voll funktionsfähigen Raumfrachter Cygnus „G. David Low“ ab. Der Flug Orb-D1 zählt als Demonstrationsflug im Rahmen des COTS-Programmes (Commercial Orbital Transportation System). Vom Gelingen hängen die weiteren Aufträge zur Versorgung der ISS an die Orbital Sciences Corporation im Rahmen des anschließenden CRS-Programmes (Commercial Resupply Services) ab. Orbital könnte dann in acht Flügen bis 2016 rund 20 Tonnen Nachschub liefern. Das Auftragsvolumen beläuft sich auf 1,9 Mrd. US-Dollar.

Der Start verlief problemlos, so jedenfalls der Eindruck aus der Bildübertragung, aus der Live-Kommentierung in den begleitenden NASA-Tweets und der bisherigen Nachberichterstattung. Nach knapp vier Minuten wurde in rund 110 Kilometern Höhe die flüssigkeitsbetriebene erste Stufe nach Brennschluss der beiden Aerojet-Rocketdyne AJ-26-Triebwerke abgetrennt. Etwa neunzig Sekunden später und ca. 80 Kilometer höher erfolgte der Abwurf der Nutzlastverkleidung in einer Freiflugphase, anschließend die Zündung der zweiten Stufe, einem feststoffbetriebenen ATK-Castor-30-Motor. Er brachte den Cygnus-Frachter auf 250 Kilometer Höhe. Ziemlich genau zehn Minuten nach dem Start wurde Cygnus von der zweiten Stufe separiert. Der zunächst angestrebte Orbit von 243 mal 299 Kilometer hat eine Inklination von 51,6 Grad.

Zwanzig Minuten nach dem Start bestand laut Orbital eine stabile Kommunikation mit Cygnus. Die Solarzellen-Ausleger wurden erfolgreich ausgeklappt. Nach den obligaten Systemchecks wird Cygnus in den nächsten Tagen ein Testprogramm durchlaufen und sich dabei aus eigener Kraft schrittweise der ISS nähern. Das Programm beinhaltet zehn Demonstrationspakete. Insgesamt 425 Sicherheitsanforderungen müssen erfüllt werden, bevor die Erlaubnis zur Annäherung und zum Andocken an die ISS erteilt wird. Im Mittelpunkt der Tests steht die Steuerungsfähigkeit des Raumschiffs. Zum Testprogramm zählt auch die Analyse des Verhaltens im antriebs- und steuerungslosen Flug und ein Abbruchmanöver. Beides ist essentiell, damit kritische Situationen in allernächster Nähe zur ISS erst gar nicht aufkommen und wenn, wenigsten beherrschbar bleiben. Die Rendezvoussteuerung (LIDAR-basiert; Laser Detection and Ranging) und Kopplungsvorrichtung (Node 2 Common Berthing Mechanism) werden ebenfalls getestet.

Am 22. September sehen die Planungen die Ankopplung an das Node 2 (Harmony)-Modul der ISS vor. Der Raumfrachter wird autonom bis auf 12 Meter an die Raumstation heransteuern und dann im Freiflug (free drift), das heißt ohne weitere Steuerung, parallel zur ISS fliegen. Danach wird er von der Station aus mit dem Roboterarm gegriffen und an die ISS angekoppelt. Die Astronauten Karen Nyberg und Luca Parmitano werden dieses Manöver voraussichtlich durchführen.

Cygnus wird etwa 30 Tage angedockt bleiben, Zeit genug, um die rund 590 Kilogramm Fracht (25 Stunden sind dafür angesetzt) zu entladen und Abfälle zu verstauen. Danach wird Cygnus über dem Südpazifik zum Absturz gebracht und verglühen. Insgesamt kann Cygnus 2 Tonnen Nutzlast transportieren.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA, Orbital, Raumcon)


» Cygnus: Annäherung an ISS um 2 Tage verschoben
22.09.2013 - Das für heute geplante Rendezvous eines Frachtraumschiffes vom Typ Cygnus der Firma Orbital Sciences Corporation wird aufgrund eines Problems auf Dienstag verschoben.
Offenbar gab es Abweichungen in den Formaten der GPS-Daten der Internationalen Raumstation und dem anfliegenden Transportraumschiff, als man in den relativen Modus übergehen wollte. Orbital hat mittlerweile den Fehler gefunden und arbeitet an einer Software-Lösung.

Beim relativen GPS werden Positions- und Geschwindigkeitsdaten als Differenzen zwischen den Werten beider Raumfahrzeuge berechnet. Dafür müssen beide Systeme mit hoher Präzision funktionieren, obwohl man sich im Endanflug nicht allein auf diese Daten verlässt.

Zusätzlich gibt es auch ein Lasersystem, mit dem man anhand von Reflexionen den Abstand des Raumfahrzeugs von der Station zentimetergenau bestimmen kann. Ziel ist es, Cygnus etwa 10 Meter unterhalb des Labormoduls Destiny relativ zur Station zum Stillstand zu bringen. Dann soll der Frachter mittels Manipulatorarm an den erdwärts gerichteten Kopplungsstutzen des Moduls Harmony am Bug der ISS angedockt werden.

Im Rahmen einer Demonstrationsmission sollen zuvor bestimmte Tests absolviert werden. Erfolgreich bewältigte Cygnus den Start am Mittwoch, Positions- und Lageregelung am ersten sowie freie Drift und Annäherungs-Abbruch am zweiten Flugtag. Freie Drift bedeutet dabei, dass Cygnus ohne Verwendung irgendwelcher Antriebssysteme eine stabile Fluglage im Orbit einhält. Beim aktiven Abbruch hingegen werden die Triebwerke dazu verwendet, sich von einem Ziel zu entfernen.

Vor dem Ankoppeln sind weitere 7 Punkte zu erfüllen. Dazu zählen die relative GPS-Navigation, Zielführung, aktive Lageregelung, Kommandoübermittlung von einer an Bord der ISS befindlichen Steuerung (Hardware Command Panel), Laser-gestützte Navigation, Rückzug auf Kommando, Halten auf Kommando und schließlich Laser-Erfassung eines einzelnen Reflektors und die auf diesen Daten basierende Fähigkeit zur Navigation im direkten Umfeld der Station.

Zwischendurch gibt es Prüfpunkte, an denen jeweils entschieden wird, ob die Mission fortgesetzt oder abgebrochen wird. Die Demonstationsmanöver beginnen im Abstand von 4 Kilometern hinter und unterhalb der Station. Zunächst verringert Cygnus den Rückstand auf 1,4 km, beim ersten Annäherungsmanöver wird die Bahn dann angehoben. Danach setzt sich Cygnus direkt unter die ISS und wird mit dem dritten und vierten Annäherungsmanöver weiter nach oben gebracht. Das fünfte derartige Manöver erfolgt bei etwa 250 Metern vertikalem Abstand und bringt Cygnus in den 200-Meter-Bereich der Station. Hier werden dann Flucht- und Haltemanöver ausprobiert, bevor die endgültige Annäherung an die Station vorgesehen ist.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA, Orbital Sciences Corporation)


» Sojus-TMA 10M unterwegs zur ISS
25.09.2013 - Das Raumschiff startete gegen 22.58 Uhr MESZ vom Kosmodrom Baikonur aus und erreichte 9 Minuten später eine Umlaufbahn um die Erde. Innerhalb von 4 Erdumläufen soll Sojus-TMA 10M am ISS-Modul Poisk ankoppeln.
An Bord befinden sich Oleg Kotow, Sergej Rjasanski und Michael Hopkins. Sie sollen bis zum 12. März nächsten Jahres an Bord der Station leben und arbeiten. Zusammen mit Fjodor Jurtschichin, Karen Nyberg und Luca Parmitano bilden sie bis November die ISS-Expedition 37.

Im Verlaufe der Mission sollen etwa 100 Experimente auf den Gebieten Astronomie, Biologie, Materialwissenschaften, Medizin, Physik und Technik durchgeführt bzw. betreut werden. Geplant sind zudem mindestens zwei Ausstiege von Kotow und Rjasanski im November sowie im Dezember bzw. im Februar 2014. Außerdem werden verschiedene Frachtschiffe empfangen und ausgeladen.

Eine Neuerung am Sojus-Raumschiff bei diesem Flug ist die Verwendung eines verbesserten Leit- und Verbindungssystems Kwant, mit dem die Nutzung der Relaissatelliten vom Typ Lutsch möglich werden soll.

Bereits bestätigt wurden die Trennung des Raumschiffs von der letzten Stufe der Rakete sowie das Ausfahren der Solarzellenpaneele und das Ausklappen der Kurs-Antennen.

Ursprünglich sollte während der Dienstzeit der Besatzung das russische Labormodul Naúka an die Station ankoppeln. Aufgrund von ungenau ausgeführten Arbeiten, verzögert sich dessen Start allerdings weiter, mindestens bis April nächsten Jahres.

Ebenso wurde das Rendezvous des am 18. September an der Spitze einer Antares-Rakete gestarteten Cygnus-Frachters während seiner Testmission weiter verschoben, um ein ungestörtes Ankoppeln des Sojus-Raumschiffes zu ermöglichen. Das Annäherungsmanöver des Frachters soll nun am kommenden Wochenende ausgeführt werden.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Roskosmos, NASA-TV)


» Sojus-TMA 10M hat angekoppelt
26.09.2013 - Die Kopplung erfolgte in der Nacht gegen 4.45 Uhr MESZ am kleinen Forschungsmodul Poisk (Suche).
Im Verlauf der auf etwa 167 Tage angesetzten Mission wird man mit den Besatzungen von Sojus-TMA 09M sowie 11M zusammenarbeiten. Auf dem Arbeitsprogramm stehen etwa 100 verschiedene Experimente auf den Gebieten Astronomie, Biologie, Erderkundung, Materialwissenschaft, Medizin, Physik und Technik. Außerdem werden verschiedene Aktivitäten der Bildung dienen.

Für das Raumschiff mit den Raumfahrern Oleg Kotow, Sergej Rjasanski und Michael Hopkins an Bord hatte man erneut den schnellen Anflug gewählt, bei dem man innerhalb von nur 4 Erdumläufen Rendezvous und Kopplung absolviert. Dafür darf die Station dem Raumschiff beim Überfliegen des Startplatzes nur etwa 30 Grad voraus sein. Der Start erfordert also eine genaue Einhaltung des Zeitplanes und eine hohe Präzision der Bahnänderungsmanöver.

Knapp 2 Stunden nach der Kopplung haben die Raumfahrer die Luken zwischen Raumschiff und Station geöffnet und sich an Bord der ISS begeben.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Roskosmos, NASA, Raumcon)


» Cygnus problemlos an ISS angedockt
29.09.2013 - Am 29. September 2013 ist es nun gelungen. Der Cygnus-Frachter „G. David Low“ wurde um 14:44 Uhr MESZ unter Leitung der ISS-Astronauten Karen Nyberg und Luca Parmitano mit dem Roboterarm an das Harmony-Modul angedockt.
Bis zum heutigen Endanflug hatte Cygnus sechs der zehn zu absolvierenden Demonstrationsaufgaben abgeschlossen. Im Endanflug ging nun alles vergleichsweise schnell. Cygnus befand sich zunächst 6 Kilometer hinter und 1,4 Kilometer unter der ISS. Mit einigen Triebwerkszündungen begann die kurze Aufholjagd. Die LIDAR-Steuerung wurde in rund 1.000 Metern aktiviert und getestet (Nr. 7 der Demonstrationsaufgaben). In 230 Metern Entfernung wurde vorgeführt, dass sowohl die langsame Annäherung an als auch die Entfernung von der ISS auf Befehl gelingt (Nr. 8). Zudem wurde ein Haltemanöver (Nr. 9) geübt. Kurz vor der 30-Meter-Sicherheitszone der ISS in 55 Metern Entfernung wurde als zehnte Aufgabe der Laser-Reflektor am Kibu-Modul der ISS erfolgreich anvisiert und der optische Kontakt gehalten. LASER-gesteuert erfolgte die Annäherung bis auf 10 Meter an die ISS. Bei Geschwindigkeitsdifferenz von Null wurden die Cygnus-Steuerungsdüsen abgeschaltet und der Greifvorgang mit dem Canadarm 2 konnte beginnen.

Um 13:01 Uhr MESZ wurde Cygnus von Luca Parmitano erfolgreich über dem Indischen Ozean gegriffen. Nach Überprüfung des Kopplungsmechanismus und aller relevanten Systeme erfolgte 14:44 Uhr MESZ das Andocken von Cygnus an die ISS. Danach wurden die 16 Haltebolzen angezogen. Die Öffnung der Luke ist am 30. September 2013 geplant. An Bord von Cygnus befinden sich 590 Kilogramm Nahrung, Bekleidung und wissenschaftliche Experimente von Studenten.

Am Schluss lief beim Cygnus-Demonstrationsflug alles perfekt. Man war am Rendevous-Tag sogar etwas vor dem Zeitplan. Aber wenn es noch einen Anschauungsbeispiels bedurft hätte, wie flexibel die ISS-Arbeitspläne gehandhabt werden können, so hat es Cygnus bei dieser Mission gleich mitgeliefert. Ursprünglich für Ende Juni geplant, sorgte eine zusätzliche Triebwerkskontrolle bei der vorgesehenen Trägerrakete für die erste Verzögerung. Dann musste der An-und Abflug des japanischen Transporters HTV abgewartet werden. Als endlich ein neuer Starttermin zugewiesen war, musste nochmals um einen Tag geschoben werden. Endlich im Weltraum, machte eine Software-Inkompatibilität zwischen Cygnus und ISS dem ambitionierten Zeitplan des Demonstrationsprogramm einen Strich durch die Rechnung. Das Software-Problem war zwar schnell behoben, hatte aber dennoch zur Folge, dass Sojus-TMA 10M der Vortritt gewährt werden musste. Das Ganze war eine regelrechte Entschleunigungskur, die aber für die börsennotierte Orbital Sciences Corporation dennoch rechtzeitig zum Quartalsende zum Erfolg geführt wurde. Und für die Weltraumfans kam der Abschluss auch noch rechtzeitig, steht doch die temporäre Einstellung von NASA-TV ziemlich weit oben auf der Liste von Sparmaßnahmen, sollte demnächst nach dem Start des neuen Fiskaljahres am 01. Oktober 2013 im US-Kongress keine Einigung über das NASA-Budget 2014 erzielt werden.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA)



 

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"InSpace" Magazin #501
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Erscheinungsdatum:
30. September 2013
Auflage: 4942 Exemplare


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