InSpace Magazin #545 vom 10. August 2015

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #545
ISSN 1684-7407


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Intro von Simon Plasger

Sehr verehrte Leserinnen und Leser,

in den kommenden Tagen können Sie wieder ein besonderes Schauspiel am Himmel erleben: Die Erde kreuzt die Bahn des Kometen 109P/Swift-Tuttle, auf welcher dieser einiges an Staubteilchen hinterlassen hat. Wenn diese in die Erdatmosphäre eintreten, sehen wir die dabei entstehenden Leuchterscheinungen als Sternschnuppen. Sofern das Wetter mitspielt und keine Wolkendecke den Blick auf den Himmel versperrt, können Sie in den Morgenstunden des 13. Augusts das Aktivitätsmaximum der sogenannten Perseiden erleben.

Viel Freude bei der Lektüre wünscht Ihnen

Simon Plasger

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News

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» SLS: Wichtige Designprüfung abgeschlossen
03.08.2015 - Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA hat das Critical Design Review, eine rigorose Designprüfung, des Space Launch Systems abgeschlossen, ihrer neuen Schwerlastträgerrakete.
Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA will nach über 40 Jahren wieder bemannt zu Zielen jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn aufbrechen. Zunächst sollen die nötigen Technologien für Flüge zum Mars erprobt werden, bevor dann erstmals Menschen auf der Oberfläche des roten Planeten landen sollen. Derartige Missionen erfordern es aber, große Massen mit einem Flug ins All zu starten. Also muss eine neue, große Trägerrakete her.

Mit dem Space Launch System (SLS) entwickelt die NASA momentan eine solche Rakete. Das SLS basiert auf der Technologie des Space Shuttles: Die zylindrische Hauptstufe basiert auf dem orangefarbenen Außentank, unten sind vier modernisierte Space Shuttle-Haupttriebwerke angebracht. Diese verbrennen flüssigen Sauerstoff und flüssigen Wasserstoff und treiben so die Rakete an. Darüber hinaus sind seitlich an der Hauptstufe zwei Feststoffbooster befestigt, die in den ersten Minuten des Fluges einen Großteil des Schubes erzeugen. Sie basieren auf den Feststoffboostern des Space Shuttles, werden jedoch verlängert und modernisiert. Wenn die Feststoffbooster und danach die Hauptstufe ausgebrannt sind, werden sie abgeworfen. Dann wird die Oberstufe des SLS mit der Bezeichnung ICPS (Interim Cyrogenic Propulsion Stage) gezündet. Bei ihr handelt es sich um eine leicht modifizierte Version der Oberstufe der Delta-IV Rakete, die bereits seit mehr als einem Jahrzehnt zuverlässig im Einsatz ist.

Diese Rakete wird über 97 Meter hoch über dem Kennedy Space Center aufragen, betankt fast 3.000 Tonnen wiegen, etwa 40 Meganewton Schub beim Start produzieren und dazu in der Lage sein, 70 Tonnen Nutzlast in eine niedrige Erdumlaufbahn zu befördern. Eine beachtliche Vorgabe, schaffen gewöhnliche Raketen heutzutage doch nicht einmal die Hälfte. Dennoch wird diese erste Version namens Block I nur beim ersten Flug des SLS zum Einsatz kommen. Danach wird auf die leistungsfähigere Oberstufe EUS (Exploration Upper Stage) gewechselt, mit der dann Nutzlasten von bis zu 95 Tonnen möglich sein werden. Das Ende der Fahnenstange? Mitnichten. Beim Block II sollen die bisherigen Feststoffbooster durch leistungsfähigere Exemplare ersetzt werden -genug für satte 130 Tonnen Nutzlast. Mit dieser Rakete sollen dann auch tatsächlich die Flüge zum Mars durchgeführt werden.

Beim Erstflug des SLS soll noch der Block I zum Einsatz kommen. Es handelt sich dabei um die Mission EM-1 (Exploration Mission 1), die spätestens im November 2018 starten wird. Bei ihr soll Orion, das neue Raumschiff der NASA, erstmals unbemannt zum Mond und wieder zur Erde zurück fliegen. Die Entwicklungsarbeiten zu dieser Mission laufen bei der NASA auf Hochtouren. Diese Arbeiten beinhalten etwa Berechnungen und Simulationen, wie sich die Rakete und ihre Bauteile während des Fluges verhalten, Tests von Prototypen einzelner Komponenten oder etwa Testzündungen des Triebwerks oder des Feststoffboosters. Sie finden an vielen verschiedenen Orten in den Vereinigten Staaten statt, koordiniert wird die Entwicklung des SLS durch das Marshall Space Flight Center (MSFC) der NASA im Bundesstaat Alabama.

Diese Integration des SLS als Ganzes betrachtet ist von enormer Bedeutung, vor allem wenn man bedenkt, dass viele tausend Arbeiter und Ingenieure an der Entwicklung beteiligt sind. Deshalb muss von Zeit zu Zeit das Design des SLS überprüft werden, ob es die Anforderungen erfüllt. Dies geschieht in sogenannten Designprüfungen. Die erste fand mit dem Systems Requirements Review im Juli 2012 statt, bei dem die Anforderungen im Bezug auf Kosten, Leistung, Technik und Zeitplan für das SLS festgelegt wurden. Im August 2013 folgte das Preliminary Design Review, bei dem das vorläufige Design der Rakete auf diese Anforderungen überprüft wurde. Nun wurde am 23. Juli mit dem Critical Design Review (CDR) die nächste Designprüfung erfolgreich abgeschlossen. Bei ihm wurde das Design ein letztes Mal kontrolliert, bevor nun endgültig mit der Produktion begonnen wird.

Doch wie läuft eine solche Designprüfung ab? Zunächst haben die Mitarbeiter bei der Entwicklung der einzelnen Elemente der Rakete -wie etwa der Hauptstufe- eigene Einzel-CDRs durchgeführt. Dann sind 13 Teams beim MSFC zusammengekommen, um dort über elf Wochen hinweg mehr als 1.000 Dokumente bezüglich des SLS zu überprüfen. Mögliche Fehler im Design wurden dabei ausfindig gemacht und verbessert. Als dieser Prozess abgeschlossen war, wurden die Ergebnisse an ein unabhängiges Team von erfahrenen Experten der NASA und aus der Industrie weitergegeben. Diese werden die Ergebnisse überprüfen und sollen bestätigen, dass der vorher festgelegte Kosten- und Zeitrahmen eingehalten werden kann. Die Manager des SLS-Programms werden diese Ergebnisse dann der Führung des MSFCs präsentieren. Diese soll dann grünes Licht dafür geben sollen, dem NASA-Hauptquartier die Ergebnisse mitzuteilen.

Auch das Orion-Programm in Houston und das Büro, das für die nötigen Bodenanlagen im Kennedy Space Center, Florida, zuständig ist, werden dieses Jahr noch jeweils ein Critical Design Review abhalten. Sind diese abgeschlossen, kann ein Datum für EM-1 festgelegt werden. Gary Lyles, Chefingenieur des Büros des SLS-Programms, ist jedenfalls zufrieden mit den Ergebnissen des Critical Design Reviews: „Das Team arbeitet auf einem sehr hohen Niveau. Und ich bin unglaublich glücklich über die strukturelle Robustheit des SLS-Programms; die Rakete ist außergewöhnlich leistungsfähig. Wir haben da die richtige Rakete ausgewählt, um zum Mars zu fliegen.“

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA, NSF)


» China: Arbeit am Radioteleskop FAST schreitet voran
04.08.2015 - Ende Juli 2015 beichtete eine Reihe chinesischer Internetseiten über die Fortschritte beim Bau des Radioteleskops FAST (Fivehundred Meter Aperture Spherical Telescope) in einem Talkessel in Qiannan in der Provinz Guizhou im Südwesten Chinas.
Seit 1994 wird in China am Projekt eines in natürlicher Umgebung fest installierten Radioteleskops mit einem Durchmesser von rund 500 Metern gearbeitet, das die Dimensionen und die Leistungsfähigkeit des bekannten Radioteleskops Arecibo in Puerto Rico (Reflektordurchmesser rund 305 Meter) deutlich übertreffen wird. Leitender Wissenschaftler die Projekts, dessen Verwirklichung im Oktober 2008 beschlossen wurde, ist Nan Rendong, Forscher an der Sektion Radioastronomie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Die Grundsteinlegung erfolgte am 26. Dezember 2008.

Größe und Technik des Teleskops in China werden es ermöglichen, schwächere Signale aufzufangen, als es mit er Einrichtung in Puerto Rico möglich ist. Im Gegensatz zu letzteren wird die Anlage in China außerdem in der Lage sein, mit ihrer aktiv kontrollierbaren Oberfläche richtbare Empfangsfelder zur Verfügung zu stellen, deren effektiver Durchmesser bis zu 300 Metern betragen kann. So können nicht nur direkt von oben eintreffende Signale eingefangen werden, sondern auch solche mit einer Abweichung von bis zu 40 Grad vom Zenit.

Wu Xiangping, Direktor der Chinesischen Astronomischen Gesellschaft, freut sich, dass die chinesischen Wissenschaftler künftig nicht mehr mit Daten aus zweiter Hand arbeiten werden müssen. Von den voraussichtlich besseren Eigenschaften des entstehenden Teleskops verspricht er sich den Empfang weiter entfernterer Radioquellen, Hilfe bei der Suche von Leben außerhalb unserer Galaxie und neue Möglichkeiten bei der Erforschung des Ursprungs des Universums. Signale aus einer Entfernung von mindestens 10 Milliarden Lichtjahren hofft man zu empfangen.

Der aus rund 300 betrachteten Standorten ausgewählte in China ist unter anderem wegen der natürlichen Mulde, die allerdings vertieft werden musste, vorteilhaft. Rund 98 Prozent der rechnerisch bei ebener Oberfläche sonst nötigen Erdbewegungen wurden so eingespart. Tatsächlich bewegt wurden nach Angaben aus China rund 540.000 Kubikmeter Aushub.

Auch die vorhandene Bodenzusammensetzung hat Vorteile. Der Karst vor Ort mit seinem überwiegend unterirdischen Wasserhaushalt vereinfacht die Ableitung von Regenwasser und gewährleistet laut Sun Caihong, leitendem Ingenieur, so einen Schutz des Reflektors des Teleskops. Die Eigenschaften von Kalk- und Dolomitgestein wurden bei der Verwirklichung eines unterirdischen Entwässerungssystem genutzt. Wasserfluten, die bei Regenereignissen auftreten können, werden gegebenenfalls durch einen künstlich angelegten Tunnel an einen Bergrücken abgeführt.

Die Abgelegenheit des Ortes schützt vor Störungen durch Geräte, die Mikrowellen aussenden und in Haushalten und Unternehmen mittlerweile in erheblichem Umfang eingesetzt werden. In einem Umkreis von 5 Kilometern gibt es laut chinesischer Darstellung keine Ortschaften oder Städte, in einem Umkreis von 25 Kilometern nur ein Siedlungszentrum.

Am 23. Juli 2015 haben Techniker nach Angaben aus China damit begonnen, den Reflektor des Teleskops zu montieren. Ist er fertig gestellt, wird er aus 4.450 Elementen bestehen, die jeweils ein gleichseitiges Dreieck mit einer Seitenlänge von 11 Metern darstellen.

Auf einem der Hügel in der Umgebung soll nach Angaben von Sun Caihong eine öffentlich zugängliche Beobachtungsplattform entstehen.

Für die Verarbeitung der anfallenden Beobachtungsdaten ist die Verwendung eines Supercomputers namens Skyeye 1 vorgesehen. Das Rechnersystem hat nach Angaben aus China eine Leistung von quadrillionen von Operationen pro Sekunde (1 Quadrillion = 1x 1027). Skyeye 1 wird laut Ren Jingyang, Vizepräsident der Dawning Information Industry Co., mit seiner Integration in ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk mit einer möglichen Datenrate von 100 Gigabyte pro Sekunde die Bedürfnisse des Teleskops spielend erfüllen.

FAST benötigt vermutlich eine Rechenleistung von über 200 Teraflops pro Sekunde (200 Trillionen bzw. 200 x 1018 FLoating-point Operations Per Second). Der in einer ersten Betriebsphase benötigte Speicherbedarf wurde auf über 10 Petabyte (1 Petabyte = 1015 Byte bzw. 1.000 Terabyte) kalkuliert, teile Zhang Peiheng, Forscher beim 1956 gegründeten Institut für Computertechnik bei der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (Chinese Academy of Sciences Institute of Computing Technology, CASICT oder vereinfacht ICT), mit.

Das ICT hatte mit der Dawning Information Industry Co. und der "China (Guizhou) Skyeye Group" im November 2014 die gemeinsame Errichtung eines Supercomputerzentrums in Guizhou vereinbart.

Obwohl das Teleskop-Projekt so wie andere Großprojekte auch nicht vor Verzögerungen gefeit war, geht man derzeit davon aus, dass der Betrieb der neuen Anlage wie seit längerem angepeilt Ende 2016 aufgenommen werden kann.

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(Autor: Axel Nantes - Quelle: CNTV, CCTV, China.org, english.cri.cn, Raumfahrer.net, Xinhua)


» Reschetnjow stellt GloNaSS-M-Produktion ein
08.08.2015 - Der russische Satellitenhersteller Reschetnjow hat am 30. Juli 2015 mitgeteilt, dass er keine weiteren Navigationssatelliten des Typs GloNaSS-M bauen werde. Stattdessen setzt Reschetnjow künftig auf Satelliten der Typen GloNaSS-K und GloNaSS-K2.
Den letzten Satellit aus der Serie GloNaSS-M für das russische Globale Navigations-Satelliten-System (Globalnaja Nawigationnaja Sputnikowaja Sistema) mit der Nummer 61 (GloNaSS-M №61) hat Reschetnjow nach eigenen Angaben vollständig zusammengebaut.

Zwischenzeitlich ist der Satellit aus dem Produktionsbereich des Unternehmens in Schelesnogorsk bei Krasnojarsk in Sibirien an eine für eine Einlagerung geeignete Stelle transferiert worden. Dort will man den Satelliten so lange aufbewahren, bis sein Start notwendig wird und ein Startdatum anvisiert werden kann. Vermutlich erfolgt ein Start in einem Zeitfenster bis 2017.

Reschetnjow baute sei 15 Jahren Satelliten des Typs GloNaSS-M. Der erste GloNaSS-M gelangte 2003 ins All. Gegenüber den in den Jahren davor regelmäßig eingesetzten Satelliten (Zeitstabilität 5x10-13 Sekunden pro Tag) zeichnen sich die GloNaSS-M (Zeitstabilität 1x10-13 s pro Tag) durch eine von drei auf sieben Jahre gesteigerte Auslegungsbetriebsdauer und eine deutlich verbesserte Qualität der von ihnen ausgestrahlten Navigationssignale aus.

Mit ausreichend GloNaSS-M-Satelliten in der russischen Navigationssatellitenkonstellation konnte laut Reschetnjow die Genauigkeit des Systems gegenüber der Konstellation aus älteren Satelliten um den Faktor 10 gesteigert werden.

Im Verlauf der Produktion der GloNaSS-M-Satelliten wurden immer wieder einzelne Satelliten mit zusätzlichen Instrumenten und Geräten ausgerüstet, um diese im Hinblick auf einen Einsatz im All an Bord künftiger Satellitengenerationen zu testen. Rund 10 Systeme für GloNaSS-K(1) und GloNaSS-K2-Satelliten wurden nach Angaben von Reschetnjow auf diese Weise im Raumflug überprüft und für künftige Verwendungen qualifiziert.

Seit 2011 besteht die GloNaSS-Konstellation aus 24 Satelliten des Typs GloNaSS-M, und ist damit seither in vollem Umfang nutzbar, meldete Reschetnjow. Darunter sind laut Reschetnjow (aktuell) acht Satelliten, die zwar ihre Auslegungsbetriebsdauer überschritten haben, aber, weil noch funktionsfähig, weiterhin genutzt werden können.

11 GloNaSS-K(1)-Satelliten (Zeitstabilität 5x10-14 s pro Tag) will Russland bis 2020 in den Weltraum befördern. Noch in der Entwicklung befindet sich das Modell GloNaSS-K2 (Zeitstabilität 1x10-14 s pro Tag). Ein erster entsprechender Satellit soll nach derzeitigem Planungsstand im Jahr 2017 gestartet werden, gab Reschetnjow im Mai 2015 bekannt. Das Raumfahrzeug wird dann voraussichtlich auf einer Sojus-2.1b-Rakete mit Fregat-M-Oberstufe vom militärischen Kosmodrom Plessezk aus auf eine Erdumlaufbahn geschickt.

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(Autor: Axel Nantes - Quelle: Reschetnjow)


» Boeing wird ABS 8 möglicherweise doch nicht bauen
08.08.2015 - Wegen der zunächst vorübergehenden und teilweisen Schließung der staatlichen US-amerikanischen Ex-Im Bank zum 1. Juli 2015 hat der Kommunikationssatellitenbetreiber Asia Broadcast Satellite (ABS) mit Sitz auf Bermuda und in Hongkong die Bestellung des Satelliten ABS 8 bei Boeing aus El Segundo in Kalifornien vorläufig storniert.
Die Nachrichtenagentur Reuters meldete, dass Boeing darum kämpft, eine alternative Finanzierung des Satellitenprojekts im Wert von einigen Millionen US-Dollar zu finden. Der Branchendienst Spacenews spricht von einem Auftragswert von rund 90 Millionen US-Dollar und schreibt, dass ABS nach eigenen Angaben mit Boeing auch nach dem 1. Juli 2015 zusammenarbeitete, um alternative Finanzierungsmöglichkeiten zu untersuchen.

Wegen des aus Fragen der Wettbewerbsneutralität der Export-Import Bank der Vereinigten Staaten von Amerika (Ex-Im Bank) entzogenen Rechts, Geld zu verleihen, und der unsicheren Zukunft der Bank hatte ABS im Juli 2015 die erst im Juni 2015 offiziell bekannt gegebene Bestellung über ABS 8 vermutlich erst einmal zurückgezogen.

Laut Reuters ist der Fall der erste, der im Zuge der Diskussionen im US-Kongress über die Zukunft der Ex-Im Bank, deren Aufgabe es unter anderem ist bzw. war, US-Unternehmen und deren ausländische Kunden mit Krediten zu versorgen, zu einer Vertragsstornierung führte.

Reuters berichtete weiter, dass Boeing nach Angaben einer nicht konkret genannten Quelle durch ABS davon unterrichtet wurde, dass ABS angesichts der ausfallenden Finanzierung durch die Ex-Im Bank jetzt den Bau von ABS 8 durch einen nicht US-amerikanischen Partner in Erwägung ziehe.

Die französische Exportkreditagentur COFACE (Compagnie Francaise d’Assecurance pour le Commerce Extérieur) beispielsweise unterliegt derzeit keinen Einschränkungen wie die Ex-Im Bank. Sie wäre in der Lage, Projekte mit den in Frankreich ansässigen Satellitenherstellern Airbus Defence and Space und Thales Alenia Space zu unterstützen.

Zusätzlich macht der derzeitige Anstieg des Dollar-Preises gegenüber dem Euro europäische Anbieter interessanter, da ihre Produkte gegenüber solchen aus den Vereinigten Staaten von Amerika nun günstiger zu haben sind, urteilt Peter B. de Selding von den Spacenews.

Boeing hätte ABS 8 den ursprünglichen Plänen zufolge im Jahre 2017 liefern sollen. Den Start des Satelliten auf einer Falcon-9-1.2-Rakete von SpaceX visierte man für Ende 2017 oder Anfang 2018 an. ABS hat vor, mit dem neuen Satelliten sein Geschäft mit Fernseh- und Rundfunkausstrahlungen und Diensten für große Unternehmenskunden und Regierungsstellen auszubauen. Adressieren möchte man Nutzer in Australien, Neuseeland, dem mittleren Osten, in Russland sowie im Süden und Südwesten Asiens.

ABS 8 hat außerdem die Aufgabe, den auf Basis des Bus A2100 von Lockheed Martin aufgebauten ABS 7 zu ersetzen. Letzterer wurde als Koreasat 3 (Mugungwha 3) für die Koera Telecom am 4. September 1999 von Kourou in Französisch Guayana aus ins All transportiert und befindet sich seit 2010 im Besitz von ABS. Dementsprechend ist ABS 8 für eine Stationierung bei 116,1 Grad Ost im Geostationären Orbit gedacht.

Die von ABS und Boeing besprochene Version besitzt insgesamt 50 Transponder, darunter solche für das C, das Ka- und das Ku-Band. Die anvisierte Leistung der Kommunikationsnutzlast beziffert ABS auf über neun Kilowatt. Für Antrieb und Lageregelung des auf Boeings Satellitenbus 702SP aufzubauenden Raumfahrzeugs sind ausschließlich elektrische Triebwerke vorgesehen.

Im Unterschied zu dem jüngst auf einer Falcon-9-Rakete von SpaceX gestarteten Satelliten für ABS (ABS 3A) gab es für ABS 8 laut ABS wegen eines unterschiedlichen Geschäftsszenarios keine Abhängigkeit von einem gleichzeitig zu startenden anderen Kommunikationssatelliten. Trotzdem ist natürlich ein Start gemeinsam mit einem anderen Satelliten möglich.


(Autor: Axel Nantes - Quelle: ABS, Boeing, Reuters, Spacenews)


» GloNaSS-Erweiterung um IGSOs angedacht
09.08.2015 - Die russische Raumfahrtagentur Roskosmos sieht die Finanzierung eines Programms zur Entwicklung einer Erweiterung des Weltraumsegments des russischen Satellitennavigationssystems um Satelliten auf inklinierten geosynchronen Umlaufbahnen vor.
Die russische Nachrichtenagentur TASS meldete am 31. Juli 2015, dass Roskosmos beabsichtige, das russische Globale Navigations-Satelliten-System (Globalnaja Nawigationnaja Sputnikowaja Sistema) so zu erweitern, dass seine Genauigkeit für Nutzer auf russischem Boden und in arktischen Gebieten größer als bisher wird. Eine entsprechende Entwicklung soll nach Angaben der TASS durch Roskosmos mit (umgerechnet rund) 7 Millionen US-Dollar unterstützt werden. Die Website artic.ru nennt in diesem Zusammenhang eine Summe von bis zu 417,7 Millionen Rubel.

Laut TASS wird die Notwendigkeit der GloNaSS-Erweiterung in einem Dokument einer staatlichen Beschaffungsstelle mit Schwierigkeiten bei der Entwicklung von hoch-genauen Navigationssatelliten vom Typ GloNaSS-K und Problemen bei der Nutzung von GloNaSS-Bodenstationen in der Arktis begründet.

Weiter schieb die TASS, dass sich die Notwendigkeit der GloNaSS-Erweiterung laut Roskosmos aus Restriktionen, die die Beschaffung von elektronischen Bauteilen und Komponenten mit spezifischen erweiterten Eigenschaften für GloNaSS-K-Satelliten aus dem Ausland betreffen, ergibt, wegen Verzögerungen bei Einrichtung am Boden positionierter Teile des Weltraumsegments von GloNaSS und der Tatsache, dass GloNaSS-Kontrollstationen in der Antarktis wegen fehlender Synchronisation mit Einrichtungen auf russischem Boden keinen der Genauigkeit förderlichen Zeit- und Frequenzabgleich vornehmen können.

Zwischen vier und sechs Satelliten auf inklinierten geosynchronen Orbits (IGSO) könnten eine passende Erweiterung für GloNaSS darstellen. Die Umlaufbahnen dieser Satelliten würden eine Inklination, also eine Neigung gegen den Erdäquator, von voraussichtlich rund 63 Grad haben. Mit ihnen wäre Informationen aus dem bereits genannten Dokument zufolge eine Genauigkeit von 60 Zentimetern auf russischem Boden und in arktischen Gebieten zu erzielen.

Im chinesischen Satellitennavigationssystem BDS (BeiDou System / BeiDou Navigation Satellite System) und dem indischen regionalen Satellitennavigationssystem IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) werden bereits Satelliten auf inklinierten geosynchronen Umlaufbahnen eingesetzt.

Artic.ru berichtete, dass eine umfassende Basis für die Entwicklung der GloNaSS-Erweiterung in den Bereichen Forschung, Wissenschaft und Technik zum 25. November 2016 bereitgestellt sein sollte.

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(Autor: Axel Nantes - Quelle: arctic.ru, iecca.ru, tass.ru)


» Holm soll Ursache für Falcon 9-Fehlschlag sein
21.07.2015 - Am Montag gab Elon Musk in einer Pressekonferenz bekannt, dass ein fehlerhaft hergestellter Holm die Ursache für den Absturz der Falcon 9 war. Der Holm hat bei 20% der zertifizierten Festigkeit versagt.
Nach dem Absturz der Falcon 9 am 28. Juni bei einer ISS-Versorgungsmission war es für mehrere Wochen still geworden um SpaceX und Elon Musk. Normalerweise ist Musk keiner, der die Öffentlichkeit scheut, sondern sie gezielt mit kleinen Informationsbrocken versorgt, um das öffentliche Interesse und die Spekulationen am Laufen zu halten. Diesmal war jedoch Funkstille. Diese wurde gestern gebrochen als Elon Musk die vorläufigen Untersuchungsergebnisse auf einer Telefonkonferenz präsentiert hat und sich den Fragen der Journalisten stellte.

Der Fehlstart
Der Falcon 9 Start am 28. Juni verlief zunächst tadellos. Jedoch bildete sich bei ca. 136 Sekunden nach dem Start eine weiße Wolke um die Rakete, sodass sie aus dem Sichtfeld verschwand. Als sich die Wolke lichtete, war die Rakete plötzlich verschwunden. Sofort war klar, dass der Start gescheitert ist. Dragon separierte noch von der Rakete, stürzte jedoch dann ins Meer. Bereits kurz nach dem Start konnte man nach Analyse des Bildmaterials sehen, dass aus der Oberstufe eine weiße Wolke aus Sauerstoff entwichen ist. Elon Musk bestätigte auch via Twitter, dass es ein Überdruckereignis in der Oberstufe gegeben hatte.

Auf der Telefonkonferenz hat Musk nun das Heliumsystem als Auslöser des Überdruckes benannt. Es kam jedoch nicht zu einem Platzen einer der Heliumtanks im Inneren des Flüssigsauerstofftanks, sondern vielmehr hatte sich die Halterung des Heliumtanks gelöst. Das schließt man aus den Daten verschiedener Beschleunigungssensoren an der Rakete. Bei einem Platzen des Heliumtanks hätte es eine andere Systemantwort gegeben.

Die Heliumtanks sind mit Holmen am Boden des Flüssigsauerstofftanks befestigt. Da Helium leichter ist als flüssiger Sauerstoff, hat der Tank massiven Auftrieb und muss mit den Holmen am Boden gehalten werden. Je höher die Beschleunigung der Rakete ist, desto höher ist der Druck im flüssigen Sauerstoff und desto höher ist die Auftriebskraft, die den Heliumtank am Boden halten muss.

Durch den Riss des Holms schnellte der Heliumtank nach oben und die strukturelle Integrität vom Heliumsystem versagte. Durch den Austritt von Helium kam es dann zum Reißen des Oberstufentanks.

Der Holm
Die Holme bezieht SpaceX von einem externen Zulieferer und sie sind zertifiziert vom Zulieferer für eine nominelle Last von 10.000 lbf (44 kN). Während dem Flug treten maximale Lasten von 3.500 lbf (16 kN) auf dem Holm auf, es gibt also einen Sicherheitsfaktor von ca. 3. Zum Zeitpunkt der Anomalie herrschte eine Last von ca. 2000 lbf (9 kN). Das sorgte für einige Verwunderung bei SpaceX, ob denn manche Holme nicht einmal 20% der zertifizierten Last vom Hersteller halten.

Daraufhin hat SpaceX einige Holme vom Hersteller selbst getestet und einige sind bei weniger als der zertifizierten Laste gerissen – nicht jedoch bei den 9 kN, die im Flug geherrscht haben. Da es jedoch keine andere Erklärung für die Unglücksursache gab, hat Musk angeordnet, dass sämtliche Holme bei SpaceX auf Lager getestet werden und bei ca. 1000 Tests ist tatsächlich ein Holm bei ca. 9 kN gerissen.

Diese experimentelle Verifikation der These macht dies zur wahrscheinlichen Unglücksursache. Weitere Untersuchungen in alle Richtungen sollen jedoch folgen.

Elon Musk rechnet mit dem nächsten Falcon 9 Start für Ende September. Dies kann sich jedoch noch weiter verzögern, falls weitere Anomalien identifiziert werden. Die Falcon Heavy soll jetzt im April abheben. Nichtsdestoweniger beabsichtigt SpaceX im Jahre 2015 noch alle für 2015 geplanten Kunden zu fliegen laut einem Statement auf der Webseite. Laut Musk bedeutet der Fehlstart einen größeren finanziellen Verlust für SpaceX in der Größenordnung von mehreren 100 Millionen Dollar. Da SpaceX jedoch kürzlich eine Milliarde Dollar Investment von Google eingesammelt hat, dürften die finanziellen Verluste abfangbar sein.
(Autor: Tobias Willerding - Quelle: Elon Musk, SpaceX)


» Ein Jupiterähnlicher Exoplanet bei HIP 11815
28.07.2015 - Ein internationales Wissenschaftlerteam hat womöglich einen Exoplaneten in der ungefähren Größe unseres Jupiters entdeckt, der seinen Zentralstern in einer ähnlichen Entfernung umläuft. Diese Konstellation könnte eine wichtige Rolle für die Entstehung lebensfreundlicher Umgebungen in einem System spielen.
Der Stern HIP 11815, der eine große Ähnlichkeit zu unserer Sonne aufweist, könnte einen Trabanten haben, der etwa unserem Jupiter entspricht. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Astronomenteam nach Beobachtungen mit dem 3,6-Meter-Teleskop der ESO.

Bislang werden zumeist Exoplaneten detektiert, die deutlich größer als unsere Erde sind und ihre Zentralgestirne in geringen Distanzen umlaufen. Das hat mit den verfügbaren Messmethoden zu tun, die zunächst hauptsächlich auf Planeten weit jenseits der Jupitergröße ansprachen. Noch immer ist der Nachweis von Planeten in größeren Sonnendistanzen schwierig. Inzwischen können auch Gesteinsplaneten angemessen werden, jedoch handelt es sich hier bislang fast immer um sogenannte Supererden mit einem mehrfachen Erddurchmesser.

Zwar sind inzwischen zahllose jupiterähnliche Planeten in verschiedensten Entfernungen zu ihrem Mutterstern bekannt, die nun entdeckte Konstellation bei HIP 11815 weist allerdings die bisher größte Ähnlichkeit zu unserem System auf. Hierbei wurde die Existenz des vermuteten Gasriesen durch das leichte Zittern des Zentralsterns entdeckt. Da die Inklination der Planetenbahn nicht bekannt ist, lässt sich lediglich sein Mindestdurchmesser bestimmen.

Die Anwesenheit von Planeten in der Größe und Entfernung zur Sonne, wie sie der Jupiter aufweist, könnte nach aktuellen Theorien eine bedeutsame Rolle für die Begünstigung der Entstehung lebensfreundlicher Umgebungen in einem System spielen. So stabilisierte womöglich Jupiter während und nach der Entstehung unseres Sonnensystems den Asteroidengürtel und verhindert durch seine Schwerkraft ein Asteroidenbombardement der inneren Planeten.

Diese Annahme leitete das unter brasilianischer Führung arbeitende Forscherteam bei ihrer Beobachtung sonnenähnlicher Sterne mit dem HARPS-Instrument (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) am 3,6-Meter-Teleskop der ESO, das zum La-Silla-Observatorium der ESO in rund 2.400 Metern Höhe in den chilenischen Anden gehört.

Auch der Zentralstern des Systems weist Parallelen zu unserer Sonne auf. Er hat eine vergleichbare Masse, ungefähr das selbe Alter und eine ähnliche chemische Zusammensetzung. Letztere könnte auf die Existenz weiterer Gesteinsplaneten im inneren System hinweisen.

Jorge Melendez von der Universidade de Sao Paulo in Brasilien, Leiter des internationalen Forscherteams, zeigt sich begeistert sowohl über die Entdeckung, als auch die Möglichkeiten des ESO. „Die Suche nach einer Erde 2.0 und nach einem kompletten Sonnensystem 2.0 ist eine der aufregendsten Ziele der Astronomie. Wir sind begeistert, mit den Beobachtungseinrichtungen der ESO hier brandaktuelle Forschung betreiben zu können.“

Vollen Zugang zu den Einrichtungen der ESO, deren erste Installationen bereits 1977 in Betrieb gingen, hat Brasilien erst seit der Unterzeichnung der Beitrittserklärung zur ESO im Jahre 2010. Megan Bedell von der University of Chicago merkt abschließend an: „Nach zwei Jahrzehnten Jagd auf Exoplaneten können wir dank der Langzeitstabilität von Planetensuchern wie HARPS nun endlich langperiodische Gasriesen ähnlich denen in unserem eigenen Sonnensystem beobachten. Diese Entdeckung ist in jeder Hinsicht ein aufregender Hinweis darauf, dass andere Sonnensysteme da draußen darauf warten, von uns entdeckt zu werden.“

Aufgrund der methodisch bedingten verbliebenen Unsicherheiten sind noch Folgebeobachtungen erforderlich, um die Resultate der Forscher zu bestätigen.


(Autor: Roman van Genabith - Quelle: ESO)


» China: Navsats BeiDou-3 M1-S und M2-S im All
31.07.2015 - Die beiden chinesischen Navigationssatelliten BeiDou-3 M1-S und M2-S gelangten am 25. Juli 2015 an Bord einer chinesischen, vierstufigen Rakete des Typs Langer Marsch 3B in den Weltraum.
Der Start erfolgte am 25. Juli 2015 von der Rampe Nr. 2 vom Satellitenstartzentrum Xichang (XSLC) aus um 14:29 Uhr MESZ, das ist 20:29 Uhr Ortszeit, gleichzeitig Pekinger Zeit. Die Nutzlast - die beiden Navigationssatelliten für das chinesische Satellitennavigationssystem BDS (BeiDou System / BeiDou Navigation Satellite System) alias Compass - saß dabei auf einer erst zum zweiten mal eingesetzten Oberstufe, die zum ersten Mal zwei Navigationssatelliten gleichzeitig zu befördern hatte.

Die ersten drei Stufen der Langer Marsch 3B brachten Oberstufe und Nutzlast auf eine Transferbahn mit einem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt von rund 186 Kilometern Höhe und einem erdfernsten Bahnpunkt von rund 18.390 Kilometern über der Erde. Für das Verlassen der erreichten, rund 55 Grad gegen den Erdäquator geneigten Übergangsbahn hatte anschließend die Yuanzheng 1 (YZ-1) genannte Oberstufe (Yuanzheng bedeutet so viel wie Expedition) zu sorgen.

Die Oberstufe ist mit einem Haupttriebwerk ausgerüstet, das unsymmetrisches Dimetyhlhydrazin (UDMH) als Brennstoff und Stickstofftetroxid (N2O4) als Oxidator nutzt. Der Nominalschub des Triebwerks beträgt 6,5 Kilonewton. Die nach Angaben aus China auf eine maximale Missionsdauer von 6,5 Stunden ausgelegte Stufenkonstruktion soll (mindestens) zwei Brennphasen absolvieren können und sich auch für den Transport mehrerer Nutzlasten in unterschiedliche Orbits eignen.

Die beiden zuvor nebeneinander in Tandem-Konfiguration montierten Satelliten mit einer Startmasse von jeweils rund 1.010 Kilogramm wurden von der Oberstufe nach rund 3,5 Stunden Gesamtflugzeit in annähernd kreisförmigen Umlaufbahnen in rund 22.000 Kilometern Höhe über der Erde ausgesetzt. Die von der US-amerikanischen Weltraumüberwachung beobachtete Bahnneigung gegen den Erdäquator lag bei 55 Grad.

Bei den beiden neuen dreiachsstabilisierten Satelliten - die zu 98% aus in China produzierten Teilen bestehen sollen - handelt es sich um unterschiedlich ausgestattete Testmodelle der dritten Beidou-Generation. Konkret sind sie für einen Einsatz auf Umlaufbahnen in mittlerer Höhe, MEO für Medium Earth Orbit gedacht. Ihren Status als experimentelle Raumfahrzeuge spiegelt das S in den Satellitenbezeichnungen M1-S und M2-S wieder (S steht für shiyan, übersetzt Test), das M signalisiert den Orbit in mittlerer Höhe. In der Animation des Satellitenaussetzens auf den Bildschirmen des chinesischen Startkontrollzentrums, die das chinesische Staatsfernsehen zeigte, waren die Satellitenbezeichnungen gut zu erkennen.

Mit der dritten Ausbaustufe und den Satelliten der dritten Generation hofft China auf eine weltweite Abdeckung ab dem Jahre 2020. Dann soll die aktive Satellitenkonstellation 35 Raumfahrzeuge umfassen. Aufgabe der jetzt gestarteten Satelliten ist es unter anderem, Verbindungen zwischen Satelliten (inter-satellite links) zu testen. Dabei will man ein neu entwickeltes Datenübertragungsprotokoll einsetzen, das die mögliche Datenrate ungefähr verdoppelt.

An Bord der Satelliten sollen sich außerdem neue, hochgenaue Rubidium-Uhren chinesischer Konstruktion befinden. Die neuen Uhren haben nach Angaben aus China gegenüber älteren Konstruktionen Vorteile hinsichtlich geringerer Masse und Baugröße. Zu Beginn seines Navigationssatellitenprogramms hatte China noch Rubidium-Uhren des Schweizer Lieferanten Temex eingesetzt. Reverse Engineering beim Bau von Atomuhren für Navigationsnutzlasten wird China verschiedentlich unterstellt.

Zur Ausrüstung der von der chinesischen Akademie für Raumfahrttechnik (Chinese Academy of Space Technology, CAST) gebauten Satelliten gehören möglicherweise auch neue Systeme zur Lageregelung, darunter kleine 10 Newton starke Zweistofftriebwerke mit einer Masse von jeweils rund 600 Gramm. Sie sollen über die geplante Auslegungsdauer von 12 Jahren (nach alternativen Angaben von 15 Jahren) für Lageregelung sowie für Orbitanpassungen eingesetzt werden.

Der Start von BeiDou-3 M1-S und M2-S war nach Angaben aus China der 206. Einsatz einer Rakete des Typs Langer Marsch insgesamt und der 63. einer Rakete der Serie Langer Marsch 3.

BeiDou-3 M1-S ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.748 und als COSPAR-Objekt 2015-037A, BeiDou-3 M2-S mit der NORAD-Nr. 40.749 und als COSPAR-Objekt 2015-037B.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: bbs.9ifly.cn, beidou.gov.cn, CAST, Chinanews, Raumfahrer.net, spacechina.com, Xinhua)



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"InSpace" Magazin #545
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10. August 2015
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