InSpace Magazin #553 vom 1. Februar 2016

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #553
ISSN 1684-7407


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Intro von Simon Plasger

Sehr verehrte Leserinnen und Leser,

bereits vor etwa einem halben Jahr ist die Raumsonde New Horizons an Pluto vorbeigeflogen - und noch immer sind lange nicht alle Daten übertragen worden. Es wird wohl noch ein weiteres halbes Jahr dauern, bis alles auf der Erde angekommen sind und die Auswertung der Daten dürfte ein vielfaches der Zeit in Anspruch nehmen.

Über die ersten Interpretationen der Daten sowie natürlich über vieles weitere aus Raumfahrt und Astronomie informieren wir Sie in dieser Ausgabe des InSpace-Magazins.

Viel Freude bei der Lektüre wünscht Ihnen

Simon Plasger

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Updates / Umfrage

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News

• New Horizons - fast Halbzeit bei der Datenübertragung «mehr» «online»
• 5. indischer Navigationssatellit für IRNSS im All «mehr» «online»
• APStar 9 an Betreiber übergeben «mehr» «online»
• KBKhA Woronesch testet elektrisches Triebwerk «mehr» «online»
• Breeze-M-Oberstufe setzt Fragmente in GSO frei «mehr» «online»
• Das All, der Müll, und ... «mehr» «online»
• Sonnenobservatorium ADITYA L1 nicht vor 2019 im All «mehr» «online»
• Ariane 5 bringt Intelsat 29e ins All «mehr» «online»
• Proton-M bringt EUTELSAT 9B mit EDRS-A ins All «mehr» «online»


» New Horizons - fast Halbzeit bei der Datenübertragung
18.01.2016 - Nach und nach werden Bild- und sonstige Daten aus dem Datenspeicher der Sonde New Horizons zur Erde übertragen. Das soll so noch bis Herbst anhalten. Auch ein halbes Jahr nach dem Vorbeiflug am Pluto-System werden immer neue spektakuläre Bilder veröffentlicht. Bei ihrer Interpretation bleiben die Wissenschaftler vorsichtig.
Bislang sind weniger als die Hälfte der Daten über das Pluto-System zur Erde übertragen. Aber bereits jetzt wird die enorme Bandbreite neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse sichtbar. So äußerte sich sinngemäß Alan Stern, Leiter des New-Horizons-Forschungsteams am US-amerikanischen Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, unlängst auf der Herbsttagung der American Geophysical Union in San Francisco. Selbst wenn man Alan Stern und die vielen anderen, mit New Horizons-Daten befassten Forscher nicht persönlich kennt, kann man aus ihren Stellungnahmen und Zitaten auch nach einem halben Jahr noch entnehmen, dass sie ihr Glück kaum fassen können. Nicht nur die Technik der Sonde funktionierte nach neuneinhalb Jahren des Anflugs im entscheidenden Augenblick des kurzen Vorbeiflugs tadellos (sieht man von der überraschenden Aktivierung des Sicherheitsmodus zehn Tage vor der nächsten Annäherung ab). Zum Forscherglück gehört auch, was man dann seitdem mit fast jedem übertragenem Bild vom Pluto zu sehen bekommt: Eine überraschend erdähnlich Welt, wenn man davon absieht, dass alles um über 200 Grad Celsius kälter ist, mit vergleichsweise jungen Oberflächenstrukturen.

Das eine oder andere hätte man sich denken können
Obwohl - es gab schon so eine Ahnung, zumindest kann man das bei Dr. Orkan Umurhan, einer der Wissenschaftler im New Horizons-Team „Geology and Geophysics Investigation“ (GGI) und Astrophysiker mit Spezialgebiet protoplanetare Scheiben, herauslesen. Er wurde bereits vor zwei Jahren von Alan Stern und Jeff Moore (Leiter des GGI-Teams) mit der Aussicht angeworben, mit Pluto und Charon eine Welt analysieren zu können, wie er sie noch nie zuvor gesehen habe. Konkret ging es im Vorstellungsgespräch um das Verhalten verschiedener Elemente in gefrorener und möglicherweise auch flüssiger Form bei Temperaturen und Drücken.

Im Nachhinein wundert sich Umurhan selbst, warum er und alle anderen um ihn herum so überrascht waren. Denn bereits vorher wusste man, dass der Triple-Punkt für Kohlenmonoxid und Stickstoff auf dem Pluto aufgrund der dortigen Tiefsttemperaturen von rund minus 230 Grad Celsius im Bereich des Möglichen lag. Der Triple-Punkt oder auch Dreiphasenpunkt bestimmt in einem Temperatur-Druck-Diagramm jene Kombination, bei der ein Element sowohl fest als auch flüssig oder gasförmig vorliegt.

Ein Schlüssel zum Verständnis vieler geologischer Aktivitäten auf Pluto liegt nach Überzeugung der Forscher in der Rolle der mächtigen Schicht aus Stickstoff-Eis und anderen gefrorenen und dennoch flüchtigen Gasen (Methan und Kohlenmonoxid), die die linke Seite von Plutos „Herz“ ausmachen, eine ausgedehnte Ebene von 1.000 Kilometern Durchmesser mit dem informellen Namen Sputnik Planum. Der in der Ebene verdunstende Stickstoff schlägt sich in den umgebenden höheren Regionen nieder und fließt in Gletschern zurück in die Ebene. Der Prozess formt die Pluto-Landschaft bis heute. Umurhan arbeitet an einer modellhaften Reproduktion einzelner Landschaftsformen unter diesen Bedingungen.

Dabei müssen etliche Annahmen getroffen werden. Basis sind unter anderem Laborergebnisse zum Fließverhalten von Stickstoff unter solchen Temperaturen. Schneller als Gletschereis auf der Erde, aber doch noch so langsam, dass die Fließgeschwindigkeit in Dutzenden von Jahren gemessen werden muss. Laborversuche sind nach Umurhans Worten keineswegs eine ausreichende Basis zur Parameterbestimmung. Hinzu komme, dass zwar die vorkommenden Elemente und Verbindungen an der Oberfläche (Stickstoff, Kohlenmonoxid und Methan) in und um Sputnik Planum zuverlässig bestimmt werden konnten, aber noch nicht deren relativen Anteile. Das ist für die Bestimmung der Viskosität (oder Zähflüssigkeit) durchaus von Bedeutung. Zudem werde nur angenommen, dass das Hochland aus extrem harten Wassereis besteht, quasi der „Felsengrund“, der von einer dünnen Schicht aus Stickstoff- und/oder Kohlenmonoxid-Eis überzogen ist.

Alles in Bewegung
Sputnik Planum liegt einige Kilometer unterhalb der umgebenden Berge. Man darf sich das Planum aber nicht als perfekte Ebene vorstellen. Im Licht der tiefstehenden Sonne zeigt sich, dass sich die Polygone (oder Zellen) mit 16 bis 40 Kilometer Durchmesser zur Mitte um bis zu rund 100 Meter aufwölben. Das überwiegend aus Stickstoff bestehende Eis in der Ebene scheint zusätzlich, vergleichbar mit den Vorgängen im Erdmantel, einer langsamen Wärmekonvektion unterworfen zu sein, weil es in vermutlich mehreren Kilometern Tiefe wärmer ist als an der Oberfläche. Fester Stickstoff wird elastisch, steigt in großen Blasen auf, kühlt aus und sinkt erneut ab.

William McKinnon von der Washington Universitiy in St. Louis und stellvertretender Leiter des NH-Geologen-Teams vergleicht das mit einer Lavalampe. Die Grabenbrüche zu den Nachbarzellen markieren jene Stellen, an denen der an der Oberfläche abgekühlte, aber immer noch zähfließende Stickstoff wieder absinkt. Hier wäre zu klären, ob das ganz spannungsfrei erfolgt oder, angelehnt an die Plattentektonik auf der Erde, es zu Verspannungen kommt, die zu Beben führen.

Die auf Sputnik Planum zu erkennenden Muster aus den zahlreichen, ca. 10 Meter tiefen Gruben, die sich teilweise in die Länge ziehen, seien möglicherweise die Folge punktuell starker Sublimation von Stickstoff und eventuell auch Methan.

Alan Howard von der University of Virginia in Charlottesville, USA, ist Mitarbeiter im New Horizons-Team „Geology, Geophysics and Images“ und resümiert, es seien Nachweise ausgedehnter glazialer Aktivitäten sowohl in der Vergangenheit als auch in der Gegenwart gefunden worden, einschließlich ganzer Netze von erodierten Tälern, teilweise auch sogenannte hängende Täler, bei denen das Tal an einer Cliff-Kante abbricht und sich an tieferer Stelle fortsetzt. „Pluto hat unsere Erwartungen hinsichtlich der Vielfalt von Landschaften und geologischen Prozessen erheblich erweitert – Prozessen, die bis heute anhalten“, so Alan Howard.

Faszinierende Atmosphäre
In den letzten Monaten kamen von New Horizons auch Daten zu den atmosphärischen Dunstschichten, die Pluto bis in mehrere hundert Kilometer Höhe umgeben. Das Wissenschaftsteam geht nun mehreren Fragen zur Pluto-Atmosphäre nach: Wo entsteht der Dunst, warum bildet er Schichten und wie verändern sich diese um den Pluto herum. „Wie fast alles auf Pluto erweist sich der Dunst auf Pluto erheblich komplizierter als gedacht“, stellt Andy Cheng, New Horizons Co-Investigator am John Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland. „Aber mit den bereits jetzt vorhandenen, ausgezeichneten New Horizons-Daten erwarten wir bald ein besseres Verständnis.“

So glauben die Wissenschaftler, dass der Dunst das Ergebnis fotochemischer Reaktionen des Methans und anderer Moleküle mit dem Sonnenlicht ist. Ergebnis sind Kohlenwasserstoffe, Acetylen und Ethylen, die sich zu Partikeln im Mikrometer-Bereich verbinden und im Sonnenlicht als leuchtend blauer Dunst erscheinen.



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(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA, JHUAPL, SwRI)


» 5. indischer Navigationssatellit für IRNSS im All
20.01.2016 - Am 20. Januar 2016 brachte eine Trägerrakete vom Typ PSLV den indischen Navigationssatelliten IRNSS 1E von der Rampe Nummer 2 des Raumflugzentrums Satish Dhawan der indischen Weltraumforschungsorganisation (ISRO) auf der Insel Sriharikota an Indiens Südküste aus in den Weltraum.
Die erste Stufe der Rakete mit der missionsbezogenen Bezeichnung PSLV-C31 wurde von sechs zusätzlichen, seitlich angebrachten Boostern unterstützt, die Rakete flog in der sogenannten XL-Version. Letztere kam bereits beim Start der Mondsonde Chandrayaan 1 (PSLV-C11), des Kommunikationssatelliten GSAT 12 (PSLV-C17), des Radarsatelliten RISAT 1 (PSLV-C19), des Marsorbiters MOM alias Mangalyaan (PSLV-C25), dem Start der Satellitenkonstellation UK-DMC3 (PSLV-C28), des Forschungssatelliten Astrosat (PSLV-C30) und der vier Schwestersatelliten von IRNSS 1E zum Einsatz.

Im Rahmen der Mission PSLV-C22 gelangte IRNSS 1A am 1. Juli 2013 in den Weltraum. IRNSS 1B war am 4. April 2014 Nutzlast auf PSLV-C24. IRNSS 1C wurde am 15. Oktober 2014 von PSLV-C26 befördert, IRNSS 1D am 4. April 2015 von PSLV-C27.

Der Flug des beim Start 44,4 Meter hohen, rund 320 Tonen schweren Projektils PSLV-C31 mit IRNSS 1E an der Spitze begann um 09:31 Uhr Ortszeit (IST) bzw. um 05:01 Uhr MEZ am 20. Januar 2016. Nach dem Aufbrauchen des festen Treibstoffes in den seitlich angebrachten Boostern vom Typ PS0M-XL und der ersten Stufe mit der Bezeichnung PS1 sowie der Zündung der zweiten, mit den flüssigen Treibstoffen UH25 (75% Unsymmetrisches Dimethylhydrazin (UDMH) + 25% Hydrazinhydrat) und N2O4 (Distickstofftetroxid) betriebenen Raketenstufe PS2 wurde die Nutzlastverkleidung abgeworfen.

Anschließend trat die dritte Stufe PS3 in Aktion, die festen Treibstoff verbrannte. In der vierten und letzten Raketenstufe PS4 alias L-2-5 wurden wieder flüssige Treibstoffe, hier mit MMH als Brennstoff und eine Mischung aus Stickstoffoxiden (MON-3) als Oxidator, verwendet. Nachdem diese ihre Arbeit erledigt hatte, erfolgte nach einer kurzen, etwa eine halbe Minute dauernden, Freiflugphase knapp 20 Minuten nach dem Abheben die Abtrennung des Navigationssatelliten mit einer Startmasse von 1.425 Kilogramm (unbetankt 598 Kilogramm).

Nach dem Aussetzen von IRNSS 1E lief an Bord eine automatische, vorprogrammierte Sequenz ab, an deren Ende die erfolgreiche Entfaltung der beiden Solarzellenausleger des Satelliten stand. Den Einsatzbeginn der beiden zusammen maximal rund 1.660 Watt elektrischer Leistung bereitstellenden Solarzellenausleger konnte das MCF für Master Control Facility genannte Satellitenkontrollzentrum im indischen Hassan an Hand empfangener Telemetriedaten bestätigen.

Der geplante Transferorbit wurde nach Angaben der ISRO mit großer Exaktheit erreicht. IRNSS 1E gelangte auf eine Erdumlaufbahn mit einem Perigäum, dem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt, von rund 282,4 Kilometern, und einem Apogäum, dem erdfernsten Bahnpunkt, von rund 20.655,3 Kilometern. Ihre Neigung gegen den Erdäquator betrug rund 19,21 Grad.

Um die vorgesehene geosynchrone, laut ISRO 28,1 Grad gegen den Äquator geneigte annähernd kreisförmige Erdumlaufbahn in rund 35.786 Kilometern Höhe zu erreichen, wird ein sogenanntes Apogäumstriebwerk mit 440 Newton Schub an Bord von IRNSS 1E zum Einsatz kommen. Es hat die Aufgabe, vier zum Erreichen der Zielbahn nötige Brennphasen zu absolvieren. Außerdem an Bord befinden sich zwölf 22 Newton starke Triebwerke für Bahnanpassungen und Lageregelung.

IRNSS 1E ist der erste Satellit des Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS) - einer Konstellation aus zunächst sieben Satelliten - der auf einem rund 28,1 Grad gegen den Erdäquator geneigten Orbit den Äquator regelmäßig im Bereich von 111,75 Grad Ost kreuzen wird.

Drei weitere Äquatorkreuzer des IRNSS befinden sich bereits im All. Bei ihnen handelt es sich einerseits um IRNSS 1A und IRNSS 1B. IRNSS 1A ist auf einer rund 27,5 Grad gegen den Äquator geneigten Bahn unterwegs, IRNSS 1B auf einer rund 30,5 Grad geneigten Bahn. Beide Satelliten kreuzen den Äquator im Bereich von 55 Grad Ost. Außerdem kreist IRNSS 1D um die Erde und kreuzt den Äquator bei 111,75 Grad Ost mit 30,5 Grad geneigter Bahn.

Zusätzlich im All befindet sich IRNSS 1C, der auf mehr oder weniger geostationärer Bahn unterwegs ist. Jüngst wurde der Satellit bei 82 Grad Ost auf einer rund 4,7 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn beobachtet.

Die Kombination aus Satelliten auf inklinierten, das heißt geneigten Bahnen und solchen auf Positionen im Geostationären Orbit ermöglicht es, innerhalb eines Navigationssatellitensystems für Kommunikationseinheiten am Erdboden Dreipunktpeilungen zur Verfügung zu stellen, was für eine exakte Positionsbestimmung essentiell ist. Solche Peilungen wären nicht möglich, würden die Satelliten des Systems ausschließlich an Positionen im Geostationären Orbit stehen.

Im Jahre 2016 möchte die ISRO die erste Ausbaustufe des IRNSS mit den Starts von IRNSS 1F und 1G abschließen.

Als Auslegungsbetriebsdauer von IRNSS 1E nennt die ISRO 12 Jahre. Der Satellit ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.241 und als COSPAR-Objekt 2016-003A.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ISRO)


» APStar 9 an Betreiber übergeben
22.01.2016 - Chinas internationale Vermarkterin von Trägerraketen und Satelliten, die China Great Wall Industry Corporation (CGWIC), teilte am 21. Januar 2016 mit, dass man zusammen mit dem Betreiber von APStar 9, der APT Satellite Company Ltd. (APT Satellite), die Übergabe des Satelliten an den Betreiber am 20. Januar 2016 mit einer feierlichen Zeremonie abgeschlossen hat.
Der Kommunikationssatellit APStar 9 war auf einer Rakete vom Typ Langer Marsch 3B/G-2 am 16. Oktober 2015 vom chinesischen Satellitenstartzentrum Xichang (Xichang Satellite Launch Center, XSLC) aus in den Weltraum transportiert worden.

Im Rahmen der „Launch and Early Orbit Phase“ (LEOP) erfolgten nach dem Aussetzen des Satelliten fünf Brennphasen des Apogäumsmotors des Satelliten sowie eine Reihe von Einsätzen der Lageregelungs- und Manövertriebwerke des Raumfahrzeugs, um es zur vorgesehenen Testposition im Geostationären Orbit (GEO) rund 35.768 Kilometer über der Erde zu steuern.

Nach dem Erreichen der Testposition erfolgten Bahnverfolgung und Versorgung des in China auf Basis des Busses DFH-4 gebauten Satelliten mit erforderlichen Kommandos von der Bodenstation Taipo von APT Satellite in Hongkong aus.

Ab dem 25. Oktober 2015 wurden in zwei Phasen die sogenannten In-Orbit-Tests (IOT) mit APStar 9 absolviert. Daran beteiligten sich die Bodenstation in Hongkong und eine weitere im indonesischen Jakarta.

Als die erste IOT-Phase am 10. November 2015 abgeschlossen war, initiierte man eine Drift des Satelliten Richtung endgültiger Einsatzposition. Letztere bei 142 Grad Ost im GEO erreichte APStar 9 am 18. November 2015. Abgeschlossen wurden die In-Orbit-Tests am 29. November 2015 und APT Satellite bekam einen ausführlichen Bericht zu den Testergebnissen übermittelt.

In der Bodenstation in Hongkong fand schließlich am 4. Dezember 2015 eine gemeinsame Abnahmebesprechung für das dortige Bodensegment statt, ebenfalls erfolgte die Abnahmeuntersuchung für den Satelliten im All (in-orbit acceptance review, IOAR).

Am 15. Dezember 2015 wurde APT Satellite offiziell Eigentümer von APStar 9, welcher nach Angaben der CGWIC aktuell in gutem Zustand im All arbeitet. Seine Auslegungsbetriebsdauer beträgt 15 Jahre.

Der Vertrag über Bau, Start und Inbetriebnahme des Satelliten zwischen der CGWIC und APT Satellite war am 22. November 2013 unterzeichnet worden. Den Worten des Vertrags zufolge fungierte die CGWIC als Hauptauftragnehmer, als Subkontraktoren arbeiteten der Raketenbauer China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT), der Satellitenentwickler China Academy of Space Technology (CAST), und der Dienstleister für Bahnverfolgung und Satellitensteuerung China Satellite Launch and Tracking Control General (CLTC). Laut CGWIC war APStar 9 der sechste auf dem Bus DFH-4 basierende Satellit, den die CGWIC für einen internationalen Kunden bereitstellte.

APStar 9 kann gleichzeitig sechs verschiedene Ausleuchtzonen bedienen. Ausgestattet ist er mit 46 gleichzeitig einsetzbaren Transpondern. Die Kommunikationsnutzlast von APStar 9 umfasst 32 C-Band- und 14 Ku-Band-Transponder.

Im C-Band soll eine Ausleuchtzone den asiatisch-pazifischen Raum abdecken (Asia Pacific Beam, AP Beam), eine weitere Südostasien (South East Asia Beam, SEA Beam). Über sie will man Zugang zu VSAT-Netzwerken, Videoübertragungen und Anbindungen an zentrale Mobilfunk-Netzknoten bereitstellen.

Via Ku-Band adressiert man Nutzer in der West-Pazifik-Region und in Gebieten im Bereich des Indischen Ozeans. Dort soll man über APStar 9 direkt ausgestrahlte Fernsehprogrammen empfangen, auf VSAT-Netzwerke zugreifen, und Kommunikationsverbindungen für See- und Luftfahrt nutzen können.

APStar 9 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.892 und als COSPAR-Objekt 2015-059A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: APT Satellite, CGWIC)


» KBKhA Woronesch testet elektrisches Triebwerk
22.01.2016 - Das Konstruktionsbüro für Automatisation der Chemie (KBKhA) teilte am 13. Januar 2016 mit, dass man auf einem Vakuumprüfstand eine Reihe von Tests mit einem speziellen elektrischen Triebwerk erfolgreich abgewickelt habe.
Nach Angaben des im russischen Woronesch beheimateten Konstruktionsbüros erfolgte die Entwicklung des auf einem Vakuumprüfstand getesteten Triebwerks in Zusammenarbeit mit dem Staatlichen Luftfahrtinstitut Moskau (Moscow Aviation Institute, MAI).

Technische Einzelheiten zu dem mittels eines mit hochfrequentem Strom erzeugten oszillierenden Feldes ionisierte, beschleunigte Stützmasse ausstoßenden Triebwerk wurden nicht mitgeteilt. Nach Informationen der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos vom 14. Januar 2016 zeigten die Tests ein Betriebsverhalten im Rahmen der bei der Auslegung des Aggregats festgelegten Parameter.

Die Raumfahrtbehörde berichtete außerdem, dass die Arbeit an dem Triebwerk weiter gehen würde. Es gelte jetzt, die erreichten Leistungswerte auch bei lang andauernden Betriebszeiten nachzuweisen, so Roskosmos.

Mit Arbeiten an elektrischen Antriebssystemen wurde bei KBKhA in Woronesch laut Roskosmos im Jahre 2012 begonnen. Nachdem KBKhA sich 2013 zu den Gewinnern eines Wettbewerbs des russischen Ministeriums für Bildung und Wissenschaft zählen konnte, begann bei KBKhA der Aufbau einer dedizierten Arbeitsgruppe für die Entwicklung eines Ionentriebwerks.

Da der Wettbewerb laut Roskosmos auch der Förderung der Zusammenarbeit von Industrieunternehmen, Universitäten und öffentlichen Forschungseinrichtungen dienen sollte, wurden pro Wettbewerbssegment jeweils zwei Teilnehmer als Sieger auserkoren.

Im Segment "Aufbau von Produktions- und Testeinrichtungen sowie Entwicklung der metallurgischen Prozesse für elektrische Antriebssysteme einer neue Generation" gewann neben KBKhA auch das Institut für angewandte Mechanik und Elektrodynamik des bereits genannten MAI, letzteres eine eigenständige russische Universität.

Elektrische Triebwerke haben ein breites Anwendungsspektrum, weshalb ihre Entwicklung für das KBKhA, welches für die Konstruktion zahlreicher bekannter chemischer Antriebssysteme für russische Raumfahrtträger bekannt ist, zunehmend interessanter wurde.

Mit elektrischen Triebwerken können Satelliten beispielsweise aus dem Absetzorbit den geplanten Einsatzorbit anfliegen. Sie können außerdem für Lagekorrekturen und für Manöver zum Bahnerhalt eingesetzt werden. An Bord von Tiefraumsonden können sie über lange andauernde Betriebsphasen hinweg für eine Beschleunigung der Raumfahrzeuge sorgen.

Verwandte Meldungen zu elektrischen Triebwerken bei Raumfahrer.net:

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: KBKhA, moe-online.ru, Roskosmos, ruaviation.com, sdelanounas.ru)


» Breeze-M-Oberstufe setzt Fragmente in GSO frei
23.01.2016 - Das Gemeinschaftliche Zentrum für Raumfahrtaktivitäten des US-amerikanischen Militärs (Joint Space Operations Center, JSpOC) hat im Rahmen der von ihm betriebenen Weltraumüberwachung ermittelt, dass eine russische Raketenoberstufe vom Typ Breeze-M auf ihrem Geosynchronen Orbit (GSO) um die Erde am 16. Januar 2016 diverse Fragmente freigesetzt hat.
Die Raketenstufe zieht seit dem 13. Dezember 2015 um die Erde. Sie war verwendet worden, um den russischen militärischen Kommunikationssatelliten Kosmos 2.513 auf einer annähernd geostationären Bahn auszusetzen, von der aus der Satellit sich selbstständig zur geplanten Einsatzposition manövrieren kann.

Ihren Transportauftrag erfüllte die von Chrunitschew in Russland gebaute Oberstufe offensichtlich wie vorgehen. Der als COSPAR-Objekt 2015-075A und mit der NORAD-Nr. 41.121 katalogisierte Kommunikationssatellit konnte wenige Tage nach dem Start auf einer etwa 0,05 Grad gegen den Erdäquator geneigten 35.513 x 35.667 km Bahn beobachtet werden.

Nach dem Aussetzen von Kosmos 2.513 hatte die Oberstufe weitere Manöver zu erledigen, deren Ziel es insbesondere war, die Oberstufe auf eine Bahn zu bringen, auf der sie für die zahlreichen im Geostationären Orbit (GEO) in Flughöhen um durchschnittlich rund 35.786 Kilometer über der Erde aktiven Satelliten keine unmittelbare Gefahr darstellen würde. Im GEO werden unter anderem sehr viele Kommunikationssatelliten sowie eine Anzahl von Navigations- und Wettersatelliten betrieben.

Die Breeze-M-Oberstufe steuerte sich deshalb unter Nutzung einer gewissen Menge übrig gebliebenen Treibstoffs an Bord auf eine gegenüber dem Absetzorbit etwas veränderte Bahn. Deshalb konnte die als COSPAR-Objekt 2015-075B und mit der NORAD-Nr. 41.122 katalogisierte Stufe anschließend auf einer rund 0,2 gegen den Erdäquator geneigten 33.308,5 x 35.916,4 km Bahn beobachtet werden.

Sinnvoll ist es, im Zuge einer sogenannten Passivierung von nicht mehr benötigten oder nicht mehr nutzbringend zu betreibenden Raumfahrzeugen oder Raketenstufen alle Behälter, die unter Druck stehende Flüssigkeiten oder Gase enthalten, zum Vakuum hin zu entleeren.

Druckgase und Treibstoffe kann man ablassen, Akkumulatoren entladen - soweit dies alles konstruktionsseitig vorgesehen ist und entsprechende technische Vorrichtungen wie vorgesehen funktionieren. Klappt das wie geplant, lassen sich zum Beispiel Explosionsereignisse verhindern, bei denen Weltraumschrott entsteht, welcher dann eine konkrete Gefahr für andere Raumfahrzeuge darstellt.

Die Breeze-M, die Kosmos 2.513 transportiert hatte, verhielt sich möglicherweise nicht so, wie es wünschenswert gewesen wäre. Am 21. Januar 2016 gab das JSpOC bekannt, dass Fragmente von der Oberstufe beobachtet wurden. Aus einer Analyse der Bahndaten der Fragmente schloss das JSPpOC auf den vermutlichen Zeitpunkt des Debris erzeugenden Ereignisses an Bord der Breeze-M. Als Zeitpunkt für das Ereignis nennt das JSpOC den 16. Januar 2016 3:50 Uhr koordinierter Weltzeit (Universal Time Coordinated, UTC) +/- 4 Minuten.

Das toroidale Zusatztank-Modul der Breeze-M, englisch Additional Fuel Tank (AFT) oder Auxiliary Propulsion Tank (APT) genannt und auf russisch als DTB für Дополнительный Топливный Бак bezeichnet, kann an dem Ereignis selbst nicht unmittelbar beteiligt gewesen sein, es war nach einer der ersten Brennphasen der Oberstufe noch vor dem Erreichen eines geosynchronen Orbits abgeworfen worden. (Das Tankmodul als Weltraumschrott stellt jedoch durchaus eine eigenständige Gefahrenquelle dar).

Im Augenblick bedeuten die von der Oberstufe in geosynchronem Orbit freigesetzten Fragmente oder Objekte keine unmittelbare Gefahr für andere Erdtrabanten. Allerdings werden Objekte auf geosynchronen Bahnen dort quasi unbegrenzt lange überdauern. Kollisionen untereinander und mit anderen Raumfahrzeugen können ihre Anzahl schnell ansteigen lassen.

Für Betreiber von Raumfahrzeugen auf geosynchronen oder geostationären Umlaufbahnen und, nicht zu vergessen, die Nutzer der von diesen Raumfahrzeugen bereitgestellten Dienste, wäre eine schnell ansteigende Menge Weltraumschrott ein tatsächliches Problem.

Die Europäische Raumfahrtagentur (European Space Agency, ESA) teilte am 22. Januar 2016 mit, dass sie bereit sei, ein auf dem Berg Izaña auf der Kanaren-Insel Teneriffa stationiertes Teleskop im Rahmen einer Beobachtungskampagne zur Untersuchung der von der Oberstufe freigesetzten "Fragment-Wolke" einzusetzen. Damit könnte einen Beitrag zur Verbesserung der Modelle zur Ausbreitung und Verteilung von Weltraumschrott geleistet werden.

Auf dem Izaña - 2393 m hoch und rund 20 km nordöstlich des bekannteren Teide - befindet sich die Optical Ground Station (OGS) genannte Bodenstation der ESA, die ein Teleskop besitzt, das als sogenanntes space debris telescope zur Weltraumschrott-Beobachtung benutzt werden kann.

Das von Zeiss gebaute Instrument mit einem Spiegeldurchmesser von einem Meter wird für die Beobachtung und Charakterisierung von Objekten im geostationären Gürtel durchschnittlich 35.786 Kilometer über dem Erdäquator genutzt. Es besitzt eine Optik, die in Ritchey-Chrétien-Konfiguration in einem Modus mit einem Sichtfeld von rund 0,7 Grad besonders für die Debris-Beobachtung geeignet ist. Es ist zusammen mit seinen hochempfindlichen CCD-Kameras in der Lage, im oder nahe des GEO noch Objekte zu verfolgen, die nur rund 15 Zentimeter Durchmesser haben.

Die vergangene Woche Fragmente freisetzende Breeze-M-Oberstufe war nicht die erste ihres Typs, die eine Verschmutzung des Weltraums verursachte. Das mehrfach aufgetretene schädliche Verhalten entsprechender ausgedienter Raketenstufen im All wurde international bereits mehrfach und deutlich kritisiert.

2007 beispielsweise wurden Normen für russische Raumfahrtträger diskutiert, gemäß derer bei der Trennung der Breeze-M-Oberstufe von der dritten Stufe der Proton-Rakete keine Einzelteile der Trennvorrichtung usw. freigesetzt werden dürfen und verbliebene Treibstoffe und Druckgase aus dem Zusatztank-Modul in den umgebenden Raum abgelassen werden sollen, nachdem er von der Breeze-M abgestoßen wurde.

Im Februar 2011 teilte die russische Raumfahrtbehörde anlässlich einer internationalen Konferenz mit, man habe Maßnahmen ergriffen, die sicherstellen würden, dass russische Raketenoberstufen der Typen Block I, Fregat, DM-3 und Breeze-M im Rahmen ihres üblichen Betriebsregimes keine Fragmente freisetzen. Hinsichtlich der zu reduzierenden Gefahr von Oberstufen-Zerlegern nach Missionsende berichtete Roskomos bei gleicher Gelegenheit, es sei bei den Typen Fregat, DM-3 und Breeze-M nunmehr gewährleistet, dass Resttreibstoff nach Abtrennung der Nutzlast abgelassen oder verbrannt würde und Akkumulatoren und Batterien ab Bord abschließend entladen würden.

Nicht ausgeschlossen werden können auf solche Weise weiteren Weltraumschrott erzeugende Treffer durch bereits um die Erde kreisenden Weltraumschrott oder Objekte natürlichen Ursprungs.

Den Herstellern der fraglichen Raketenoberstufen aus Russland und ähnlicher Konstruktionen aus anderen Teilen der Welt, und allen Nutzern von Raumfahrzeugen auf Umlaufbahnen um die Erde ist jedenfalls zu wünschen, dass es den Herstellern gegebenenfalls möglichst schnell gelingt, die Stufen tatsächlich so zu bauen, dass sie nach ihrem Einsatz nicht zu einer Gefahr werden.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Chrunitschew, Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS), ESA, JSpOC, Roskosmos, TASS)


» Das All, der Müll, und ...
27.01.2016 - Mit der Intensivierung der Nutzung des erdnahen Raums steigt auch seine Verschmutzung. Jüngst berichtete die US-amerikanische Weltraumüberwachung von einer weiteren russischen Raketenoberstufe, die Fragmente freisetzte. Zusätzliche Fragmente eines ausgedienten US-amerikanischen Wettersatelliten sind ebenfalls neu katalogisiert worden.
Breeze-M 38.343 / 2012-026B
Das Gemeinschaftliche Zentrum für Raumfahrtaktivitäten des US-amerikanischen Militärs (Joint Space Operations Center, JSpOC) hat im Rahmen der von ihm betriebenen Weltraumüberwachung ermittelt, dass die russische Raketenoberstufe vom Typ Breeze-M mit den Katalogbezeichnungen NORAD-Nr. 38.343 und COSPAR 2012-026B am 22. Dezember 2015 diverse Fragmente freigesetzt hat.

Aus einer Analyse der Bahndaten von neun katalogisierten Fragmenten schloss das JSPpOC auf den vermutlichen Zeitpunkt des Debris erzeugenden Ereignisses an Bord der von Chrunitschew gebauten Breeze-M. Als Zeitpunkt für das Ereignis nennt das JSpOC den 22. Dezember 2015 16:00 Uhr koordinierter Weltzeit (Universal Time Coordinated, UTC) +/- eine Minute.

Die Raketenoberstufe mit der Baunummer 99.530 befindet sich seit dem 17. Mai 2012 im Weltraum. Sie wurde verwendet, um den kanadischen Kommunikationssatelliten Nimiq 6 für Telesat auf einer 11.986,0 x 35.864,3 km Geotransferbahn mit einer Neigung von rund 10,2 Grad auszusetzen, von der aus der Satellit sich selbstständig zur geplanten Einsatzposition manövrierte.

Die Breeze-M-Oberstufe steuerte sich anschließend unter Nutzung einer gewissen Menge übrig gebliebenen Treibstoffs an Bord auf eine gegenüber dem Absetzorbit etwas veränderte Bahn. Daher konnte die Stufe später auf einer rund 10,7 Grad gegen den Erdäquator geneigten 10.532,4 x 34.453,8 km Bahn beobachtet werden. Aktuell ist die Oberstufe auf einer rund 12 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt im Bereich von 10.420 km und einem erdfernsten Bahnpunkt im Bereich von 34.600 km unterwegs. Auf dieser Bahn benötigt sie rund 814 Minuten für einen Erdumlauf.

Sinnvoll ist es, im Zuge einer sogenannten Passivierung von nicht mehr benötigten Raketenstufen alle Behälter, Leitungen und Gerätschaften, die unter Druck stehende Flüssigkeiten oder Gase enthalten, zum Vakuum hin zu entleeren, um Explosionsereignissen aus dem Wege zu gehen, bei denen Weltraumschrott entsteht, welcher dann eine konkrete Gefahr für andere Raumfahrzeuge darstellt. Bei der Breeze-M, die Nimiq 6 erfolgreich auf den vorgesehenen Absetz-Orbit brachte, hat das möglicherweise nicht oder nicht im notwendigen Maße funktioniert.

NOAA 16 (NOAA L) 26.536 / 2000-055A
Der US-amerikanische, auf einem Satellitenbus namens TIROS-N basierende Wettersatellit NOAA L wurde am 21. September 2000 ins All gebracht und nach seiner Inbetriebnahme auf einem sonnensynchronen, polaren Orbit rund 870 km über der Erdoberfläche in NOAA 16 umgezeichnet.

Nach deutlicher Überschreitung seiner Auslegungsbetriebsdauer von drei Jahren musste das von der Lockheed Martin Space Systems Company (LMSSC) gebaute Raumfahrzeug schließlich am 9. Juni 2014 außer Dienst gestellt werden, was wegen einer schwerwiegenden, aber nicht detailliert beschriebenen Anomalie unausweichlich geworden war.

Das JSpOC berichtete dann Ende November 2015, dass es am 25. November 2015 gegen 8:16 Uhr UTC in der Umgebung von NOAA 16 eine Anzahl vorher nicht katalogisierter Objekte beobachtet hat. Bis 18:30 Uhr UTC des selben Tages erfasste das JSpOC 19 Objekte, die höchstwahrscheinlich von NOAA 16 stammen und teilte mit, dass man mit der Katalogisierung weiterer Objekte rechne.

Am 26. Januar 2016 wurde bekannt, dass 65 Fragmente neu katalogisiert wurden und die Zahl der NOAA 16 zugeordneten Objekte damit auf mittlerweile 200 angestiegen ist. Keines der katalogisierten Objekte ist bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt wieder in die Erdatmosphäre eingetreten.

Maßnahmen zur Vermeidung von Weltraumschrott erfordern unter anderem die vollständige Abschaltung elektrischer Stromversorgungssysteme, wenn Satelliten außer Dienst gestellt werden.

Befindet sich ein Satellit nach Außerdienststellung in freier Drift, können wegen der Umgebungsbedingungen im Weltraum heftige Temperaturwechsel geschehen, Störungen und Ausfälle des Thermalmanagements auftreten, Bauteile versagen und Strahlungsschäden vorkommen. Dabei ist es wünschenswert, wenn an Bord eines solchen Satelliten befindliche Akkumulatoren trotz allem nicht lecken oder bersten.

Eine Reihe US-amerikanischer ziviler und militärischer Wettersatelliten auf Basis des Busesa TIROS-N bergen auch nach Nutzung der ihnen mitgegebenen Passivierungsmöglichkeiten noch das Risiko von entwurfsfehlerinduzierten Akkuexplosionen.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: JSpOC, Raumfahrer.net)


» Sonnenobservatorium ADITYA L1 nicht vor 2019 im All
27.01.2016 - Die indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO) berichtete am 26. Januar 2016, dass ihr Sonnenobservatorium ADITYA L1 frühestens im Jahre 2019 in den Weltraum transportiert werden wird. Ursprünglich wurde einmal ein Start im Jahre 2012 anvisiert, zahlreiche Verzögerungen im indischen Raumfahrtprogramm machten entsprechende Hoffnungen jedoch zunichte.
Aktuell geht die ISRO von einem Start 2019 oder 2020 vom Satish Dhawan Space Center (SDSC) auf Sriharikota an Indiens Südküste aus. Als Trägerrakete für das Sonnenobservatorium soll eine des Typs PSLV-XL zum Einsatz kommen.

Anfangs sah der Missionsentwurf für das Observatorium nur ein zentrales Instrument vor, einen Koronographen namens Visible Emission Line Coronagraph (VELC). Zwischenzeitlich wurde das Aufgabenfeld von ADITYA L1 deutlich erweitert, die Satellitenmasse ist merklich angestiegen.

Als Arbeitsorbit der zunächst ADITYA 1 genannten Mission mit einem Raumfahrzeug mit einer Masse im Bereich von 400 Kilogramm war anfänglich ein polarer in rund 800 Kilometern über der Erde vorgesehen. Nach neuesten Angaben der ISRO will man das Sonnenobservatorium künftig beim Lagrange Punkt L1 zwischen Sonne und Erde betreiben. Deshalb wird das Observatorium nun ADITYA L1 genannt.

Ein Orbit um den Lagrange Punkt L1 in rund 1,5 Millionen Kilometern Abstand von der Erde hat den Vorteil eines zeitlich uneingeschränkten Blicks Richtung Sonne, ohne dass sich das Observatorium durch den Erdschatten bewegt.

Die von den Messungen von ADITYA L1 erhofften Daten sollen bei der Beantwortung der Fragen helfen, welche physikalischen Prozesse für die Aufheizung der Korona unseres Zentralgestirns sorgen (Temperaturen zwischen ein und zwei Millionen Grad Celsius), den Sonnenwind auf bis zu 1000 km/s beschleunigen und die koronalen Masseauswürfe (coronal mass ejections, CMEs) verursachen.

Mit der erweiterten Instrumentierung des Sonnenobservatoriums wird es außerdem möglich sein, die unterste Schicht der "Atmosphäre" der Sonne, die Photosphäre in den Bereichen weicher und harter Röntgenstrahlung zu beobachten und die an die Photosphäre anschließende, außen in die Korona übergehende Chromosphäre im Bereich des Ultravioletten Lichts (UV) zu untersuchen.

Teilchendetektoren werden den von der Sonne kommenden Partikelfluss um das Observatorium auf seiner Bahn um den L1-Punkt erfassen können und Magnetometer werden in der Lage sein, die Feldstärke des von der Sonne erzeugten Magnetfelds im Bereich der Bahn des Observatoriums zu ermitteln. Teilchendetektoren und Magnetometer wären laut ISRO auf einer erdnahen Umlaufbahn in rund 800 Kilometern über der Erde nicht sinnvoll zu betreiben gewesen, da sie sich dort im unmittelbaren Einflussbereich des Erdmagnetfeldes befunden hätten.

Die umfangreiche Instrumentierung wird nach Angaben der ISRO Sonnenforschern verschiedenster Institutionen aus Indien Gelegenheit geben, weltraumgestützte Instrumente zur Beobachtung der Sonne einzusetzen.

Im einzelnen besteht die für ADITYA L1 vorgesehene Instrumentenausstattung nach aktueller Planung aus den folgenden Geräten:

Visible Emission Line Coronagraph (VELC)
Der Koronograph VELC ist für das Studium der Korona der Sonne gadacht. Außerdem soll er der Untersuchung der Dynamik und der Quelle von CMEs dienen. Um seine Aufgaben zu erfüllen, ist er vierkanalig ausgelegt. Drei der Kanäle decken Bereiche des sichtbaren Lichts ab, eine Kanal liegt im Infraroten (IR). Der Koronograph wird entwickelt und betreut vom Indischen Astrophysikalischen Institut (Indian Institute of Astrophysics, IIA) aus Bangalore.

Solar Ultraviolet Imaging Telescope (SUIT)
Mit dem UV-Teleskop SUIT will man Photosphäre und Chromosphäre der Sonne im nahen UV auf Wellenlängen zwischen 200 und 400 Nanometern beobachten und Variationen in der von der Sonne ausgesandten Strahlung ermitteln. Das Teleskop wird betreut vom Interuniversitären Zentrum für Astronomie und Astrophysik Pune (Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics, IUCAA).

Plasma Analyser Package for Aditya (PAPA)
PAPA wird sich laut Plan mit den Sensoren SWEEP (Solar Wind Electron Energy Probe) und SWICAR (Solar Wind Ion Composition AnalyseR) der Energieverteilung im Sonnenwind und seiner Zusammensetzung in einem Energiebereich zwischen 0,01 und 3 keV annehmen. Mütter und Väter des Plasmaanalysepackets PAPA sitzen im Labor für Weltraumphysik (Space Physics Laboratory, SPL) des Vikram Sarabhai Raumfahrtzentrum (Vikram Sarabhai Space Centre, VSSC) aus Thiruvananthapuram.

Aditya Solar Wind Particle Experiment (ASPEX)
Der Detektorkomplex für Partikel im Sonnenwind ASPEX ist insbesondere der Ermittlung von Variationen und Verteilung von Teilchen im Sonnenwind gewidmet. Ein SWIS für Solar Wind Ion Spectrometer genanntes Spektrometer soll Protonen, Alpha-Teilchen und schwere Ionen in einem Bereich von 100 eV bis 20keV unterscheiden können. Das STEPS für Supra Thermal Energetic Particle Spectrometer genannte Spektrometer soll Sonnenwind aus vier verschiedenen Richtungen erfassen und ist für Energien zwischen 20keV und 5 MeV empfindlich. Die Anlage kommt vom Physkialischen Forschungslabor (Physical Research Laboratory, PRL) aus Ahmedabad.

Solar Low Energy X-ray Spectrometer (SoLEXS)
Mit dem Röntgenspektrometer SoLEXS will man die von Plasma-Magnetfeldbögen ausgehende Röntgenstrahlung zwischen einem und 30 keV messen, wovon man sich Unterstützung beim Studium der Vorgänge, die für die Aufheizung der Korona der Sonne sorgen, verspricht. Das Spektrometer ist ein Projekt des ISRO-Zentrums für Raumfahrtanwendungen (ISRO Satellite Centre, ISAC) in Bangalore.

High Energy L1 Orbiting X-ray Spectrometer (HEL1OS)
Um dynamische Ereignisse in der Sonnenkorona zu beobachten, wird man ADITYA L1 auch mit einem Spektrometer für energiereiche Röntgenstrahlung ausstatten. Ein Detektor aus CdZnTe und einer aus CdTe werden sich im jeweils nutzbaren Energiebereich überlappen und so Beobachtungen in einem Bereich von Strahlung zwischen 10 und 150 keV ermöglichen. Man erwartet von HEL1OS Daten, die eine Abschätzung der Energie, die für die Beschleunigung von Teilchen bei eruptiven Ausbrüchen (CMEs) verantwortlich ist, zulassen. HEL1OS ist ein gemeinsames Programm des ISAC und des Sonnenobservatoriums Udaipur (Udaipur Solar Observatory, USO) des PRL.

Magnetometer
Das Labor für elektrooptische Systeme (Laboratory for Electro-optic Systems (LEOS) aus Bangalore steuert zusammen mit dem ISAC Magnetometer-Technik bei, mit deren Hilfe man Stärke und Natur des Magnetfelds im interplanetarischen Raum im Bereich der Flugbahn von ADITYA L1 untersuchen möchte.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ISRO)


» Ariane 5 bringt Intelsat 29e ins All
28.01.2016 - Am 28. Januar 2016 pünktlich um 0:20 Uhr MEZ zu Beginn eines 79 Minuten langen Startfensters startete vom Raumfahrtgelände Kourou in Französisch-Guayana eine Ariane-5-Trägerrakete mit einem schweren Kommunikationssatelliten an Bord. Der Erdtrabant für Intelsat wurde nach 38 Minuten Flug erfolgreich ausgesetzt.
Verwendet wurde eine Ariane-5-ECA, die von der Startrampe ELA-3 zum ersten Flug einer Ariane 5 im Jahr 2016 abhob. Transportiert wurde bei der Mission mit der Arianespace-Flugnummer VA228 der Hochleistungs-Kommunikationssatellit Intelsat 29e. Die Startmasse des in Boeings Werk in El Segundo im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien gebauten Satelliten betrug 6.552 kg (Masse unbetankt 2.946 kg).

Der Satellit war unter einer 17 Meter hohen Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von 5,4 Metern untergebracht. Weil es keinen Mitflieger gab, der leicht und klein genug gewesen wäre und rechtzeitig zur Verfügung gestanden hätte, war eine Verwendung der bei Ariane-5-Doppelstarts gewöhnlich verwendeten Nutzlasttragstruktur aus der SYLDA-Reihe (SYLDA ist die Abkürzung von "Système de Lancement Double Ariane", Ariane-Doppelstartvorrichtung) nicht erforderlich. Der Satellit war auf einem von Airbus Defence and Space gebauten Nutzlastadapter vom Typ PAS 1194C Optimised mit einer Masse von rund 148 kg montiert, mit dem zusammen er auf die kryogene Oberstufe vom Typ ESC-A aufgesetzt worden war.

Die ESC-A hatte, nachdem die Feststoffbooster des Typs EAP P240 ausgebrannt und abgeworfen waren und die Zentralstufe EPC H175 ihre Arbeit abgeschlossen hatte, den Antrieb knapp neun Minuten nach dem Abheben übernommen. Die, wie die Zentralstufe, flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrennende Oberstufe sorgte zunächst für einen deutlichen Geschwindigkeitsgewinn und anschließend für das Erreichen der vorgesehenen Höhe.

Intelsat 29e wurde nach Angaben von Intelsat schließlich um 0:58 Uhr MEZ am 28. Januar 2016 von der Oberstufe freigegeben. Boeing, der Hersteller des Satelliten, hat zwischenzeitlich den Empfang von Signalen des Raumfahrzeugs bestätigt. Die erste Bodenstation mit einer Empfangsmöglichkeit auf dem Flugweg des ausgesetzten Satelliten war laut Intelsat die Bodenstation Kumsan von Intelsat in Südkorea.

Der Kommunikationssatellit wird aus dem Geotransferorbit (GTO) mit einem geplanten Perigäum von 248,8 km über der Erde und einem geplanten Apogäum von 35.546 km über der Erde mit eigenem Antrieb den Geostationären Orbit (GEO) in rund 35.786 km Höhe ansteuern. Der Antrieb muss im Unterschied zu denjenigen an Bord anderer von Ariane-5-Raketen gestarteten Satelliten keine maßgebliche Rest-Inklination, die verbliebene Neigung der Bahn gegen den Erdäquator, abbauen. Der Einzelstart ließ es zu, Intelsat 29e gleich in eine Bahn zu bringen, die mehr oder minder unmittelbar über dem Erdäquator verläuft. Die vorgesehene Inklination beim Aussetzen des Satelliten betrug 0,5 Grad.

Die Orbitzirkularisierung für Intelsat 29e soll innerhalb der kommenden zehn Tagen abgewickelt werden. Dafür werden einige Brennphasen seines mit Hydrazin (N2H4) und Distickstofftetraoxid (NTO / nitrogen tetroxide / N2O4) betriebenen, 449 Newton starken Apogäumsmotors erforderlich sein. Die Brennphasen sollen zwischen dem 30. Januar und dem 7. Februar 2016 stattfinden. Für diese Brennphasen und spätere Manöver für Bahnerhalt und -korrektur wurde Intelsat 29e mit zusammen über 3.500 kg der genannten Chemikalien betankt.

Das Ausfalten der Solarzellenausleger und Antennenreflektoren des Satelliten ist für den Zeitraum vom 8. bis 10. Februar 2016 geplant. Sogenannte In-Orbit-Tests (IOTs) des Satelliten an einer Testposition im GEO sollen sich anschließen. Ihr Beginn ist für den 11. Februar angesetzt, ihr Ende auf den 13. März 2016 terminiert. Zwischen dem 14. und dem 18. März 2016 will man den Satelliten schließlich zu seiner künftigen Einsatzposition im GEO steuern. Im kommerziellen Einsatz sieht Intelsat den Trabanten im zweiten Quartal 2016.

Bei Intelsat 29e handelt es sich um ein auf Basis des Satellitenbus Boeing 702MP entworfenes und gebautes Raumfahrzeug, dessen Grundkörper ohne Ausleger und Antennen Maße von rund 6 auf 3 auf 2 Metern aufweist. Der im Regelbetrieb dreiachsstabilisierte Satellit ist dazu gedacht, die beiden amerikanischen Kontinente, Westeuropa und Gebiete im Bereich des Nordatlantiks und der Karibik von einer Position bei 310 Grad Ost (bzw. 50 Grad West) im GEO mit einer Bandbreite von Kommunikationsdiensten zu versorgen.

Die Kommunikationsnutzlast von Intelsat 29e ist nach Angaben von Airbus Defence and Space und Arianespace mit 56 Ku-Band-Transpondern mit einer Bandbreite von jeweils 9.395 MHz (bzw. 249 mit 36 MHz Bandbreite), einem Ka-Band-System mit einer Gesamtbandbreite von 450 MHz und 20 C-Band-Transpondern mit einer Bandbreite von jeweils 36 MHz ausgestattet.

Die Energieversorgung der Satellitensysteme von Intelsat 29e erfolgt durch zwei Solarzellenausleger, die sich aus jeweils vier Segmenten zusammensetzen und dem Raumfahrzeug eine Spannweite von insgesamt rund 44 Metern geben. Am Ende der projektierten Einsatzdauer von mindestens 15 Jahren sollen die Solarzellenausleger von Intelsat 29e zusammen noch mindestens rund 15.800 Watt elektrische Leistung bereitstellen können. Für die Stromspeicherung besitzt der Satellit vier Lithium-Ionen-Akkumulatorensätze.

Im Satellitenkommunikationsnetzwerk von Intelsat hat der neue Erdtrabant unter anderem die Aufgabe, Intelsat 1R und Intelsat 805 abzulösen. Intelsat 1R mit den Katalognummern NORAD Nr. 26.608 und COSPAR-Objekt Nr. 2000-072A wurde von einer Ariane-5-Rakete in der Version 5G am 15. November 2000 ins All transportiert. Intelsat 805, Katalognummern NORAD Nr. 25.371 und COSPAR-Objekt Nr. 1998-037A, kreist seit dem Start auf einer Ariane-4-Rakete in der Version 42L am 18. Juni 1998 um die Erde.

Den Auftrag zum Bau von Intelsat 29e als ersten Satelliten für Intelsats EpicNG-Programm hatte Boeing am 4. September 2012 bekannt gegeben. Der nächste Satellit für das EpicNG-Programm, den Intelsat in den Weltraum bringen lassen möchte, ist Intelsat 33e. Sein Start ist aktuell für die zweite Hälfte des Jahres 2016 geplant, danach ist eine Positionierung im GEO bei 60 Grad Ost vorgesehen.

Die Raumfahrzeuge des EpicNG-Programms sollen es ermöglichen, die Übertragungskosten pro Megabyte zu senken und trotz der Nutzung vorhandener Bodenausrüstungen im C- und Ku-Band-Bereich höhere Datenraten zu erzielen.

Vor Intelsat 29e besorgte Arianespace den Transport von 51 anderen von Boeing gebauten Satelliten in den Weltraum. VA228 mit Intelsat 29e auf der Rakete L583 aus dem Produktionslos PB war die 70. erfolgreiche Ariane-5-Mission in Folge und die 84. Mission einer Ariane-5-Rakete insgesamt.

Bei der Mission VA228 wurde laut Arianespace bei einer Gesamtstartmasse von rund 780 Tonnen (laut Airbus Defence and Space rund 770,5 Tonnen beim Abheben) eine Gesamtnutzlast von 6.700 kg transportiert.

Intelsat 29e alias IS-29e wird voraussichtlich katalogisiert mit der NORAD Nr. 41.308 und als COSPAR-Objekt Nr. 2016-004A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Airbus Defence and Space, Arianespace, Boeing, Intelsat)


» Proton-M bringt EUTELSAT 9B mit EDRS-A ins All
31.01.2016 - Am 29. Januar 2016 startete von der Rampe 200/39 des Raumfahrtzentrums Baikonur in Kasachstan eine Proton-M-Rakete mit Breeze-M-Oberstufe, um EUTELSAT 9B für den europäischen Kommunikationssatellitenbetreiber Eutelsat Communications S.A. und die Europäische Raumfahrtorganisation (ESA) in den Weltraum zu bringen.
Der Start der Rakete mit der Baunummer 6302907978 wurde unter der Ägide des internationalen Vermarkters von Proton-Raketen International Launch Service (ILS) abgewickelt. Als exakten Startzeitpunkt für den ersten erfolgreichen Proton-Flug im Jahr 2016, den 92. für ILS und den 410. insgesamt nennt Chrunitschew 1:20 Uhr und 9,03 Sekunden Moskauer Zeit am 30.01. (23:20 Uhr und 9,03 Sekunden MEZ am 29.01.).

Die Abtrennung der Orbitaleinheit bestehend aus Breeze-M-Oberstufe und EUTELSAT 9B von der dritten Stufe der Proton-M erfolgte rund 10 Minuten nach dem Abheben. Anschließend war es Aufgabe der wie die Proton-M-Rakete von Chrunitschew in Russland gebauten Oberstufe, erst für die Einnahme einer stabilen Parkbahn zu sorgen und dann das Erreichen des vorgesehenen Zielorbits sicherzustellen.

Der Trennprozess des Satelliten von der Oberstufe fand rund 9 Stunden und 12 Minuten nach dem Abheben um 10:32 Uhr Moskauer Zeit und 9,32 Sekunden am 30. Januar 2016 statt (8:32 Uhr MEZ und 9,32 Sekunden). Zwei Stunden nach der Trennung erfolgte wie geplant ein teilweises Entfalten der Solarzellenausleger von EUTELSAT 9B, wie sein künftiger Betreiber zwischenzeitlich mitteilte. Die Oberstufe führte zur Kollisionsvermeidung rund zwei und dreieinhalb Stunden nach dem Aussetzen zwei weitere Brennphasen aus, um ihre Bahn wieder abzusenken.

Das Apogäum - der erdfernste Bahnpunkt - des vom Satelliten erreichten Geotransferorbits (GTO) lag nach Berechnungen von Chrunitschew bei 35.687,88 km (geplant 35.702,25 km), das Perigäum, der der Erde nächstliegende Bahnpunkt bei 4.370,57 km (geplant 4.454,48 km) über der Erde. Die Neigung dieser Bahn gegen den Erdäquator liegt bei 12° 03’ 52,45" (geplant 12° 10’ 59,00").

Als abgetrennte Satellitenmasse nennen Chrunitschew und Eutelsat rund 5.612 kg.

Der Hauptauftragnehmer für den Bau des Satelliten, der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus Defence and Space, ist jetzt für Überwachung und Steuerung des Satelliten zuständig. Er wird sich um die erforderlichen Bahnanhebungsmanöver und eine Positionierung im Geostationären Orbit (GEO) rund 35.786 Kilometer über der Erde kümmern und den raumflugtechnischen Teil sowie die Kommunikationsnutzlast intensiven Tests unterziehen.

Für den Flug in den GEO wurde der Satellit mit einem Apogäumsmotor ausgestattet. Außerdem besitzt der Erdtrabant für Bahnanpassungen und Lageregelung 14 zehn Newton starke Zweistofftriebwerke des Typs S10-18 von Airbus Defence and Space.

Nach der Inbetriebnahmephase mit den erforderlichen Tests und der Positionierung bei 9 Grad Ost im GEO in Kolokation mit KA-SAT und als Ersatz für EUTELSAT 9A werden Überwachung und Kontrolle des Satelliten an Eutelsat übergeben.

Vom Eutelsat-Kontrollzentrum in Rambouillet rund 50 km südwestlich von Paris überwacht und gesteuert, wird schließlich die Ausstrahlung von Radio- und Fernsehprogrammen für Nutzer in baltischen und skandinavischen Staaten, in Deutschland, Italien, Griechenland und der Ukraine aufgenommen werden und die Versorgung von Kabelkopfstationen beginnen. Dabei will man eine große, Europa abdeckende Ausleuchtzone und vier regionale Ausleuchtzonen realisieren.

Um den Anforderungen gerecht zu werden, wurde der auf dem Satellitenbus Eurostar 3000 basierende EUTELSAT 9B mit einer Kommunikationsnutzlast mit 56 gleichzeitig einsetzbaren Ku-Band-Transpondern ausgerüstet und auf eine Betriebsdauer von 15 Jahren ausgelegt.

Kommunikationsnutzlast und raumflugtechnische Systeme werden von zwei Solarzellenauslegern mit Energie versorgt. Sie stellen zusammen maximal rund 12 kW elektrische Leistung zur Verfügung und geben dem Satelliten eine Gesamtspannweite von rund 31 Metern. Der Energiespeicherung dienen Lithiumionenakkumulatoren.

Neben der Kommunikationsnutzlast für Eutelsat befindet sich an Bord des Satelliten außerdem eine Nutzlast für das Weltraumsegment des europäischen Datenrelaissatellitensystems (European Data Relay System, EDRS).

Den Aufbau des europäischen Datenrelais- und Kommunikationssatellitensystems hatte die ESA-Ministerratskonferenz 2008 im niederländischen Den Haag beschlossen. Industrieunternehmen aus der Raumfahrtbranche setzen den Beschluss mit maßgeblicher Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) um.

Airbus Defence and Space ist als Hauptauftragnehmer der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) tätig und organisiert Aufbau und Betrieb. Außerdem fungiert das Unternehmen als Mit-Finanzier, Eigentümer und Vermarkter des EDRS.

Das rund 500 Millionen Euro kostende System soll künftig eine schnellere und breitbandigere Weiterleitung von Informationen zwischen wissenschaftlichen Raumfahrzeugen, Anwendungssatelliten, anderen Vehikeln wie unbemannten Drohnen sowie den Bodenstationen ermöglichen.

Die europäischen Erdbeobachtungssatelliten-Paare der Reihen Sentinel 1 und Sentinel 2 beispielsweise sind mit Laserkommunikationsterminals (Laser Communication Terminal, LCT) ausgestattet, mit deren Hilfe sie zeitkritische Daten, z.B. solche zur Unterstützung bei Katastrophenfällen und große Datenmengen mit großer Geschwindigkeit (bis 1,8 Gigabit pro Sekunde) zu einem EDRS-Satelliten an einer fixen Position im GEO schicken können, der in der Lage ist, sie unmittelbar an eine EDRS-Bodenstation zu funken.

Die Sentinel-Erdbeobachter müssen demnächst also nicht mehr mit einer der eigenen Bodenstation in Kiruna (Schweden), Redu (Belgien) oder Svalbaard (Norwegen) in Verbindung stehen, um gewonnene Daten weiterzuleiten. Mit einer der genannten Stationen können die Satelliten nur für maximal rund 10 Minuten Verbindung halten, während sie sich über der Erdoberfläche bewegen.

Auch die Internationale Raumstation (International Space Station, ISS) soll künftig vom EDRS profitieren. Ab 2018 will man EDRS für eine zusätzliche Bewegtbild- und Datenverbindung von der ISS zum Erdboden einsetzen.

Die TESAT Spacecom GmbH aus Backnang, eine Tochter von Airbus Defence and Space, baut die Datenrelais- und Kommunikationsnutzlasten für die EDRS-Satelliten. Diese besteht aus einem LCT und einem im Ka-Band arbeitenden Kommunikationssystem. Das LCT will man für Datenverbindungen zwischen dem Kommunikationssatelliten und anderen entsprechend ausgerüsteten Raumfahrzeugen einsetzen, die Ka-Band-Komponenten sind insbesondere für die Verbindung mit entsprechend ausgerüsteten Bodenstationen vorgesehen.

Für die EDRS-Nutzlast von EUTELSAT 9B, die im EDRS-Netz die Bezeichnung EDRS-A trägt, gibt es Ka-Band-Empfangsstationen im oberbayerischen Weilheim rund 35 km südwestlich von München und in Harwell in Großbritannien. Um Telemetrie und die Übertragung von Daten mit einer bedarfsgerechten Vorprogrammierung der EDRS-Nutzlast an den Satelliten wird sich ein Eutelsat-Kontrollzentrum kümmern.

Um die EDRS-A-Nutzlast sicher betreiben zu können, erfuhren der zu Grunde liegende Satellitenbus und das von TESAT Spacecom gelieferte LCT der zweiten Generation gewisse Anpassungen.

Auf Grund der für die Übertragung von Informationen per Laserlicht erforderliche Präzision ist das LCT bei der Ausrichtung auf eine möglichst vibrationsfreie Arbeitsumgebung und genaue Kenntnis von Zeitbasis und Lage im Raum angewiesen. Mechanische- und Datenschnittstellen mussten deshalb entsprechend adaptiert werden.

Der Abführung von Wärme des LCT dienen zwei Radiatoren, die an zwei Seiten des der Erde im Regelbetrieb dauerhaft zugewandten sogenannten Top- oder Erddecks des rund 6,8 Meter hohen Satellitengrundkörpers angebracht wurden.

Das LCT selbst ist mit seiner eigenen Basisplatte (Frame Unit System, FUS) auf einer zusätzlichen Grundplatte auf dem Topdeck mit Füßen aus einem speziellen Elastomer (einem elastischen Kunststoff) montiert, die zusätzliche Grundplatte selbst besteht ebenfalls aus extra ausgesuchtem Material. Airbus Defence and Space bezeichnet das Montagesystem als Payload Elastomer Mounting System (PEMS).

Airbus Defence and Space, seinerzeit noch unter dem Namen Astrium firmierend, war im Oktober 2011 mit dem Bau von EUTELSAT 9B beauftragt worden.

Integration und Tests des Satelliten erfolgten im Airbus-Werk Toulouse in Frankreich. Dort erfolgten im Juni 2014 auch umfangreiche Untersuchungen des Satelliten in einer Temperatur- und Vakuumkammer, an denen sich auch Mitarbeiter von TESAT Spacecom beteiligten.

Im November 2015 verließ ein Transport mit EUTELSAT 9B Toulouse und erreichte nach wenigen Tagen das in Kasachstan gelegene Kosmodrom Baikonur. Am 21. November 2015 gelangte der Satellit schließlich in das Gebäude für die Startvorbereitungen auf dem Gelände des Kosmodroms.

Durch Spezialisten von Airbus Stevenage (Großbritannien), wo das chemische Antriebssystem des Satelliten entstand, erfolgte die Betankung des Satelliten in Baikonur. Jeweils zwei Tage, unterbrochen von einer eintägigen Umbaupause, wurden für die Arbeiten zum Befüllen der in Bremen entstandenen Tanks mit NTO und dann mit MMH benötigt. Am 11. Dezember 2015 meldete ILS, dass die Arbeiten zur Betankung des Satelliten abgeschossen wurden.

Mitte Dezember 2015 wurde EUTELSAT 9B auf die Oberstufe Breeze-M aufgesetzt. Später wurde die Nutzlastverkleidung um die Orbitaleinheit verschlossen und die Einheit anschließend mit der Proton-M verbunden. Die Aufstellung bzw. Aufrichtung der vollständigen Rakete auf dem Startplatz erfolgte schließlich an 26. Januar 2016.

Die nächsten Satelliten für Eutelsat, die 2016 Bahnen um die Erde erreichen sollen, sind EUTELSAT 65 West A und EUTELSAT 117 West B.

Die nächste EDRS-Nutzlast befindet sich an Bord eines Hylas 3 bzw. EDRS-C genannten Satelliten. Letzter entsteht basierend auf OHBs SmallGEO-Plattform und wird voraussichtlich im Jahre 2017 in den Weltraum transportiert.

EUTELSAT 9B ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.310 und als COSPAR-Objekt 2016-005A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Airbus Defence and Space, Chrunitschew, ESA, Eutelsat, ILS, TESAT Spaceom)



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"InSpace" Magazin #553
ISSN 1684-7407


Erscheinungsdatum:
1. Februar 2016
Auflage: 5236 Exemplare


Chefredaktion
Thomas Weyrauch

Redaktion InSpace Magazin:
Axel Orth
Simon Plasger

Redaktion:
Johannes Amann
Igor Bissing
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Lars-C. Depka
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Sascha Haupt
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