Der US-amerikanische Erdbeobachtungssatellit SMAP muss derzeit ohne eines seiner beiden Hauptinstrumente auskommen. Die Radaranlage des erst am 31. Januar 2015 gestarteten Satelliten ist derzeit nicht einsatzfähig.
Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: NASA/JPL.
Drei Jahre mindestens hätte SMAP seinen Aufgaben im Kontext mit Messungen der Bodenfeuchte auf annähernd polarer Umlaufbahn in Höhen um 685 Kilometer über der Erde nachkommen sollen. Seine Auslegungsbetriebsdauer umfasst eben diesen Zeitraum.
Im Mai 2015 begannen nach einer nicht ganz störungsfreien, ursprünglich auf 90 Tage angesetzten Inbetriebnahmephase SMAPs reguläre wissenschaftliche Beobachtungen. Das Radar war bereits vorher am 13. April 2015 in Gang gesetzt worden.
Nach Angaben der US-amerikanischen Raumfahrtagentur (NASA) brach der von der Radaranlage erzeugte Datenstrom dann jedoch am 7. Juli 2015 gegen 21:16 Uhr Weltzeit (UTC) ab. Die übrigen Instrumente und Geräte an Bord von SMAP arbeiteten weiter.
Das zweite Hauptinstrument von SMAP, ein Radiometer, das Mikrowellen natürlichen Ursprungs von der Erdoberfläche erfasst, und sich mit dem Radar die große, im All entfaltete, rotierende Antenne teilt, liefert weiter Daten.
Die eigentliche Besonderheit von Mission und Satellit, nämlich der kombinierte Einsatz eines Radars und eines Radiometers zur Bodenfeuchtebestimmung, kommt so aber nicht zum Tragen – zumindest derzeit. Ingenieure und Techniker arbeiten hart daran, das Radar für die rund 916 Millionen US-Dollar teure Mission wieder in Gang zu setzen.
Der Vorteil des Radiometers liegt in einer geringeren Abhängigkeit von Oberflächenunebenheiten und Bewuchs, der Vorteil des im L-Band arbeitenden Radars liegt in einer besseren Auflösung (Radiometer ~40 Kilometer, Radar ~3 Kilometer). Im kombinierten Einsatz können Daten mit einer Auflösung im Bereich von 10 Kilometern generiert werden.
Die Daten von SMAP sollen helfen, die Abhängigkeiten von Wasser-, Energie- und Kohlenstoffkreisläufen untereinander besser zu verstehen. Sie sollen verwendet werden, um die Ursachen für Veränderungen in den genannten Kreisläufen aufzuklären. Außerdem erhofft man sich von ihnen Verbesserungen bei der Vorhersage des Wetters und der Abschätzung der künftigen Entwicklung des Klimas.
Konkreten Nutzen könnten gute Daten von SMAP beispielsweise bei der Vorhersage von Dürreperioden und Überflutungen, für die Planung von Bepflanzung und Bewässerung in der Landwirtschaft, und die Beurteilung von Auftauen und Gefrieren des Bodens global haben.
Bis dato hat man die Versuche, das Radar wieder in Betrieb zu setzen, nicht aufgegeben. Vermutet wird ein Problem mit einem Hochleistungsverstärker (high-power amplifier, HPA), dessen Kleinspannungsstromversorgung einen Fehler aufweise. Die betroffene Komponente des Verstärkers ist nicht redundant.
Der Verstärker wird benötigt, um die von der Radaranlage auszusendenden Impulse so zu verstärken, dass sie nach ihrer Reflektion an der Erdoberfläche und dem Rückweg durch die Atmosphäre für SMAPs Radarantenne gut erfassbar sind.
Telemetriedaten vom Satelliten enthalten Signaturen, die Hinweis auf eine Reihe von unterschiedlichen möglichen Defekten in der suspekten Stromversorgung geben. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt befindet sich die Radaranlage in einem Sicherheitsmodus (safemode).
Nach Angaben der NASA wird man möglicherweise Ende August 2015 einen neuen Versuch zur Aktivierung der Radaranlage starten. Ob man aktuell mit einem Erfolg rechnen kann, ist ungewiss. Wir drücken die Daumen!
SMAP ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.376 und als COSPAR-Objekt 2015-003A.
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