Galileo als Speerspitze für COSPAS-SARSAT

Das Europäische Satellitennavigationssystem soll eine maßgebliche Rolle bei der Weiterentwicklung des internationalen Such- und Rettungssystems COSPAS-SARSAT spielen. Vorbereitende Tests sind für die kommenden zwei Jahre geplant.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

Nach 27 Tagen auf dem Atlantik kenterte die rund 11,1 Meter lange Sara G plötzlich. Die aus sechs Personen bestehende Besatzung einer Ruderexpedition im Rahmen der Atlantic Odyssey challenge von Marokko nach Barbados schaffte es am 30. Januar 2012 in ein Rettungsboot. Rund 800 Kilometer vor der nächsten Küste war mit unmittelbarer Hilfe nicht zu rechnen.

Unmittelbar jedoch wurde ein Hilferuf der Besatzung weitergeleitet, der über eine Relaisstation im All entsprechend ausgerüstete Helfer erreichte. Letztere waren in Form der Seeleute vom taiwanesischen, unter panamesischer Flagge fahrenden Frachtschiff Nord Taipei innerhalb von 14 Stunden vor Ort. Bei der Koordination der Rettung half die Küstenwache Falmouth – und das Such- und Rettungssystem COSPAS-SARSAT.

Seit dreißig Jahren verbessert COSPAS-SARSAT die Sicherheit in Luft- und Seefahrt. Über 24.000 Menschenleben konnten seit Einführung des Systems mit seiner Unterstützung gerettet werden.

COSPAS ist ein russisches Akronym, es steht für „Cosmitscheskaja Sistema Poiska Awarinitsch Sudow“ und bedeutet sinngemäß „weltraumgestütztes System für die Suche von Schiffen in Not“; SARSAT steht für „Search and Rescue Satellite-Aided Tracking“, auf Deutsch „Satellitenortungssystem für den Such- und Rettungsdienst“.

Wenn ein entsprechend ausgerüsteter Satellit einen Notruf empfängt, wird die Quelle des Notrufs, beispielsweise eine Notrufbake in einem Schiff oder Flugzeug, lokalisiert, und eine Rettungsleitstelle in räumlicher Nähe alarmiert.

Laut Ingenieur Igor Stojkovic von der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) verfolgt man aktuell das Ziel, die Komponente der Suche aus den konkreten Such- und Rettungsarbeiten herauszunehmen und als automatischen Dienst, der durch Satellitennavigation unterstützt wird, zu realisieren. Der Slogan dazu lautet: „Taking the search out of search and rescue“.

Stojkovic nahm an einer eine Woche dauernden Tagung einer COSPAS-SARSAT-Arbeitsgruppe teil, die am 27. Februar 2012 begann und vom Technologiezentrum ESTEC der ESA in Noordwijk in den Niederlanden ausgerichtet wurde. Beteiligt waren Vertreter von 21 Nationen sowie der Europäischen Kommission und der ESA. Im Rahmen der Tagung einigte man sich auf ein weltweites Testprogramm, welches die Ausweitung von COSPAS-SARSAT auf internationale Navigationssatelliten untersuchen soll.

An Bord von US-amerikanischen GPS- und russischen GloNaSS-Raumfahrzeugen befinden sich bereits eine Anzahl von Empfangs- und Sendeanlagen für COSPAS-SARSAT. Das im Aufbau befindliche Europäische Satellitennavigationssystem Galileo bietet die Möglichkeit, in den nächsten Jahren zum Wegbereiter für neue Lösungen zu werden.

COSPAS-SARSAT geht auf gemeinsame Anstrengungen von Frankreich, Kanada, der Sowjetunion und der Vereinigten Staaten von Amerika zurück. Man begann mit Transpondern auf Satelliten, die auf niedrigen Bahnen (Low Earth Orbit, LEO) um die Erde kreisen. Deren in Bezug auf die Erdoberfläche hohe Bewegungsgeschwindigkeit ermöglicht es, den Dopplereffekt zur örtlichen Bestimmung der Quelle eines Notrufs zu nutzen. Allerdings wird beim Empfangen und Senden aus einem niedrigen Erdorbit pro Zeitfenster immer nur ein kleines Stück der Erdoberfläche abgedeckt, was Verzögerungen bei der Weiterleitung von Notrufsignalen zur Folge hat – und mindestens zwei Überflüge der Notrufquelle erfordert, um die Position der Quelle zu ermitteln.

Seit 1990 gibt es zusätzliche COSPAS-SARSAT-Nutzlasten auf Satelliten im Geostationären Orbit (GEO). Dort können Notrufe schnell erfasst und ohne Verzögerung an eine Bodenstation weitergeleitet werden. Eine dopplerbasierte Ortsbestimmung hinsichtlich des Absenders des Notrufs ist jedoch nicht möglich, da ein Satellit im Geostationären Orbit mit genau der Geschwindigkeit um die Erde kreist, mit der die Erde sich selbst dreht, und daher immer über derselben Stelle am Erdboden steht.

Für COSPAS-SARSAT sind in mittleren Höhen um die Erde kreisende Satelliten deshalb eine interessante Ergänzung. Die Satelliten der Weltraumsegmente moderner Satellitennavigationssysteme sind auf entsprechenden Umlaufbahnen unterwegs. Die Konstellation eines Satellitennavigationssystems ist hinsichtlich einer weltweiten Abdeckung optimiert, und erlaubt es, aus einem einzigen Notrufimpuls auf den Senderstandort zu schließen.

Ein Satellit des russischen Satellitennavigationssystems GloNaSS, der mit einem neuen COSPAS-SARSAT-Transponder zum Betrieb auf einer mittleren Erdumlaufbahn (Medium Earth Orbit, MEO) ausgestattet ist, zieht seit etwas über einem Jahr um die Erde. Zwei Galileo-Satelliten, deren Start zur Zeit für Ende Sommer 2012 geplant ist, sind ebenfalls mit COSPAS-SARSAT-Transpondern zum Betrieb auf einer mittleren Erdumlaufbahn ausgerüstet. Diese drei Satelliten stehen im Fokus der anstehenden Test- und Demonstrationsphase, während der man die Standards für ein ab 2015 einsetzbares erweitertes System setzen möchte.

Für Hilfebedürftige haben die Galileo-Ingenieure noch eine weitere Verbesserung in petto: Künftig soll auf einen abgesandten Notruf eine Empfangsbestätigung folgen, was den in Not Geratenen die Gewissheit gibt, dass der Notruf erfasst wurde und Hilfe unterwegs ist.

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