Russland: Start-Marathon in 2. Dezemberhälfte 2014

In der zweite Hälfte des Monats Dezember 2014 gelang Russland eine ganze Reihe von erfolgreichen Satellitenstarts. Das All erreichten neue Raumfahrzeuge für Aufklärung, Erdbeobachtung, Kommunikation und Spionage. Zusätzlich konnte der Erststart eines neuen Raketentyps mit Erfolg absolviert werden.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Airbus Defense and Space, Chrunitschew, ILS, NPO Masch, Reschetnjow, Raumfahrer.net, RIAN, Roskosmos, RT, TAS, ZSKB Progress.

Proton-M mit Yamal 401
Am 15. Dezember 2014 startete von der Rampe 81/24 des russischen, auf kasachischem Boden gelegenen Raumfahrtzentrums Baikonur eine Proton-M-Rakete mit Breeze-M-Oberstufe, um den russischen Kommunikationssatelliten Yamal 401 für Gazprom Space Systems in den Weltraum zu bringen.

Nach einer Flugzeit von rund 9 Stunden und eineinhalb Minuten wurde der Satellit erfolgreich auf der vorgesehenen Erdumlaufbahn ausgesetzt. Die Mission war die zweite einer von ILS vermarkteten Proton im Jahre 2014 und die 86. einer von ILS vermarkteten Proton insgesamt. Bezogen auf alle jemals gestarteten Proton-Raketen war es die 400. Mission dieses Raketentyps.

Als exakter Startzeitpunkt wird 03:16 Uhr und 00 Sekunden Moskauer Zeit genannt (01:16 Uhr und 00 Sekunden MEZ). Die Abtrennung der Orbitaleinheit bestehend aus Breeze-M-Oberstufe und Yamal 401 von der dritten Stufe der Proton-M erfolgte rund 9 Minuten und 42 Sekunden später um 03:25 Uhr Moskauer Zeit. Anschließend war es Aufgabe der wie die Proton-Rakete von Chrunitschew gebauten Oberstufe, mit insgesamt vier Brennphasen erst für die Einnahme einer stabilen Parkbahn zu sorgen, und dann das Erreichen des vorgesehenen Zielorbits in rund 35.669 km über der Erde sicherzustellen.

Der Trennprozess des Satelliten von der Oberstufe fand um 12:17 Uhr Moskauer Zeit am 15. Dezember 2014 statt (10:17 Uhr MEZ) und verlief nach Angaben der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos sauber und auf der vorgesehenen Bahn. Für den ausgesetzten Satelliten meldete der Raketenhersteller Chrunitschew folgende Orbitparameter in Ist geschätzt / Soll / Abweichung:

Periode – Zeit für einen Erdumlauf [h:m:s]23:41:26,8 / 23:49:29,0 / 0:8:2,1

Große Halbachse des erreichten Orbits [km] 41.877,49 / 42.035,16 / 157,68

Exzentrizität

0,0032353 / 0,0002719/ 0,0029635

Inklination – Neigung der Bahn gegen den Erdäquator0° 3′ 25″ / 0° 0′ 8″ / 0° 3′ 17 „

Perigäum – erdnächster Bahnpunkt [km]

35.363,87 / 35.645,60 / 281,73

Apogäum – erdfernster Bahnpunkt [km] 35.634,84 / 35.668,46 / 33,62

Der Hauptauftragnehmer für den Bau des Satelliten, der russische Raumfahrtkonzern Reschetnjow Informational Satellite Systems mit Sitz in Schelesnogorsk nordöstlich von Krasnojarsk, bestätigte das Entfalten der beiden Solarzellenausleger des Satelliten, die erforderliche korrekte Ausrichtung des dreiachsstabilisierten Raumfahrzeugs zur Sonne und die planmäßige Arbeit aller Bordsysteme.

Yamal 401 ist ein auf dem Satellitenbus Express 2000A basierendes Raumfahrzeug. Als künftiger Betreiber des bei 90 Grad Ost im Geostationären Orbit einzusetzenden Erdtrabanten mit einer Startmasse von rund 2.976 kg fungiert Gazprom Space Systems, ein Unternehmen, am dem das russische und weltgrößte Erdgasförderunternehmens Gazprom mit Sitz in Moskau beteiligt ist.

Aufgabe von Yamal 401 ist der Ersatz von Yamal 201, der seit dem 24. November 2004 um die Erde kreist. Die Ausstrahlungen des neuen Satelliten sollen im russischen Mutterland und angrenzenden Gebieten empfangen werden können. Dafür wurde der Erdtrabant mit einer zwischen 10 (Gazprom) und 11 kW (Reschetnjow) leistenden Kommunikationsnutzlast von Thales Alenia Space (TAS) mit 53 Transpondern ausgerüstet.

17 der Transponder sind für das C-Band (Bandbreite 72 MHz) und besitzen eine Leistung von je 100 Watt, 36 170 Watt starke Transponder sind für das Ku-Band – davon 18 mit einer Bandbreite von 72 MHz und 18 mit einer Bandbreite von 36 MHz. Der Gesamtstrombedarf der Kommunikationsnutzlast liegt bei 10,7 Kilowatt. Als Auslegungsbetriebsdauer des Satelliten werden 15 Jahre genannt.

Yamal 401 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.345 und als COSPAR-Objekt 2014-082A.

Strela-1 mit Kondor-E 2
Am 19. Dezember 2014 brachte eine ehemalige Interkontentalrakete, eine sogenannte Konversionsrakete vom Typ Strela-1, den Erdbeobachtungssatelliten Kondor-E 2 ins All. Das russische Militär bezeichnet die zu Grunde liegende Waffe als RS-18, die NATO als SS-19 Stiletto. Den Satelliten hatte die Regierung des Staates Südafrika vor dem Start für eine Summe von rund einer Milliarde Rand, umgerechnet etwas 89,5 Millionen US-Dollar, seinem russischen Hersteller NPO Maschinostrojenija (kurz NPO Masch, ex. OKB-52 Tschelomei und ZKBM) aus Reutow im Osten Moskaus abgekauft.

Der Auftrag für den Bau des Satelliten an NPO Masch datiert nach Informationen aus Südafrika auf den 19. Mai 2006. Das Projekt erfuhrt verschiedentliche Verzögerungen. In Südafrika betrachte es man als nachteilig, dass man mangels einer geeigneten Bodenstation keinen direkten Zugriff auf die mittels des Satelliten gewonnenen Daten haben würde. Mittlerweile ist die Realisierung einer entsprechenden Bodenstation auf südafrikanischem Gebiet beschlossen worden oder sogar bereits umgesetzt.

Die Trägerrakete mit dem von Südafrika vermutlich als Spionagesatelliten vorgesehenen Raumfahrzeug unter der Nutzlastverkleidungsvariante SHS-2 hob um 05:43 Uhr MEZ (07:43 Moskauer Zeit) in Baikonur ab. Als Startstelle fungierte dabei der Raketensilo 59 des Bereichs 175 des Kosmodroms Baikonur. Ein Anlauf für einen Start am Vortag um 07:55 Uhr Moskauer Zeit hatte man wegen einer missglückten Umschaltung des Satelliten auf Eigenstromversorgung abbrechen müssen.

Nach Angaben der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos konnte die Rakete den Satelliten am 19. Dezember 2014 wie vorgesehen aussetzen. Danach sei der Satellit unter Kontrolle durch den nicht namentlich genannten Kunden genommen worden. Die erreichte Bahn hat nach Angaben der Weltraumüberwachung des US-Militärs ein Perigäum von 499 und ein Apogäum von 502 Kilometern über der Erde. Die Neigung der Bahn gegen den Erdäquator liegt 74,75 Grad.

Das neue Raumfahrzeug soll nach Angaben russischer und westlicher Beobachter und solchen aus Südafrika dem Militär Südafrikas tageszeit- und wetterunabhängige Erdbeobachtungsmöglichkeiten bieten. Um dies zu ermöglichen, ist Kondor-E 2 vermutlich mit einer Radaranlage mit synthetischer Apertur (SAR) ausgerüstet, deren entfaltbare Antenne bei Reschetnjow entwickelt wurde. Der Durchmesser der entfalteten Antenne beträgt rund 6 Meter. Die Auflösung der im S-Band mit einer Wellenlänge von 9,5 Zentimetern arbeitenden Radaranlage liegt bei einer Flughöhe von rund 500 Kilometern über der Erde im Bereich zwischen einem und drei Metern.

Die Masse des auf einen nominal 5 Jahr dauernden Einsatz ausgelegten Radarsatelliten liegt bei etwa 1.150 Kilogramm. Die Beobachtungsnutzlast hat daran nach Angaben aus dem Jahre 2007 einen Anteil von rund 350 Kilogramm. Das Raumfahrzeug entstand nach Angaben aus Südafrika im Rahmen eines Programms namens „Project Flute“ bzw. „Consolidated Project Flute“.

Der Spionagesatellit ist katalogisiert mit der NOARD-Nr. 40.353 und als COSPAR-Objekt 2014-084A.

Jungfernflug Angara A5
Am 23. Dezember 2014 fand der erste Testflug einer russischen von Chrunitschew gebauten Angara-Rakete in der Version A5 mit dem Erzeugniscode 14A127 und einer Oberstufe des Typs Breeze-M – Erzeugniscode 14S43 – statt. Nach Informationen aus Russland war die Mission, welche mit dem Abheben von der Rampe 35/1 des Kosmodroms Plessezk im Norden Russlands um 08:57 und 25 Sekunden Moskauer Zeit (06:57:25 MEZ) begann, ein Erfolg. Die Startmasse betrug nach Angaben des Raketenherstellers rund 768 Tonnen. Als Baunummer der Rakete wird die Nummer 71751 genannt.

Die mit einem Triebwerk vom Typ RD-191 von Energomasch ausgerüstete Zentralstufe namens URM-1, was etwa Universelles Raketen Modul 1 bedeutet, und die darauf aufgesetzte zweite Stufe URM-2 mit RD-0124A-Triebwerk kamen schon beim Jungfernflug der Angara 1.2 am 9. Juli 2014 zum Einsatz. Eigentlich ungeflogen waren auch die seitlich angebrachten vier Flüssigkeitsbooster, die ihre Bewährungsprobe nunmehr bestanden, nicht. Sie sind nichts anderes als für ihren Einsatzzweck angepasste URM-1-Module.

Varianten der Zentralstufe kamen mit einer schubreduzierten Triebwerksversion RD-151 versehen außerdem bei drei Flügen der südkoreanischen KSLV-1 alias Naro-1 zum Einsatz. Aus unterschiedlichen Gründen gelang nur der dritte Flug am 30. Januar 2013 vollständig. In der Stufe liegende Ursachen für die gescheiterten Flüge blieben zwischen beteiligten Institutionen und Unternehmen aus Südkorea und Russland strittig.

Als ebenfalls grundsätzlich funktionsfähig war bereits vor dem Jungfernflug der Angara A5 auch die dabei verwendete Oberstufe vom Typ Breeze-M zu betrachten, welche eine Einsatzhistorie auf Proton-M-Trägerraketen mit einer Anzahl von Erfolgen, aber auch einer Zahl von bemerkenswerten Fehlschlägen aufweist.

Oberstufe mit Nutzlast, zusammen Orbitaleinheit genannt, wurden nach nicht ganz 12,5 Flugminuten von der Angara A5 abgetrennt. Mit vier Brennphasen hatte die Oberstufe anschließend eine auf sie aufgesetzte Musternutzlast mit einer Masse von 2.042 Kilogramm und den alternativen Bezeichnungen GMM, IPM und NVP PM in den geplanten Zielorbit zu transportieren. Nach rund 9 Stunden Gesamtflugzeit wurde laut Chrunitschew der anvisierte Zielorbit zum vorgesehenen Zeitpunkt erreicht.

Eine Abtrennung der Musternutzlast war laut Chrunitschew nicht vorgesehen. Einige Zeit nach dem Erreichen des Zielorbits rund 35.800 Kilometer über der Erde erfolgten zwei weitere Brennphasen der Breeze-M, die zum Ziel hatten, die vollständige Orbitaleinheit in einen Friedhofsorbit einzuschießen, wo sie keine unmittelbare Gefahr für andere Raumfahrzeuge darstellt. Nach Daten russischer Bahnverfolgungsstationen gelangte die Orbitaleinheit schließlich auf eine Bahn mit einem Perigäum von 35.841 und einem Apogäum von 38.680 Kilometern über der Erde, die mit 0,3 Grad kaum gegen den Erdäquator geneigt ist.

Die Angara A5 ist als potentieller Nachfolger des „Arbeitspferds“ Proton vorgesehen und zeichnet sich, wen man die Breeze-M-Oberstufe außen vor lässt, durch die Verwendung erheblich weniger schädlicher Treibstoffe aus. In den drei Raketenstufen der Proton wird als Treibstoff unsymmetrisches Dimethlyhydrazin (UDMH) und als Oxidator – als Sauerstofflieferant – Distickstofftretoxid, N₂O₄) verwendet. Bei der Angara dient Kerosin als Brennstoff, als Oxidator kommt flüssiger Sauerstoff zum Einsatz.
Die mit der Oberstufe weiterhin verbundene Demonstrationsnutzlast ist mit der Oberstufe katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.355 und als COSPAR-Objekt 2014-085A.

Sojus 2.1b mit Lotos-S 2
Vom im wesentlichen militärischen Missionen vorbehaltenem Kosmodrom Plessezk startete am 25. Dezember 2014 eine Rakete des Typs Sojus 2.1b mit dem militärischen Funkaufklärer Lotos-S 2. Der Flug mit dem von Roskosmos und der staatlichen russichen Nachrichtenagentur RIA Nowosti wenig präzise als Kommunikationssatelliten bezeichneten Raumfahrzeug und der Rakete mit der Baunummer 78031199 begann um 4:01 Uhr MEZ bzw. 6:01 Uhr Moskauer Zeit auf der Rampe 43/4 in Plessezk.

Ausgesetzt wurde Lotos-S 2 nach rund 10 Minuten Flug auf einer elliptischen Erdumlaufbahn mit einem Perigäum von rund 250 Kilometern und einem Apogäum von rund 895 Kilometern. Geneigt ist die erreichte Bahn um 67,15 Grad gegen den Erdäquator. Für eine Erdumrundung benötigte der Satellit mit dem Erzeugniscode 14F145 dort nicht ganz 96 Minuten.

Nach Angaben von RIA Nowosti übernahm das Bahnverfolgungs- und Satellitenkontrollzentrum German Titow alias Golizyno 2 in Krasnoznamensk westlich von Moskau am 25. Dezember 2014 um 06:16 Uhr Moskauer Zeit die Kontrolle des Satelliten.

Mit eigenen Triebwerken sorgte Lotos-S 2 später für die Zirkularisierung seines Erdorbits. Nach dem Manöver wurde der Satellit auf einer Bahn mit einem Perigäum von 903 und einem Apoäum von 925 Kilometern über der Erde und unveränderter Bahnneigung beobachtet.

Ausgerüstet ist der Satellit, der auf einem Satellitenbus von ZSKB Progress basiert, und unter Ägide des Konstruktionsbüros Arsenal aus Sankt Petersburg integriert wurde, mit einer Reihe von Antennen und Empfängern für elektromagnetische Signale, die Einrichtungen und Einheiten anderer Staaten zur eigenen Nutzung oder unbeabsichtigt ausstrahlen. Dabei geht es insbesondere auch um elektromagnetische Strahlung, die keine konkreten Kommunikationssignale enthält, aber möglicherweise Rückschlüsse auf den Sender und gegebenenfalls zugehöriger Waffensysteme ermöglicht. Man spricht in diesem Zusammenhang von Elektronischer Aufklärung (Electronic Intelligence, ELINT).

Lotos-S 2 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.358 und als COSPAR-Objekt 2014-086A.

Sojus 2.1b mit Resurs-P 2
Am 26. Dezember 2014 gab Roskomos den erfolgreichen Start des Fernerkundungs- und Erdbeobachtungssatelliten Resurs-P 2 bekannt. Gestartet wurde um 19:55 Uhr MEZ bzw. 21:55 Moskauer Zeit des gleichen Tags von der Rampe 31/6 des Kosmodroms Baikonur. Der Satellit war ebenso wie seine Trägerrakete von ZSKB Progress bzw. RKZ Progress gebaut worden.

Die letzte Stufe der Trägerrakete vom Typ Sojus 2.1b setzte den Satelliten mit dem Erzeugniscode 47KS nach rund 10 Minuten Flug auf einem elliptischen Erdorbit aus (Perigäum ~ 200 km, Apogäum ~ 450 km, Inklination 97,29 Grad). Mit an Bord befindlichen Triebwerken hatte das Raumfahrzeug dann seine Bahn in eine annähernd kreisförmige zu ändern.

Nach Angaben von ZSKB Progress erreichte Resurs-P 2 am 31. Dezember 2014 seinen Arbeitsorbit und kreist jetzt auf einer 467×500-Kilometer-Bahn, welche 97,3 Grad gegen den Äquator geneigt ist, um die Erde. Für einen Umlauf benötigt er dort annähernd 94 Minuten. Temperaturen, Drücke in druckbeaufschlagten Baugruppen und Versorgungsspannungen befanden sich laut ZSKB Progress innerhalb der vorgesehenen Grenzen.

Der Satellit mit einer Auslegungsbetriebsdauer von fünf Jahren und einer Startmasse von 6.570 Kilogramm ist dazu gedacht, mit einer Reihe von Abtastern Bilder von der Erdoberfläche und deren Bewuchs zu erfassen.

Hauptinstrument ist eine Geoton-2 (Panchromatic and multispectral radiometer 2) genannte Konstruktion. Sie ermögliche die Bilderfassung in sechs unterschiedlichen Spektalbereichen mit Wellenlängen von 0,45 bis 0,9 Mikrometern sowie einem zusätzlichen sogenannten Hyperspektralbereich mit 96 Kanälen im Bereich zwischen 0,4 und 1,1 Mikrometern. Die erzielbare Bodenauflösung bei vorgesehener Flughöhe beträgt panchromatisch etwa einen Meter, multispektral vier Meter, hyperspektral 30 Meter.

Im Unterschied zu seinem Schwestersatelliten Resurs-P 1, der seit dem 25. Juni 2013 um die Erde kreist, ist Resurs-P 2 zusätzlich mit einem Detektorsystem für hochenergetische Teilchen namens Nulkon bzw. Coronas-Nucleon mit einer Masse von 300 Kilogramm ausgerüstet. Entwickelt hat das Instrument die Abteilung für Kosmische Strahlung und Physik des Weltraums Skobeltsyn der staatlichen Universität Moskau.

Außerdem zusätzlich an Bord ist eine AIS-Nutzlast von RKS aus Moskau. AIS steht für Automatic Identification System, dementsprechend kann Resurs-P 2 Signale von Seeschiffen mit entsprechender Senderausstattung empfangen und weiterleiten.

Resurs-P 2 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.360 und als COSPAR-Objekt 2014-087A.

Proton-M mit Astra 2G
Eine Proton-M-Rakete mit Breeze-M-Oberstufe und dem Kommunikationssatelliten Astra 2G an Bord hob am 28. Dezember 2014 um 00:37 und 49 Sekunden Moskauer Zeit (22:37 Uhr MEZ am 27. Dezember) von der Rampe 200/39 des Kosmodroms Baikonur ab.

Die Orbitaleinheit aus der Oberstufe und dem beim Start rund 6 Tonnen (6.022 kg) schweren Kommunikationssatelliten für den europäischen Kommunikationssatellitenbetreiber Société Européenne des Satellites (SES) wurde nach 11 Flugminuten und 16 Sekunden von der Proton-M-Rakete abgetrennt.

Nach fünf Brennphasen der Oberstufe konnte der dreiachsstabilisierte Astra 2G am 28. Dezember 2014 nach einer Gesamtflugzeit von 9 Stunden und 12 Minuten in der vorgesehenen Übergangsbahn, einem sogenannten Geotransferorbit (GTO), ausgesetzt werden. Geplant war eine 4.164 x 35.736 km Übergangsbahn mit einer Bahnneigung gegen den Erdäquator von 23 Grad. Für den ausgesetzten Satelliten meldete der Raketenhersteller Chrunitschew folgende Orbitparameter in Ist geschätzt / Soll / Abweichung:

Periode – Zeit für einen Erdumlauf [h:m:s]11:48:5,7 / 11:48:34,3 / 0:0:28,6

Große Halbachse des erreichten Orbits [km]

26.316,08 / 26.327,9 / 11,82

Exzentrizität0,6007782 / 0,5995909 / 0,0011872

Inklination – Neigung der Bahn gegen den Erdäquator

22° 58′ 41″ / 23° 0′ 0″ / 0° 1′ 19″

Perigäum – erdnächster Bahnpunkt [km]4.127,82 / 4.163,79 / 35,97

Apogäum – erdfernster Bahnpunkt [km]

35.748,08 / 35.735,37 / 12,34

Seine Position im Geostationären Orbit muss der Satellit mit eigenem Antrieb erreichen. Dafür wurde er mit einem entsprechenden Apogäumsmotor ausgestattet. Außerdem sind eine Anzahl von 10 Newton starken Zweistofftriebwerken von Astrium an Bord.

Der von Airbus Defense and Space, ehemals Astrium, nach einer Bestellung von Ende 2009 gebaute Kommunikationssatellit basiert auf dem Bus Eurostar E3000. Seine für die Verwendung durch zivile und militärische Nutzer ausgelegte Kommunikationsnutzlast umfasst 4 K_a-Band- , 62 K_u-Band- und eine nicht genannte Anzahl X-Band-Transponder. Ene Anzahl K_a– und X-Band-Transponder sind für das Luxemburgische Militär und das anderer NATO-Staaten gedacht.
Zur Energieversorgung der Satellitensysteme gibt es zwei Solarzellenausleger, die dem Raumfahrzeug mit einer Auslegungsbetriebsdauer von 15 Jahren eine Spannweite von rund 40 Metern geben.

SES will Astra 2G im Bereich zwischen 28,2 und 28,5 Grad Ost im Geostationären Orbit betreiben. K_a-Band-Transponder sollen Nutzern Verbindungen zwischen Europa und Westafrika ermöglichen. Mit Hilfe der K_u-Band-Transponder will man die Dirketaustrahlung von Fernsehprogrammen insbesondere für Zuschauer in Großbritannien und Irland realisieren.
Die militärische K_a/X-Band-Nutzlast dient unter anderem dazu, Luxemeburg das Recht zur Nutzung der Orbitalposition bei 28,2 Grad Ost auch künftig zu sichern. Dafür muss die Nutzlast drei Monate lang bei 28,2 Grad Ost verfügbar sein. Ohne deren Einsatz würde das entsprechende Nutzungsrecht für Luxemburg im Januar 2015 enden.
Über Astra 2G ist zusätzlich die Verbreitung des Breitband-Internetdienstes Astra2Connect geplant, über den Kunden in Europa High-Speed-Internetverbindungen nutzen können.

Auch SATMED, eine Organisation, die sich der Optimierung des Gesundheitswesens in Entwicklungsländern widmet, soll künftig vom Einsatz von Astra 2G profitieren.

Während seiner ersten Tage im All erfolgen Steuerung und Kontrolle des Satellien von Astriums Kontrollzentrum im französischen Toulouse aus. Von SES wird Astra 2G durch das SCF für Satellite Control Facility genannten Kontrollzentrum im luxemburgischen Betzdorf überwacht und gesteuert werden. Dort wurde ein Kontrolraum mit iSTUDIO, einem Broadcast-Monitoring-System vom Technologieunternehmen Barco, und webbasierter Steuerungssoftware – also solcher, bei der die mittels eines Webbrowser Software über ein Netzwerk oder das Internet benutzt wird -, ausgestattet.

Astra 2G war der vierundzwanzigste SES-Satellit, der an Bord einer von ILS vermarkteten Proton-Rakete in den Weltraum transportiert worden ist.

Astra 2G ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.364 und als COSPAR-Objekt 2014-089A.