6. Fakten: Das Cluster-Quartett und seine wissenschaftliche Nutzlast

Schnittbild einer Cluster-Sonde

Kenndaten der vier Satelliten

Namen der Satelliten  
Cluster 5 Rumba (Phönix)
Cluster 6 Salsa
Cluster 7 Samba
Cluster 8 Tango
Durchmesser 2,90 Meter
Höhe 1,30 Meter
Startmasse 1200 Kilogramm, davon Treibstoffvorrat 650 Kilogramm
Nutzlast 71 Kilogramm (11 wissenschaftliche Geräte)
Jeder Satellit ist mit zwei Antennenauslegern, zwei 5 Meter langen Experimentauslegern und vier 50 Meter langen Experiment-Drahtauslegern ausgestattet.
Energieversorgung Solarzellen mit 224 Watt Leistung
Datenspeicherkapazität 7,5 Gigabyte
Datenstrom zur Erde 2 bis 262 Kilobyte /Sekunde
Lebensdauer geplant: 27 Monate (bis Ende 2002/Anfang 2003)
Das Science Programme Committee der ESA hat die Cluster-Mission mehrfach verlängert, aktuell bis Dezember 2012 mit einer Option bis 2014.

Trägerrakete und Start

Trägerrakete Sojus-Fregat
Gesamtlänge 42,5 Meter
max. Durchmesser 10,30 Meter
Startmasse 303 Tonnen
Startort Kosmodrom Baikonur (Kasachstan), Startplatz 31 „Wostok", Plattform 6
Start zwei Doppelstarts
Start 1 16. Juli 2000 mit Cluster 6 und Cluster 7
Start 2 9. August 2000 mit Cluster 5 und Cluster 8
Flugbahn  
Umlaufbahn elliptische polare Orbits zwischen 19 000 und 119 000 Kilometern
Umlaufzeit 54 bis 57 Stunden
Bahnneigung 64,8 bis 90 Grad
Abstände zwischen den Satelliten 40 bis 10 000 Kilometer

Betrieb, Bau und Beteiligte

Missionsbetriebszentrum European Space Operations Centre ESOC in Darmstadt
wiss. Betriebszentrum Joint Science Operations Centre at Rutherford Appleton Laboratory, Didcot, UK
Bodenstationen Villafranca und Maspalomas (Spanien)
Kosten  
2 Trägerraketen 127 Mill. DM (65 Mill. Euro)
4 Satelliten 615 Mill. DM (315 Mill. Euro)
Auftraggeber Europäische Weltraumbehörde ESA, Paris
Hauptauftragnehmer  
Cluster Dornier Satellitensysteme in Friedrichshafen (heute: Astrium GmbH)
Träger russisch-französisches Konsortium Starsem
Beteiligte Nationen (in alphabetischer Reihenfolge) Belgien, China, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Indien, Irland, Israel, Italien, Japan, Niederlande, Norwegen, Österreich, Russland, Schweden, Schweiz, Tschechische Republik, Ungarn, USA

Ziel der Cluster-II-Mission: Erkundung der Wechselbeziehungen zwischen der Sonne und der irdischen Magnetosphäre mit vier baugleichen Satelliten und identischer Nutzlast

Wissenschaftliche Nutzlast

ASPOC Active Spacecraft Potential Control Experiment
Instrument zur aktiven Kontrolle des Raumfahrzeugpotentials
CIS Cluster Ion Spectrometer Experiment
Ionenmassenspektrometer
DWP Digital Wave Processing Experiment
Prozessor für Wellenexperimente
EDI Electron Drift Instrument
Vermessung des elektrischen Feldes durch Bestimmung von Elektronendriften
EFW Electric Field and Wave Experiment
Instrument zur Messung des elektrischen Feldes
FGM Fluxgate Magnetometer
Instrument zur Bestimmung der Magnetfeldstärke
PEACE Plasma Electron And Current Experiment
Elektronenmessinstrument für Energien bis 20 Kilo-Elektronenvolt
RAPID Research with Adaptive Particle Imaging Detectors
Ionenmassenspektrometer und Elektronendetektor für Energien > 20 Kilo-Elektronenvolt
STAFF Spatio-Temporal Analysis of Field Fluctuation Experiment
Analyse raumzeitlicher Fluktuationen des elektromagnetischen Feldes
WDB Wide Band Data Instrument
Bestimmung elektromagnetischer Wellen und Wellenformen
WHISPER Waves of High frequency and Sounder for Probing the Electron density by Relaxation
Experiment zur Bestimmung der Elektronendichte hochfrequenter Plasmawellen

Alle vier Cluster-Satelliten sind mit obigen elf Instrumenten gleichermaßen ausgestattet.

Deutsche Beteiligung

EDI Unter Federführung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching entwickelt.
Mit EDI wird ein Elektronenstrahl in den Raum geschossen, der wieder zum Satelliten zurückkehrt. Aus den Einstellparametern lässt sich das elektrische Feld in der näheren Umgebung der Satelliten ableiten.
RAPID Unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau entwickelt.
RAPID ist ein Teilchendetektor. Mit ihm lassen sich energetische Teilchen des Sonnenwindes bestimmen.

Darüber hinaus sind Wissenschaftler-Gruppen der Max-Planck-Institute für extraterrestrische Physik und für Sonnensystemforschung am Gerät CIS sowie Wissenschaftler-Gruppen der TU Braunschweig und der Universität Köln am Magnetometer beteiligt. Mit ihm kann das Magnetfeld der Erde am Ort der Satelliten sehr präzise gemessen werden.

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