ESA beginnt mit der Rettung von Artemis

The Ariane 5 Flight 142 launch
19 Juli 2001

Nach einem ersten erfolgreichen Manöver zur Anhebung der Umlaufbahn des Nachrichtensatelliten Artemis der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), das gestern nachmittag durchgeführt wurde, haben das Betriebsteam und die Systemingenieure von Altel (Alenia Spazio/Telespazio) in Fucino (Italien), die von Fachleuten der ESA unterstützt werden, den Satelliten voll unter Kontrolle.

Artemis war am Donnerstag, den 12. Juli mit einer Ariane-5 von Kourou aus gestartet worden, geriet aber aufgrund einer Fehlfunktion der Oberstufe des Trägers auf eine niedrigere Umlaufbahn als geplant. Die Ariane brachte ihn auf eine Bahn mit einem Perigäum von 590 km, einem Apogäum von 17 487 km und einer Neigung von 2,94 Grad gegenüber dem geplanten Orbit mit einem Perigäum von 858 km, einem Apogäum von 35 853 km und einer Neigung von 2 Grad. Der Satellit verhält sich seit der Einbringung in die Umlaufbahn nominal. Die Sonnenzellenflügel wurden wie geplant rund zwei Stunden nach dem Start teilweise ausgefahren und begannen, die für den Betrieb erforderliche elektrische Energie zu liefern. In den letzten Tagen wurden mehrere Eichungen und Simulationen von Zündungen des Apogäumstriebwerks durchgeführt, um die nachstehend beschriebenen Bahnmanöver vorzubereiten.

Die Strategie zur Rettung von Artemis ist darauf ausgerichtet, den Satelliten von seinem gegenwärtigen falschen Orbit auf die nominale geostationäre Position zu bringen und hierbei möglichst wenig chemischen Treibstoff und Xenon (das für den elektrischen Ionenantrieb verwendete Gas) zu verbrauchen, um die Lebensdauer des Satelliten, die ursprünglich auf 10 Jahre angesetzt war, nicht zu sehr zu verringern.

Diese von dem Rettungsteam aus Fachleuten der ESA, von Alenia Spazio und Telespazio gemeinsam ausgearbeitete Strategie besteht aus vier Schritten:

Schritt 1:Das Apogäumstriebwerk, das chemischen Treibstoff verwendet, wird mehrmals bei Erreichen des Perigäums (der kleinsten Entfernung von der Erde) gezündet, um ein Apogäum (die größte Entfernung von der Erde) von rund 31 000 km zu erreichen. Das Perigäum bleibt weitgehend unverändert. Die Bodenstationen in Fucino (Italien), Malindi (Kenia), Perth (Australien), Goldstone (USA) und Kourou (Französisch-Guayana) werden den Satelliten verfolgen.

Schritt 2:Der Satellit wird durch eine Reihe von Apogäums- und Perigäumsmanöver von seiner elliptischen Umlaufbahn auf eine fast kreisförmige Bahn in einer Höhe von rund 31 000 km über der Erde mit einer Umlaufzeit von 18 Stunden gebracht, auf der er vorübergehend verbleibt. Anschließend werden die Sonnenzellenflügel vollständig ausgefahren und die Antennenreflektoren entfaltet. Der Satellit befindet sich dann in seinem nominalem Zustand, jedoch noch nicht auf der geostationären Umlaufbahn.

Schritt 3:Auf dieser vorübergehenden Umlaufbahn wird die Einsatzerprobung des Satelliten (Einschaltung und Überprüfung aller Satellitenbestandteile) durchgeführt, soweit dies auf dieser Bahn unterhalb des geostationären Orbits möglich ist.

Schritt 4:Im Anschluß daran wird das elektrische Ionen-Antriebssystems von Artemis gezielt eingesetzt, so daß sich der Satellit von seiner vorübergehenden Umlaufbahn zum geostationären Orbit „hochschraubt".

Die erste Zündung des Apogäumstriebwerks bei Erreichen des Perigäums wurde gestern nachmittag (18. Juli) zwischen 17.19 und 17.39 Uhr MESZ erfolgreich durchgeführt. Die Bodenkontrolleure berichteten, daß alles planmäßig verlief und die Umlaufbahn des Satelliten auf ein Apogäum von 19 164 km angehoben werden konnte (das Perigäum erhöhte sich auf 609 km, während die Neigung unverändert 2,9 Grad beträgt).

Das Ende des zweiten Schritts, das heißt das Erreichen der vorübergehenden Umlaufbahn, ist für die nächsten Tage geplant. Schritt 3 wird eine Dauer von etwa zwei Monaten haben, während der die Einsatzerprobung durchgeführt wird und Vorbereitungen für die Anhebung der Umlaufbahn getroffen werden. Schritt 4 soll Ende September beginnen und mehrere Monate dauern.

Dieses Rettungsszenario bietet die größten Chancen, den Satelliten von seiner zu niedrigen Umlaufbahn auf die geplante geostationäre Position zu bringen und dabei genügend chemischen Treibstoff und Xenon übrigzubehalten, um mehrere Jahre nominalen Betriebs zu gewährleisten. Die Menge des verbleibenden Treibstoffs und damit die voraussichtliche Lebensdauer des Satelliten können erst nach Abschluß von Schritt 2, wenn auch nicht mit voller Sicherheit, vorhergesagt werden.

Die Rettung des Satelliten ist mit einer Reihe unüblicher Verfahren verbunden, die natürlich nicht vorausgeplant werden konnten. Dies gilt vor allem für die Verwendung des elektrischen Ionen-Antriebssystems, für das ein neuer Betriebsmodus festgelegt werden muß.

Der nächste Sachstandsbericht wird nach Abschluß von Schritt 2 herausgegeben.

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