Mission Control Team der ESA startklar für Dreifach-Start der Swarm-Mission

The Swarm mission operations team training in the Main Control Room at ESOC for liftoff, set for November 2013.
Das Missionsteam von Swarm beim Training
19 November 2013

Nach monatelangem Intensivtraining ist das Kontrollteam der Swarm-Mission im Europäischen Raumflugkontrollzentrum der ESA (ESOC) bereit für den für Freitag geplanten Start ins Weltall. Das Team wird das Trio aus Erdbeobachtungssatelliten behutsam durch die kritische Start- und frühe Orbitphase leiten, allzeit bereit, auf mögliche unvorhergesehene Ereignisse zu reagieren.

Die für vier Jahre angesetzte Mission wird das Magnetfeld unseres Planeten sowie seinen Einfluss auf Sonnenwind und den Klimawandel näher untersuchen.

Am 22. November um 13.02 Uhr mitteleuropäischer Zeit werden die drei Satelliten an Bord eines Rockot-Trägers über dem russischen Plessezk 800 Kilometer nördlich von Moskau in den Himmel steigen. Ungefähr 91 Minuten später wird das Swarm-Trio in einer Höhe von 490 Kilometern in den Orbit geschossen.

Auf diesen Augenblick hat das ESOC in Darmstadt seit Jahren mit akribischen Vorbereitungen und monatelangen Intensivtrainings hingearbeitet.

Das Swarm-Kontrollteam wird an seinem Arbeitsplatz, den Konsolen im Hauptoperationsraum des ESOC, gespannt darauf warten, dass die Satelliten die automatisierte Abfolge durchlaufen, zum Leben erweckt werden und ihre ersten Signale über Bodenstationen in Schweden und Norwegen an die Ingenieure zurückzusenden.

Warten auf die Satellitensignale

Start von Swarm: Simultane Trennung

„Für uns beginnt die Mission mit der Erfassung eines Signals (AOS, Acquisition of Signal). Das ist der entscheidende Moment, auf den wir uns in unseren Trainings vorbereitet haben. In der drei- bis viertägigen Start- frühen Orbitphase (LEOP, Launch and Early Orbit Phase) gibt es neben der AOS noch eine Reihe weiterer entscheidender grundlegender Schritte, die wir zur richtigen Zeit und in der richtigen Reihenfolge durchführen müssen,“, sagt Juan Piñeiro, Flugbetriebsmanager der Swarm-Mission. 

Während der LEOP-Phase werden die Teams rund um die Uhr daran arbeiten, sämtliche Teilsysteme der Satelliten und ihre Nutzlasten zu überprüfen. Dazu zählt auch das am späten Abend des ersten Tages durchgeführte Ausklappen des Auslegers mit dem daran angebrachten Sensoren.

Hunderte Bahnmanöver für ein Trio

Während der LEOP-Phase wird damit begonnen, das Swarm-Trio Schritt für Schritt in verschiedene Umlaufbahnen zu befördern. Swarm A und B werden auf circa 460 Kilometer abgesenkt und führen ihren Flug im Tandem fort, während Swarm C auf einer Höhe von 530 Kilometern positioniert wird.

Da die Satelliten mit Kaltgasdüsen ausgestattet sind, welche nur einen sehr geringen Antrieb ermöglichen, wird dieser Orbit-Positionierungsvorgang mehrere Monate dauern. Hunderte derartiger Manöver sind nötig, um die Satelliten in ihren endgültigen wissenschaftlichen Umlaufbahnen zu positionieren.

Realitätsnahes Flugtraining

Main Control Room at ESA's Space Operations Centre, Darmstadt
Hauptkontrollraum im ESOC

Das Training des Kontrollteams nahm über ein Jahr in Anspruch, wobei sich die letzten Monate besonders intensiv gestalteten.

Während der Trainingseinheiten, die häufig 12 Stunden am Stück dauern, werden sämtliche Missionsphasen simuliert. Während einer solchen Simulation arbeiten die Ingenieure am echten Kontrollsystem, mit dem sie eine originalgetreue Softwarenachbildung des Swarm-Satelliten kontrollieren und fliegen. Diese reagiert in derselben Weise auf die Anweisungen des Teams wie später auch die Originalsatelliten.

Die an der Mission teilnehmenden Experten setzen sich zusammen aus ESA-Mitarbeitern verschiedener Zuständigkeitsbereiche – darunter Flugdynamik, ESTRACK-Bodenstationen und Software Support – sowie Mitarbeitern des Swarm-Projekts und anderen Raumfahrt-Teams.

„Die Simulationen waren extrem anspruchsvoll. Es gibt viele Szenarien, bei denen etwas schief laufen kann und wir müssen in der Lage sein, mögliche unvorhergesehene Störfälle zu beheben. Während einer Simulation wurden wir mit mehreren Fehlermeldungen in einigen der Bordsysteme aller drei Satelliten konfrontiert. In einer anderen mussten wir nicht nur die Probleme an den Satelliten- und Bodensystemen lösen, sondern auch auf einen Ingenieur verzichten, den die Simulationsmanager von der Konsole abzogen, weil ihm plötzlich übel geworden war. Daraufhin musste das übrige Team einspringen, um das fehlende Expertenwissen zu ersetzen," erklärt Juan Piñeiro.

Startklar!

The Kiruna 15m tracking station in Sweden is part of ESA's global Estrack network
Station in Kiruna (Schweden)

Die Trainingseinheiten werden erst kurz vor dem Start eingestellt. Am 15. November wurde eine letzte LEOP-Simulation durchgeführt; die allerletzte Generalprobe ist für den 19. November geplant. Darauf folgt ein letztes Briefing für alle Experten, die am Missionsstart beteiligt sind.

„Wir haben lange gebraucht, um diesen Punkt zu erreichen, aber nun sind wir startklar! Die Teams sind bereit, das Operationszentrum ist bereit, und wir alle freuen uns auf einen äußerst spannenden Start am 22. November," sagt Dr. Pier Paolo Emanuelli, Flugleiter der Swarm-Mission.

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