Missionsteams bereiten sich auf die kritischen Tage vor
Nur wenige Augenblicke nach der Trennung von Sentinel-3A von seiner Trägerrakete übernimmt ein Spezialistenteam des Europäischen Satellitenkontrollzentrums in Darmstadt die Kontrolle über den neuen Satelliten und begleitet ihn durch die ersten kritischen Tagen im All.
Mit seinen hochmodernen Instrumenten an Bord gesellt sich Sentinel-3A im Orbit zum Radarsatelliten Sentinel-1A und zu Sentinel-2A und seinen hochauflösenden Bildern, um den Gesundheitszustand unseres Planeten zu beobachten.
Diese jüngste, vielseitige Mission dient der Beobachtung der Ozeane, der Land- und Eismassen sowie der Atmosphäre, um die globale Dynamik der Erde im Ganzen zu verstehen. Als Bestandteil des Europäischen Weltraumprogramms Copernicus wird die Mission bedeutende Meeres- und Wettervorhersagedaten nahezu in Echtzeit liefern.
Der 1150 Kilogramm schwere Satellit wird am 16. Februar mit einer mehrstufigen, 29 Meter langen Trägerrakete von Plesetsk in Russland aus in den Weltraum befördert.
Vom Start ab der Rampe um 17:57 UTC (18:57 CET) bis zur Trennung von der letzten Trägerstufe im All, dauert die Reise nur 80 Minuten. Dann wird Sentinel-3A in etwa 815 km Höhe in eine polare Umlaufbahn gebracht und umkreist die Erde 40 Mal schneller als ein Flugzeug.
Sechsunddreißig intensive Stunden für das Team
Im ESOC, dem Satellitenkontrollzentrum der ESA im hessischen Darmstadt, wird der Vorgang von einem Team aus hochqualifizierten Experten genau beobachtet. Sie warten darauf, dass Sentinel-3A eine erste automatische Sequenz durchläuft und beginnt, über die Bodenstation im schwedischen Kiruna ein Signal zu senden.
“Nach der Trennung von der letzten Trägerstufe der Rakete müssen wir bis zum ersten Signaleingang über die Bodenstation Kiruna 13 Minuten lang warten, während unser Satellit seine Sensoren und Antriebe einsetzt, um sich zur Sonne auszurichten”, erklärt Spacecraft Operations Manager José Morales.
“Spätestens zu diesem Zeitpunkt rechnen wir mit einer stabilen Kommunikation mit unserem ‘neuen Baby’ im Orbit, damit wir feststellen können, ob es wohlauf ist und wie sein Status ist. Dann können wir die Kontrolle übernehmen und die komplexe Ausrichtung zur Erde einleiten.”
Die Missionsmitarbeiter in der Operationszentrale werden gespannt darauf achten, ob sich die Sonnensegel zur Stromerzeugung automatisch entfalten, da die Bordbatterie nur Energie für fünf bis sechs Stunden liefert.
“Die ersten 36 Stunden werden die intensivsten sein”, erzählt José.
LEOPing rund um die Uhr
Der Empfang des Funksignals aus dem All markiert den Beginn von drei äußerst arbeitsreichen Tagen für José Morales und seine Kollegen. Rund um die Uhr arbeiten sie, um den Satelliten durch die LEOP zu bringen – die Launch and Early Orbit Phase (die Phase nach dem Start). Hierfür hat das Team in der Operationszentrale monatelang trainiert.
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Am Training für die LEOP nehmen im ESOC zahlreiche Teams aus Ingenieuren und Wissenschaftlern teil. Insgesamt sind es etwa 50 Personen, unter anderem Raumfahrtingenieure, Experten, an den Bodenstationen und im ausgeklügelten, so genannten ‘Bodensegment’ arbeiten – der Hard- und Software zur Steuerung des Satelliten und zur Datenverteilung – sowie Experten der Flugdynamik, für Software und Netzwerke aber auch Simulations- und Schulungsteams.
Dem Simulationstraining gingen jahrelange Vorbereitungen im ESOC vorn, bei denen Ingenieure Flugverfahren entwickelten, die Bodensysteme zur Steuerung der Satelliten aufbauten und die Hard- und Software über Live-Datenverbindungen zum echten, eigentlichen Satelliten testeten, als er gebaut wurde.
Ein Team aus vielen Teams
Für den Start besteht das Team neben Vertretern des Sentinel-Projektteams der ESA auch aus Betriebsingenieuren, die ins Flugkontrollteam eingebunden sind und auch bei Eumetsat mitarbeiten, der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten.
“Seit August 2015 hat dieses ‘Team aus Teams’ 25 Trainingsdurchläufe absolviert, um mit der hochentwickelten Simulationssoftware die Steuerung des Satelliten zu üben – sowohl für den Normal- als auch für den Notfall”, erklärt Pier Paolo Emanuelli, der ESA-Flugdirektor, der den Start aller Sentinel-Satelliten betreut.
“Die Betriebs- und Nutzlastteams haben monatelang mit ihren Kollegen von Eumetsat, dem Copernicus-Projekt und der Europäischen Industrie hart zusammengearbeitet, um sicherzustellen, dass alles für den Start von Sentinel-3A bereit ist.”
Eumetsat übernimmt ab dem Beginn der Operationsphase – vermutlich ab Juli – die Verantwortung für Sentinel-3A, sobald er komplett durchgecheckt und in Betrieb genommen wurde.
“Wenn wir am Starttag die ersten Signale aus dem All empfangen, dann verbinden sich Teamwork, Erfahrung und Expertenwissen, um den Erfolg dieser bedeutenden Mission sicher zu stellen”, betont Paolo Ferri, Leiter des Missionsbetriebs bei der ESA.
