N° 7–2003: Artemis endlich auf Einsatzposition

Diese Nachricht wurde eigentlich schon vor 18 Monaten nach dem Start von Artemis am 12. Juli 2001 erwartet. Wegen einer Funktionsstörung in der Oberstufe der Trägerrakete Ariane﷓5 war aber Artemis in einer zu niedrigen Umlaufbahn abgesetzt worden, so daß der Verlust der Mission zu befürchten war. Dank des Einfallsreichtums und Sachverstands eines europäischen Teams aus Fachleuten der ESA, des Hauptauftragnehmers Alenia Spazio, des für die Entwicklung des Ionenantriebs verantwortlichen Unternehmens Astrium und des Betreibers der Kontrollstation in Fucino, Telespazio, konnte Artemis dann unter Nutzung eines experimentellen Antriebssystems doch noch gerettet werden.

Zu Versuchszwecken war Artemis nämlich mit einem Ionenantriebssystem* ausgestattet worden, das für Manöver zur Korrektur einer etwaigen Abdrift aus der Zielbahn verwendet werden sollte. In Wirklichkeit wurde dieses System eingesetzt, um den Satelliten von 31 000 auf 36 000 km Höhe anzuheben. Dies nahm natürlich sehr viel mehr Zeit als mit einem normalen Apogäumsmotor in Anspruch - der Einsatz eines Ionenantriebs für diese Aufgabe war etwa so, als wollte man ein großes Frachtschiff mit einem Außenbordmotor antreiben - doch letztlich zählt nur das Ergebnis: Artemis ist nun am Ziel!

Für diese Rettungsmission mußten große Teile des Flugprogramms umgeschrieben und sogar neue Software-Module entwickelt werden. So konnte Artemis, nachdem er mit Hilfe des vorhandenen chemischen Antriebssystems auf eine Parkbahn gebracht worden war, den Anflug auf die Endbahn dank seiner zwei kleinen Ionentriebwerke fortsetzen. Die Bahnanhebungsmanöver begannen im Februar 2002 und gestatteten es Artemis, sich durchschnittlich um 15 km pro Tag zur geostationären Bahn emporzuschrauben. Dabei blieben Zwischenfälle und böse Überraschungen nicht aus, was durchaus verständlich ist, wurde doch der Ionenantrieb für eine Aufgabe eingesetzt, für die er nicht konzipiert war.

Langsam aber sicher hat Artemis den Aufstieg zur Zielbahn bewältigt und damit sein fortschrittliches Konzept und auch schon den Nutzen von Satelliten dieser Art für die Erprobung neuer Technologien und Dienste unter Beweis gestellt.

In der letzten Phase des Endanflugs wurde das chemische Triebwerk noch dreimal kurz gezündet, um den Satelliten genau auf die gewünschte Geschwindigkeit zu bringen.

Nachdem Artemis die Einsatzposition erreicht hat, werden die während der Rettungsphase abgeschalteten Nutzlastsysteme in Betrieb genommen. Bemerkenswert ist aber, daß mit diesen bereits eine Weltpremiere gelungen ist, denn parallel zur Vorbereitung der Bahnanhebung war bei der vom Boden aus durchgeführten Funktionsprüfung der Kommunikationsnutzlasten ein vom Erdbeobachtungssatelliten SPOT-4 des CNES aufgenommenes Bild über eine Laser-Verbindung zu Artemis übertragen worden, der es seinerseits per Funk an das Verarbeitungszentrum von Spot Image in Toulouse weiterleitete (siehe ESA-Pressemitteilung Nr. 75-2001). Eine bisher einmalige Verbindung zwischen Satelliten im All!

Nach dem Abschluß der Reaktivierung wird Artemis den eigentlichen Betrieb aufnehmen, der zehn Jahre dauern könnte, also praktisch genau so lange, wie ursprünglich vor den unvorhergesehenen Problemen geplant, die für die Zukunft im Grunde sehr lehrreich sind.

* Das Funktionsprinzip jedes Antriebs im Weltraum besteht darin, Moleküle zu beschleunigen und sie mit möglichst hoher Geschwindigkeit auszustoßen. Herkömmliche Triebwerke nutzen eine chemische Reaktion zwischen Brennstoff und Sauerstoffträger, um ein Gas aufzuheizen und seine Moleküle auf eine Geschwindigkeit von typisch 1 km/s zu beschleunigen. Bei elektrischen Antriebssystemen werden zunächst die Moleküle eines Arbeitsgases (zum Beispiel Xenon) ionisiert (d.h. elektrisch aufgeladen), worauf das ionisierte Gas durch elektrische Felder beschleunigt und mit einer Geschwindigkeit von rund 30 km/s ausgestoßen wird.

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