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| Satellitennavigationsprogramm Galileo |
| 2014: 6 von insgesamt 30 Satelliten des Satellitennavigations-Systems Galileo sind im Weltall |
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Das Galileo-Startteam im Europäischen Satellitenkontrollzentrum (ESA/ESOC) in Darmstadt hat seine Vorbereitungen abgeschlossen. Es ist bereit, die Kontrolle des Satellitenpaares zu übernehmen, dessen Start für den kommenden Monat geplant ist.
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| Die nächsten zwei Satelliten des Galileo-Programms werden voraussichtlich am 21. August 2014 an Bord einer Sojus-Trägerrakete von Französisch-Guayana aus starten. Damit rückt die Einführung des geplanten unabhängigen Satelliten-Navigationssystems für Europa einen entscheidenden Schritt näher. |
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Der kritischste Punkt des Fluges ist, kurz nach dem Raketenstart, die vom ESOC aus gesteuerte erste Betriebsphase. In dieser sogenannten LEOP (Launch and Early Orbit Phase) werden beide Satelliten von der Oberstufe der Rakete abgekoppelt, Systeme hochgefahren und stabile Flugbahnen angesteuert.
Bei dieser Art von Satelliten-Geburt agieren die LEOP-Teammitglieder sozusagen als "Geburtshelfer".
Da die Satelliten durch pyrotechnische Erschütterungen weggewirbelt werden können, muss jegliche Drehung unter Kontrolle gebracht und stabilisiert werden. Erst dann werden die Solarpaneele der Satelliten entfaltet, um eine stabile Stromerzeugung sicherzustellen.
Anschliessend werden die Satellitensysteme einzeln eingeschaltet und überprüft, um zu gewährleisten, dass sich nach dem Start alles weiter in betriebsfähigem Zustand befindet.
Nach einem planmässigen Verlauf der LEOP kann die Kontrolle über das Satellitenpaar nach etwa zehn Tagen zum einen an das Galileo-Kontrollzentrum im DLR/Oberpfaffenhofen übergeben werden, das die Satelliten überwacht, zum anderen an die ESA-Bodenstation im belgischen Redu, die umfassende Nutzlasttests durchführt.
20 Simulations-Trainings für erwartete Fälle und Notfälle
Das LEOP-Team hat monatelanges Training und eine zweieinhalbjährige Vorbereitungsphase hinter sich, wie Hervé Côme, ESA-Flugdirektor für den Start der Galileo-Satelliten in Darmstadt, erklärt: "Die seit März laufende Simulationskampagne hat bewiesen, dass sowohl das System als auch seine Kontrolleure fehlerlos arbeiten. Seitdem wurden 20 Simulationen für zu erwartende Fälle und mögliche Notfälle durchgeführt."
Die Satelliten wurden mehreren umfassenden Systemkompatibilitätstests unterzogen, um die vollständige Kompatibilität mit den verschiedenen Galileo-Bodenkomponenten sicherzustellen, die sich viele Kilometer voneinander entfernt an den Bodenstationen der ESA und der französischen Weltraumagentur CNES (ESA-Partner für die LEOP) befinden.
Bereits die ersten vier Galileo-Satelliten, die 2011 und 2012 ebenfalls paarweise unter der Leitung des LEOP- und Network Operations Control Centre im französischen Toulouse gestartet waren, wurden von einem gemeinsamen Team aus ESA- und CNES-Experten überwacht.
Dieses Mal arbeitet das integrierte LEOP-Team mit dem Spitznamen "CNESOC" vom ESOC in Darmstadt aus, wo sich auch die Galileo-Kontroll- und Flugdynamiksysteme der ersten vier IOV- (In-Orbit Validation) Satelliten befinden, die für die neuen FOC- (Full Operational Capability) Modelle angepasst wurden.
Die Abläufe und der Zeitplan der LEOP wurden vollständig validiert, die kritischen Systemkonfigurationen sind alle festgezurrt. Nach einer kurzen Sommerpause kann sich das Galileo-Kontrollteam im ESOC daher nun auf weitere Feinabstimmungen ihrer Startorganisation und -abläufe konzentrieren, bevor das Satellitenpaar im nächsten Monat ins All transportiert wird.
| Die Satelliten "Milena" und "Doresa" sind jetzt Teil der Galileo-Familie |
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| An Bord einer russischen Sojus-Rakete sind am 22. August 2014 um 14.27 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (MESZ, 9.27 Uhr Ortszeit) "Milena" und "Doresa", der fünfte und sechste von insgesamt 30 Satelliten des europäischen Satellitennavigations-Systems Galileo, vom europäischen Raumfahrtzentrum in Kourou (Französisch-Guyana) gestartet. Es sind die beiden ersten Satelliten der sogenannten Aufbauphase. |
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Seit 2011 und 2012 sind bereits vier Satelliten für die In-Orbit-Validierung des Systems im All.
Gegen 18.15 Uhr MESZ sollten die beiden vom deutschen Raumfahrtunternehmen OHB in Bremen gebauten Navigationssatelliten dann in ihrem Zielorbit - der mittleren Erdumlaufbahn in rund 23.500 Kilometern Höhe - ausgesetzt werden. "Deutschland ist mit rund 20 Prozent an Galileo beteiligt", erklärt René Kleessen, Galileo-Programm-Manager beim Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). "Wir vertreten die deutschen Interessen bei Galileo im ESA-Programmrat Navigation und beraten das Bundesverkehrsministerium im europäischen GNss (Global Navigation Satellite System)-Ausschuss gegenüber der Europäischen Kommission".
Die Europäische Kommission ist Auftraggeber für das Navigationsprogramm, die europäische Weltraumagentur ESA verhandelt in ihrem Auftrag die Industrieverträge.
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| Deutschland ist neben dem Bau der Satelliten auch Standort von einem der beiden Galileo-Kontrollzentren. Dieses befindet sich beim DLR in Oberpfaffenhofen.
"Deutschland und Italien führen zudem zusammen die Galileo-Betreibergesellschaft Space Opal", ergänzt René Kleessen. Das DLR Raumfahrtmanagement ist ausserdem für den Aufbau der deutschlandweiten Galileo-Testgebiete, der GATEs, verantwortlich. |
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Zusammen mit Geoinformationen und Telekommunikation kann Galileo vielseitig eingesetzt werden - vom autonomen Fahren im Strassenverkehr bis hin zur Überwachung von Fischbeständen oder bei Such- und Rettungsdiensten.
Mit dem Start der beiden ersten OHB-Satelliten ist formal die Entwicklungsphase von Galileo abgeschlossen: Zur sogenannten In-Orbit-Validierung zählten die ersten vier Satelliten, die von Airbus Defense and Space gebaut und im Oktober 2011 und Oktober 2012 gestartet worden sind. Im März 2013 konnte mit diesen vier Satelliten die erste Position mit Galileo-Signalen ermittelt werden.
Für die nun beginnende Aufbauphase (FOC, Full Operational Capability) hat die Europäischen Kommission insgesamt 22 Satelliten bei OHB in Bremen bestellt. Die nächsten beiden FOC-Satelliten sollen Ende 2014 folgen. "Eigentlich sollte Galileo schon 2008 voll funktionieren, aber wie bei grossen, komplexen Raumfahrtprogrammen üblich, gab es Verzögerungen. Das GPS-System hat 20 Jahre mehr Erfahrung, das müssen wir erstmal aufholen", sagt DLR-Programmmanager Kleessen. Zusammen mit dem amerikanischen GPS, dem russischen GLONAss und dem ebenfalls im Aufbau befindlichen chinesischen Beidou werden in einigen Jahren weltweit vier Satellitennavigationssysteme existieren.
Komplexe Physik - vielseitige Anwendungen
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"Die Physik ist überall gleich - sprich alle Satelliten arbeiten mit ähnlicher Technik, zum Beispiel mit hochpräzisen Atomuhren.
Galileo steht aber im Gegensatz zu GPS, GLONAss und Beidou unter ziviler Kontrolle", erklärt Luft- und Raumfahrtingenieur Kleessen. Galileo soll insgesamt vier Dienste anbieten: Einen offenen Dienst mit einer Genauigkeit von etwa vier Metern - zum Vergleich: GPS hat hier nur eine Auflösung von etwa zehn Metern; einen kommerziellen Dienst mit höherer Genauigkeit von bis zu einem Meter, einen Dienst mit verschlüsselten Signalen für autorisierte Nutzer, vor allem Behörden, und einen Such- und Rettungsdienst. DLR-Programm-Manager Kleessen: "Die gemessenen Leistungswerte von Galileo sind besser als bei GPS, die besondere Herausforderung ist aber die Robustheit des Systems."
Die ersten Dienste sollen Anfang 2015 nutzbar sein und bis 2020 vollständig aufgebaut sein. Die Gesamtkosten für die Entwicklung und den Aufbau von Galileo liegen bei zirka sechs Milliarden Euro. |
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Zusätzlich sind für Betrieb und Weiterentwicklung des Systems und des europäischen GPS-Ergänzungssystems EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) weitere rund sieben Milliarden Euro für den Zeitraum 2014 bis 2020 im Haushalt der Europäischen Union eingestellt.
Die jetzt gestarteten ersten FOC-Satelliten kosten jeweils rund 40 Millionen Euro. Neben der OHB System AG als Hauptauftragnehmer der ESA sind acht weitere deutsche Firmen beteiligt.
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| Quelle:
Text - DLR, August 2014 |
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| Probleme mit den Satelliten "Milena" und "Doresa" |
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| Mit "Milena" und "Doresa" waren im August 2014 die ersten beiden Satelliten aus der so genannten Aufbauphase von Galileo gestartet. Aufgrund eines technischen Defektes an der Oberstufe (Fregat) der Sojus-Trägerrakete wurden sie jedoch in einer Umlaufbahn ausgesetzt, die ausserhalb des Zielorbits lag. Dies hat dazu geführt, dass die Satelliten nicht in der geplanten kreisförmigen, sondern in einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde fliegen. Das Galileo-Kontrollzentrum Oberpfaffenhofen hat im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation ESA und mit deren Unterstützung inzwischen eine Bahnkorrektur durchführen können, um den Orbit zu optimieren. Sollen die Satelliten vollständig in den Galileo-Betrieb integriert werden, so wäre eine Anpassung des Bodensegments notwendig. "In Zusammenarbeit mit mehreren an Galileo beteiligten europäischen Kontrollzentren ist es unserem Betriebsteam gelungen, die Satelliten mit dem bordeigenen Antriebssystem und dem begrenzten Treibstoff in eine bessere Ausgangssituation zu bringen" , erläutert Walter Päffgen, Geschäftsführer der DLR GfR mbH, die das Galileo-Kontrollzentrum beim DLR in Oberpfaffenhofen betreibt. |
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| Quelle:
Text - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), März 2015 |
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