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Freitag,

12.01.2018

PSLV-XL C40 Nutzlast

Start der PSLV-XL C40

ANTRIX, der indische Vermarkter von Startkapazitäten, hatte auch die Mitfluggelegenheiten bei der PSLV-​XL C40 Mission zum Start des Cartosat 2F Erderkundungssatelliten wieder erfolgreich zahlreichen in– und ausländischen Kunden angeboten. Insgesamt kamen so dreißig kleine Nutzlasten zusammen, die auf verschiedene Startvorrichtungen verteilt wurden. Obwohl insbesondere Kunden aus den USA noch immer eine Ausnahmegenehmigung benötigten, um ihre Satelliten in Indien starten lassen zu dürfen, erfreute sich die PSLV gerade bei den Betreibern von CubeSat Flotten großer Beliebtheit. Und auch diesmal enttäuschte die Rakete nicht. Zunächst wurde, unmittelbar nach Brennschluß der vierten Stufe, in etwa 510 km Höhe Cartosat 2F ausgesetzt, der voraussichtlich letzte Erderkundungssatellit der Cartosat 2 Satelliten Serie. Wie seine Vorgänger verfügte er über zwei Kamerasysteme, die panchromatische und multispektrale Aufnahmen liefern konnten. Die erreichten dabei eine Auflösung von besser als 1 m bei knapp 10 km Schwadbreite. Reaktionsräder gaben den Satelliten zudem eine hohe Agilität, die u.a. genutzt wurde, um die Satelliten seitlich zur Flugbahn oder nach vorn/​hinten auszurichten, so daß entweder schnellere Aufnahmezyklen oder stereoskopische Aufnahmen möglich wurden. Auch wenn die Daten offiziell Anwendung in den Bereichen Land Information Systems (LIS) und Geographical Information Systems (GIS) fanden, verstummten Berichte über eine militärische Nutzung nie. Angesichts der Leistungsfähigkeit der Satelliten und der Tatsache, daß (nach drei Prototypen) zwischen 2016 und 2018 vier Exemplare gestartet worden waren, ist das auch naheliegend.
Aus dem Dual Launch Adapter (DLA) und Startvorrichtungen an der PS4 Stufe wurden dann in schneller Abfolge die dreißig Klein– und Kleinstsatelliten ausgestoßen. Microsat-​TD basierte auf einer Weiterentwicklung des von der ISRO entwickelten IMS-​1 (SSB-​2) Satellitenbusses. Auffallend war die Zurückhaltung der ISRO bei der Veröffentlichung von Ausrüstung und Aufgabenstellung des Satelliten. Man konzentrierte sich auf den Hinweis darauf, daß der meist nur unspezifisch als Microsat oder Microsatellite bezeichnete Satellit als Demonstrator zukünftiger Satelliten fungieren sollte und der Bus mit verschiedenen Nutzlasten bestückt werden konnte. In der indischen Presse erschienen jedoch Berichte, in denen von einem panchromatischen Bildsensor und Kapazitäten im fernen Infrarot berichtet wurde. Das wurde auch in Dokumenten des ISRO Satellite Centre in Bengaluru bestätigt. Demnach erreichte der Satellit eine Auflösung von 0,9 m panchromatisch bzw. 5,6 m im Infrarot. Ebenfalls von der ISRO stammte der deutlich kleinere INS 1C Satellit. Der Nanosatellit verfügte über ein einziges Instrument, den MMX-​TD (Miniature Multi Spectral Imager — Technology Demonstrator). Eine Besonderheit war eine in Origami-​Technik vierfach entfaltbare Kameraoptik. Wenige Tage nach dem Start am 12.01.2018 von Sriharikota wurden von allen drei ISRO Satelliten erste Erdaufnahmen veröffentlicht.
Zu den weiteren Kunden von ANTRIX bei dieser Mission zählte auch die TeleSat Canada mit ihrem LEO Vantage 1 Satelliten. Im April 2016 hatte das Unternehmen zwei experimentelle Ka-​Band Satelliten bei unterschiedlichen Herstellern in Auftrag gegeben. Mit ihnen sollten vorbereitende Tests für eine geplante LEO Satelliten Konstellation unternommen werden. Im November 2017 war LEO Vantage 2 bei einem Fehlstart verloren gegangen. Nun ruhten die Hoffnungen auf dem von SSTL gebauten LEO Vantage 1. Der manövrierte bis Anfang April 2018 aus dem ursprünglich in 500 km Höhe verlaufenden Orbit auf eine annähernde Kreisbahn in 1.000 km mittlerer Höhe. Ebenfalls von SSTL stammte der Carbonite 2 Satellit, mit dem das Unternehmen neue Technologien für zukünftige kommerzielle Anwendungen erprobte. Auf dem zweiten Satelliten der Reihe flog u.a. eine HD-​Video-​Kamera für Farbaufnahmen, die im Zusammenspiel mit einem Datenspeicher hoher Kapazität und einem Datendownlink mit großer Datenrate getestet wurde. Die Erfahrungen sollten in die Entwicklung eines serienreifen Satelliten einfließen, auf dessen Basis das britische Unternehmen Earth-​i ab voraussichtlich 2019 eine Vivid-​i genannte Konstellation von Erderkundungssatelliten aufbauen wollte. Das war allerdings nur die halbe Wahrheit. Denn einige Wochen nach dem Start machte das britische Verteidigungsministerium öffentlich, daß die Videoaufnahmen des Satelliten bereits routinemäßig von der Royal Air Force genutzt wurden. Neuland betrat das finnische Unternehmen ICEYE. Mit ihrem ICEYE X1 Satelliten gelang es dem jungen Team erstmals, ein X-​Band SAR auf einem nur 70 kg schweren Microsatelliten zum Einsatz zu bringen. Und mit einer Auflösung von 10 m übertraf das Instrument zahlreiche Radarsysteme auf weitaus größeren und um ein Vielfaches teureren Satelliten. Am 15.01.2018 gingen 1,2 GB an Daten ein, die das erste 80×40 km Bild des Satelliten aus dem Orbit formten. Der 6U CubeSat Arkyd 6A des US Unternehmens Planetary Resources hingegen sollte eine Demonstrator-​Mission fliegen für die geplante Arkyd 100 Konstellation von Microsatelliten zur Suche nach nutzbaren Ressourcen auf Asteroiden. Insbesondere sollte Arkyd 6A einen Infrarot-​Sensor auf seine Eignung zur Messung von Temperaturdifferenzen und für die Suche nach wasserhaltenden Mineralien testen. Dazu wurden ausgewählte Gebiete auf der Erde beobachtet. Das US Unternehmen GeoOptics Inc. arbeitete am Aufbau einer Konstellation aus mindestens 24 Satelliten zur Sondierung der Erdatmosphäre mittels Radio-​Okkultation (GNSS-​RO) unter Verwendung von GPS und Galileo-​Signalen. Zusätzlich sollte zur Erderkundung das Verfahren der GNSS-​Reflektometrie (GNSS-​R) eingesetzt werden. Das Projekt trug den Namen CICERO (Community Initiative for Cellular Earth Remote Observation) und richtete sich an Wissenschaftler und beispielsweise die US „Wetterbehörde“ NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), die im Rahmen des Commercial Weather Data Pilot Programms zu den ersten Kunden des Unternehmens gehörte. Nach dem erfolgreichen Start eines ersten Satelliten (CICERO 6) im Juni 2017 waren allerdings die nächsten drei Exemplare unmittelbar nach dem Start ausgefallen bzw. konnten nie kontaktiert werden. Bisher vom Pech verfolgt war auch das Start-​Up Unternehmen Astro Digital (ehemals Aquila Space). Einige Mitarbeiter der früheren US Niederlassung der russischen Dauria Space hatten sich nach der Schließung ihres Unternehmens entschieden, die praktisch abgeschlossene Entwicklung des Corvus-​BC Satellitensystems fortzuführen. Auch unter dem neuen Namen Landmapper-​BC bestand das Geschäftsmodell darin, Erderkundungsdaten einer Konstellation von acht bis zehn 6U CubeSats zu vermarkten. Diese sollten Multispektralaufnahmen (Rot, Grün, NIR) mit 22 m Auflösung liefern. Doch die ersten beiden (im Juli 2017 gestarteten) Satelliten versagten unmittelbar nach dem Start, zwei weitere wurden im November 2017 Opfer eines Fehlstarts. Nun ruhten die Hoffnungen auf dem mit der PSLV gestarteten Landmapper-​BC 3 v2. Das Space Systems Laboratory des Massachusetts Institute of Technology (MIT SSL) hatte 2014 mit dem MicroMAS (Micro-​sized Microwave Atmospheric Satellite) erstmals den Versuch unternommen, ein Mikrowellen-​Radiometer in einer rotierenden 1U CubeSat Einheit mit einem 3-​Achsen-​stabilisierten 2U CubeSat Bus zu einem 3U CubeSat zu kombinieren. Eine Woche nach dem Aussetzen aus der ISS hatte der Satellit aber bereits versagt. Dennoch schien das Konzept so vielversprechend, daß zwei weitere Satelliten mit Geldern der USAF und NOAA finanziert werden konnten. Deren 12– statt 8-​kanaliges Radiometer operierte nun auf 90, 118, 183 und 206 GHz statt ausschließlich auf 118 GHz. Gemeinsam sollten sie die Time-​Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats (TROPICS) Mission unternehmen. Der erste Satellit wurde nun als MicroMAS 2a gestartet. Aus Frankreich stammte die PicSat Mission. Federführend bei der Entwicklung war das Observatoire de Paris (OBSPM). Der 3U CubeSat hatte eine extrem spezialisierte Mission. Und zwar sollte er per Interferometrie die Durchgänge des 2008 entdeckten Exoplaneten Beta Pictoris b vor seinem Zentralgestirn beobachten. Aufrund früherer Beobachtungen wurde der nächste Durchgang zwischen Juli 2017 und März 2018 erwartet. Insgesamt mit sechs Satelliten waren südkoreanische Universitäten und Institute bei der PSLV C40 Mission vertreten. Von der Yonsei University stammte die kombinierte CANYVAL-​X Mission eines 2U CubeSats („Tom“) und seines 1U Partners „Jerry“. Unterstützt von NASA und KARI (Korea Aerospace Research Institute) wollten die Forscher die beiden Satelliten nach ihrer Trennung optisch entlang einer Sichtachse ausgerichtet halten. Ziel der CubeSat Astronomy by NASA and Yonsei using Virtual Telescope Alignment eXperiment Mission war es, derart die Eignung von im Gruppenflug befindlichen CubeSats für die Realisierung virtueller Teleskope zu verifizieren. Der Start des Unternehmens war ursprünglich für die Jahresmitte 2016 auf einer Falcon 9 geplant gewesen, schließlich nach endlosen Verzögerungen aber auf die PSLV umgebucht worden. Auch, weil die ESA für 2018 (mittlerweile 2019) mit PROBA 3 eine ähnliche Mission plante. Während mit CANYVAL-​X aber nur die Grundlagen erarbeitet werden sollten, hatte die ESA direkt eine anspruchsvolle wissenschaftliche Mission entworfen. Nach dem Aussetzen konnte offenbar kein Signal von dem Satellitenpaar empfangen werden, womit die Mission als totaler Fehlschlag endete. CNUSail 1 alias „Papillon“ stammte dagegen von der Chungnam National University. Der 3U CubeSat sollte der Erprobung eines an vier jeweils 1,42 m langen Stangen aufgespannten „Sonnensegels“ dienen. Auch bei ihm brach der Kontakt ab, bevor die Tests initiiert werden konnten. Ein Projekt der Korea Aviation University war dagegen der 3U CubeSat KAUSAT 5. Er sollte der Erprobung verschiedener Untersysteme, die am dortigen Space System Research Laboratory (SSRL) entwickelt und gebaut worden waren, dienen. So einer IR-​Kamera und eines Miniatur Geiger-​Müller-​Zählrohrs. Nach dem Start konnte aber wohl auch zu ihm kein Kontakt zu dem Satelliten aufgebaut werden. Von der Kyung Hee University stammte SIGMA bzw. KHUSAT 3. Die Mission dieses 3U CubeSats bestand in Forschungen zum irdischen Magnetfeld und Strahlung. Dazu trug er als Ausrüstung den TEPC (Tissue Equivalent Proportional Counter) Strahlungs Detektor und ein Miniatur Fluxgate-​Magnetometer an einem entfaltbaren Ausleger. Kooperationspartner bei der Entwicklung und Ausrüstung des Satelliten waren das Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI), das New Jersey Institute of Technology (NJIT), die University of New Hampshire (UNH) und die York University (YU). SIGMA teilte das Schicksal der Mehrzahl der südkoreanischen Satelliten auf diesem Flug und blieb nach dem Aussetzen stumm. STEP Cube Lab (Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project) schließlich hatte die Chosun University in Gwangju entwickelt. Trotz seiner geringen Größe von nur 1U wurden bei seinem Bau doch eine Reihe von innovativen Lösungen verwirklicht. So eine oszillierende Heat Pipe, MEMS Micro-​Triebwerke auf Feststoffbasis, ein Photovoltaiksystem mit Konzentratoren u.a.m. Wie alle anderen südkoreanischen Satelliten bei dieser Mission auch war STEP Cube Lab ursprünglich zum Start gemeinsam mit anderen im Rahmen der SHERPA Mission auf einer SpaceX Falcon 9 gebucht gewesen. Da sich dieser Start seit Mitte 2015 aber schließlich auf den Spätsommer 2017 verzögert hatte, suchten speziell die SHERPA Kunden nach Alternativen und wurden zuletzt dabei sogar von der Spaceflight Inc., dem SHERPA Entwickler, unterstützt. Weiterhin flog auf der PSLV ein lediglich als DemoSat 2 bezeichneter 3U CubeSat eines US Kunden. Weder der Kunde noch eine präzisere Aufgabenstellung, die über „UHF Kommunikationsexperimente“ hinaus ging, wurden veröffentlicht. Das änderte sich erst einige Wochen später. Da gab sich die Astranis Space Technologies Corp. als Eigner zu erkennen. Das Start-​Up plante eine Verbesserung der Breitband-​Internetversorgung unter Einsatz geostationärer Satelliten von wenigen Hundert Kilogramm Gewicht, die dennoch einen Datendurchsatz von einigen Dutzend Gbps erreichen sollten. Für den Amateurfunksatelliten Fox 1D alias AMSAT-​OSCAR 92 waren die Funkamateure der AMSAT eine Kooperation mit verschiedenen Instituten eingegangen, was ihnen eine Mitfluggelegenheit im Rahmen des NASA Programms ELaNa (Educational Launch of Nanosatellites) sicherte. So wurde in den 1U CubeSat das HERCI (High Energy Radiation CubeSat Instrument) Experiment des University of Iowa Department of Physics and Astronomy ebenso intergriert wie eine Kamera der Virginia Polytechnic Institute and State University und ein MEMS Gyro der Pennsylvania State University. Tyvak Nano-​Satellite Systems Inc. war Hersteller eines als Tyvak 61C bezeichneten 3U CubeSats, dessen Auftraggeber nicht veröffentlicht wurde. Angesichts einer Mission, die mit der „Katalogisierung der Variabilität leuchtender Sterne“ beschrieben wurde, war diese Geheimhaltung ungewöhnlich. Von den vier SpaceBEE Picosatelliten im 0,25U CubeSat Format waren zum Startzeitpunkt weder Hersteller noch Operator bekannt. Später bestätigten Artikel in der Fachpresse, daß die vier Satelliten von Swarm Technologies Inc. stammten, einem US Unternehmen, das sich auf (überwiegend terrestrische) Anwendungen von auf „Schwarmintelligenz“ basierenden autonomen Systemen spezialisiert hatte. Ihre Aufgabe wurde vage mit Experimenten zur Zwei-​Wege-​Kommunikation im VHF Spektrum beschrieben. Um die Bahnverfolgung zu erleichtern, wurden die Satelliten mit passiven Radar-​Reflektoren und einem vom Boden abfragbaren GPS-​Transponder versehen. Allerdings hatte die FCC den Satelliten eine Betriebsgenehmigung verweigert — was offenbar von Swarm Technologies ignoriert worden war. Einfacher war die Situation bei den in größerer Zahl gestarteten Mitgliedern bekannter CubeSat-​Großkonstellationen. Die vier Flock 3p′ Satelliten (Flock 3p′-1, Flock 3p′-2, Flock 3p′-3 und Flock 3p′-4) waren zwar Teil der kommerziell zu Erderkundung eingesetzten CubeSat Flotte des US Unternehmens Planet Labs. Speziell mit diesen Exemplaren sollten aber vorrangig einige technische Verbesserungen, darunter am Kamerasystem, erprobt werden. Vier Satelliten des US Unternehmens Spire vervollständigten die Nutzlastliste der PSLV. Lemur 2 „PeterWebster“, Lemur 2 „DaveWilson“, Lemur 2 „McCafferty“ und Lemur 2 „BrownCow“ waren wie ihre Vorgänger mit dem STRATOS Instrument zu GPS Radio-​Okkultationsmessungen und der SENSE AIS Nutzlast zur Lokalisierung von hochseegehenden Schiffen bestückt. Die Daten beider Instrumente wurden kommerziell vermarktet.