TanDEM-X Blog | 09. August 2013

Tagebuch zum Satelliten-Swap - Drehung der Formation von TanDEM-X

Zwischen dem 6. und 9. August 2013 stand nach einer langen Vorbereitung für das Team der TanDEM-X-Mission die spannende "Drehung der Formation" der beiden Satelliten TanDEM-X und TerraSAR-X auf dem Programm (engl. formation swap).

 1. Tag - Satelliten-Swap, Dienstag, 6. August 2013

Die Spannung steigt im gemeinsamen Kontrollraum der Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X. Das Team hat sich eingefunden, um die Aktivitäten des sogenannten Satelliten-Swaps durchzuführen und zu beobachten. Innerhalb von drei Tagen soll der Orbit des Satelliten TanDEM-X neu eingestellt werden, während der Zwillingssatellit TerraSAR-X weiter unbeirrt seine Bahnen zieht. TanDEM-X soll sich, so das Ziel, nun im Uhrzeigersinn (in Flugrichtung betrachtet) um den TerraSAR-X Satelliten herumschrauben, und nicht mehr, wie in den vergangenen Jahren, gegen den Uhrzeigersinn. Damit wird das Satelliten-Duo Gebiete auf der Erdoberfläche aus entgegengesetzter Blickrichtung beobachten können. Diese zusätzliche Information ist bei der Vermessung von Gebirgen unabdingbar.

Nach mehrwöchiger Vorbereitung ist es endlich soweit. Spannende Tage stehen bevor. Noch befinden sich die beiden Satelliten in enger Formation mit einem Abstand von nur circa 280 Metern. Um den Swap sicher durchführen zu können, muss zunächst ihre Distanz zueinander vergrößert werden. Um 8:24:16 Uhr UTC (Coordinated Universal Time) findet das Manöver auf TanDEM-X statt, das ihn relativ zum TerraSAR-X zurückfallen lässt. Dem Team ist klar, der zunehmende Abstand der beiden wird sich bald bemerkbar machen. Normalerweise empfängt TanDEM-X Telemetriedaten von TerraSAR-X. Dies wird aber mit steigendem Abstand zunehmend schwerer. Wie lange klappt die Kommunikation noch? TanDEM-X muss vom Team im Kontrollraum auf die ungewohnte Funkstille seines Partners vorbereitet werden. Für die Kommunikation vom Kontrollzentrum mit den Satelliten steht ein weltweites Netzwerk von Bodenstationen aus Deutschland, Kanada, der Antarktis und Spitzbergen zur Verfügung. Bei einem Überflug ermöglichen sie jeweils eine Kontaktzeit von circa zehn Minuten. Rund eineinhalb Stunden dauert ein Erdumlauf der beiden Satelliten. Bei der Planung des Swaps wurde versucht, einen Kontakt pro Orbit in dieser Phase bereitzustellen. Es gibt nämlich eine ganze Reihe von Aufgaben zu erledigen: So wird schon am ersten Tag die Ausrichtung von TanDEM-X geringfügig modifiziert, um sie an die nach den drei Tagen veränderte Relativgeometrie zu TerraSAR-X anzupassen. Schließlich soll TanDEM-X auch nach dem Swap wieder die gleiche Bodenspur auf der Erdoberfläche wie TerraSAR-X beobachten können.

 2. Tag - Satelliten-Swap, Mittwoch, 7. August 2013

TerraSAR-X und TanDEM-X sind inzwischen auf eine sichere Distanz von zehn Kilometern Abstand in Flugrichtung auseinander gedriftet. Jetzt ist es Zeit, die entscheidenden Manöver auf TanDEM-X durchzuführen, um die Grundlage für die neue Formation zu legen. Dazu muss um 7:09:08 Uhr UTC TanDEM-X um 180 Grad gedreht werden, damit der Schub der Düsen in die gewünschte Richtung wirkt. Hin- und Rückdrehung dauern dabei jeweils circa acht Minuten, das eigentliche Manöver nur circa 70 Sekunden. Das Team kann einen Großteil des Geschehens live im Kontrollraum mitverfolgen, da sich TanDEM-X währenddessen im Sichtbarkeitskreis der Antarktis-Bodenstation O’Higgins befindet. Im Anschluss macht sich TanDEM-X auf, TerraSAR-X wieder einzuholen. Unterdessen fordert dieser Aufmerksamkeit im Kontrollraum. Auch TerraSAR-X will auf die neue Formation vorbereitet sein. Das Team muss sich im Wechsel auf die beiden Satelliten einstellen. Heute steht die Neudefinition von Schutzmaßnahmen auf beiden Satelliten auf dem Programm. Diese stellen sicher, dass der Partner nicht mit Radar bestrahlt werden kann. Außerdem bietet die Wartungsphase, in der die nominellen Radaraufnahmen der TerraSAR-X und TanDEM-X-Missionen pausieren müssen, eine gute Gelegenheit, um anderweitige Aktivitäten abzuarbeiten, die während des Radarbetriebs nicht ohne Weiteres durchgeführt werden konnten. Diese Gelegenheit wird unter anderem dafür genutzt, Oszillatoren in den Radarinstrumenten auf spezielle Art und Weise zu vermessen.

3. Tag - Satelliten-Swap, Donnerstag, 8. August 2013

Heute wird es ruhiger. Die meisten vorbereitenden Aktivitäten sind erledigt. Aber die neue Formation ist noch nicht eingestellt! Noch driftet TanDEM-X auf TerraSAR-X zu. Das Bremsmanöver um die relative Drift zum TerraSAR-X zu stoppen, steht noch an. Dazu muss die Bahn von TanDEM-X leicht angehoben werden. Noch eine feine Korrektur und fertig ist die neue Formation. Jetzt bleiben nur noch die letzten Vorbereitungsschritte für das Wiederanlaufen der Radarmission am frühen Morgen des kommenden Tages. Geschafft!

Bild 1: Ingenieure des AOCS (Attitude und Orbit Control Systems) Subsystems und der Flugdynamik beobachten die Ausführung eines Manövers, DLR/Edith Maurer, CC-BY

Bild 2: Deutsches Raumfahrtkontrollzentrum (German Space Operations Center, GSOC). Der gemeinsame Kontrollraum der Satelliten TerraSAR-X und TanDEM-X während der Swap-Phase, DLR/Edith Maurer, CC-BY

Bild 3: Ingenieure des AOCS diskutieren über Modifikationen in der Lagekontrolle des TanDEM-X-Satelliten. V.l.: Fabiana Cossavella, Daniel Schulze, Sebastian Löw DLR/Edith Maurer, CC-BY

Bild 4: Auch am Boden muss alles funktionieren: Die Datenverteilung wird von Ingenieuren der "DATA"-Gruppe überwacht. V.r.: Christian Stangl und Michael Wendler, DLR/Edith Maurer, CC-BY

Bild 5: Durchschnaufen in der Pause zwischen den Pässen.V.l.: Arvind Balan, Kay Müller, Fabiana Cossavella, DLR/Edith Maurer, CC-BY

Bild 6: Entspannung kehrt ein. Kay Müller, Subsystem Ingenieur des PTS Power Thermal Systems, DLR/Edith Maurer, CC-BY

TrackbackURL

Keine Kommentare

RSS-Feed Kommentare