in Kooperation mit

ESA-Mission Swarm

Orientierungshilfe von RUAG Space

Am 22. November werden an der Spitze einer russischen Rockot-Rakete die drei Satelliten der neuen ESA Mission SWARM von Plessezk aus in den Weltraum starten. Zur hochgenauen Bestimmung ihrer Position im All nutzen sie GPS-Navigationsempfänger, die von RUAG Space speziell für den Einsatz an Bord von Raumflugkörpern entwickelt wurden.

Die drei Satelliten werden aus unterschiedlichen Höhen zwischen 400 und 550 km die bisher genaueste Vermessung des Erdmagnetfeldes und seiner Veränderung vornehmen. Eine der Grundvoraussetzungen dafür ist die Kenntnis der jeweils aktuellen Satellitenposition und die konstante Einhaltung der vorgesehenen Flugbahn. Die Flugkörper benutzen daher für ihre Lageregelung die Signale des US-amerikanischen Satellitennavigationssystems GPS. Die weltraumtauglichen GPS-Empfänger wurden bei RUAG Space in Wien speziell für die Erfordernisse einer hochgenauen Positionsbestimmung (Precise Orbit Determination, POD) maßgeschneidert. Durch gleichzeitige Verarbeitung von Empfangssignalen auf zwei unterschiedlichen Frequenzen kann im Gegensatz zu den üblicherweise auf der Erde eingesetzten GPS-Empfängern, die nur eine Frequenz verarbeiten, höchstmögliche Positionsgenauigkeit erzielt werden. Das auf hoch integrierten Chips (ASICs) basierende Design ist dabei auf möglichst geringes Gewicht bei gleichzeitiger Einhaltung aller für den Weltraum notwendigen Zuverlässigkeitskriterien und Strahlungsfestigkeitsanforderungen ausgelegt.

Die Empfänger wurden von einem internationalen Team unter der Leitung von RUAG Space in Österreich gebaut, getestet und an den Satellitenhauptauftragnehmer Astrium GmbH in Friedrichshafen geliefert. Mit Swarm fliegen die ersten Geräte dieser neuen Produktgeneration ins All. Eine große Zahl vergleichbarer Empfänger ist gebaut und teilweise bereits ausgeliefert worden. Sie werden auf zukünftigen europäischen Erdbeobachtungssatelliten sowie der NASA-Mission ICESat-2 zum Einsatz kommen. Das Schweizer Unternehmen hat damit einen Durchbruch auf diesem hart umkämpften Sektor des internationalen Weltraumtechnikmarktes erzielt.

Neben Navigationsempfängern liefert RUAG Space auch die gesamte Thermalisolation der drei SWARM Satelliten. In diesem Produktbereich ist die Firma seit längerer Zeit Marktführer in Europa. Die meisten ESA Satelliten und viele andere nationale Missionen werden mit Mehrlagenisolationen vor den im Weltraum auftretenden hohen Temperaturschwankungen von bis zu 400 Grad Celsius geschützt. Ausserdem hat RUAG Space in der Schweiz die Kohlefaserstruktur für die ausfaltbaren Ausleger der Swarm-Satelliten gebaut. Diese Ausleger sind am Heck des Satelliten angebracht und tragen die Magnetometer, welche die Vermessung des Erdmagnetfeldes durchführen. Die rechteckigen, konisch zulaufenden Kohlefaserrohre sind so ausgelegt, dass sie sich auch bei den extremen Temperaturschwankungen, die im All auftreten, nur minimal verformen – eine notwendige Voraussetzung, um die gewünschte Messgenauigkeit der Instrumente zu erreichen.

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