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25.08.2017

Start von ORS-5 am Samstagmorgen: Was tut sich im geostationären Orbit?

Eine umgebaute Interkontinentalrakete soll am Samstagmorgen unserer Zeit ORS-5 ins All bringen. Der militärische Satellit startet mit einer Minotaur-4 vom Launch Complex 46 in Cape Canaveral. Er soll aus 600 Kilometer beobachten, was sich im geostationären Orbit tut.

Erstmals seit mehr als 18 Jahren  soll am Samstagmorgen unserer Zeit vom östlichsten Startkomplex der Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS), dem Launch Complex 46 (LC46), wieder eine Rakete abheben. Der Start der Minotaur-4 mit ORS-5 ist für Samstag, 26. August, um 5.15 Uhr MESZ geplant, ein Livestream beginnt 20 Minuten zuvor. Das Startfenster ist für vier Stunden geöffnet.

Die Minotaur-4 ist eine vierstufige Trägerrakete für den Transport kleiner Nutzlasten in einen niedrigen Erdorbit. Sie basiert auf der amerikanischen Interkontinentalrakete Peacekeeper, die ursprünglich für den Transport von Atomsprengköpfen gebaut wurde. Nach der Abrüstung dieser Raketen, die mit dem Start-II-Vertrag vereinbart wurden, verwendet Orbital ATK die drei übereinander gestapelten Feststoffbooster als Basis für die Minotaur-4. Normalerweise sorgt eine Oberstufe für den Transport der Nutzlast in den geplanten Erdorbit, beim Start von ORS-5 sind jedoch sogar zwei Oberstufen des Typs Orion-38 im Einsatz.

Der Satellit ist gerade einmal 140 Kilogramm schwer und soll in eine erdnahe Umlaufbahn von 600 Kilometer gebracht werden - von Cape Canaveral aus könnte die Minotaur-4 einen Satelliten mit dem zehnfachen Gewicht in diese Höhe transportieren. Die ersten drei Feststoffbooster und die erste Oberstufe befördern den Satelliten in der ersten Viertelstunde des Flugs in einen elliptischen Parkorbit zwischen 400 und 600 Kilometer Höhe bei einer Bahnneigung von etwa 25 Grad gegen den Äquator. Dort ist das verbliebene Gespann - zwei Oberstufen und der Satellit - für etwa zehn Minuten antriebslos unterwegs. Dann wird zunächst die vierte Stufe abgetrennt, sie verglüht später in der Erdatmosphäre.

Der Grund für die ungewöhnliche Konfiguration der Rakete ist der geplante Einsatzorbit von ORS-5. Das Triebwerk der fünften Raketenstufe, also der zweiten Oberstufe, wird für 75 Sekunden gezündet. Sie ändert  dabei die Flugbahn des Satelliten entscheidend, nach diesem Manöver fliegt er in einem praktisch kreisförmigen Oribt in 600 Kilometer Höhe bei einer Bahnneigung von 0 Grad um die Erde, also genau über dem Äquator. Ohne die zusätzliche Orion-38 wäre es für die kleine Trägerrakete nicht möglich, diese Bahn zu erreichen.

In den nächsten drei Jahren soll ORS-5 mit einem Teleskop und einer Kamera für das amerikanische Militär den geostationären Orbit beobachten. In dieser Umlaufbahn in knapp 36000 Kilometer über dem Äquator sind dort zahlreiche Satelliten stationiert, sie brauchen für einen Umlauf um die Erde genauso viel Zeit wie die Erde für eine Drehung um die eigene Achse. Die Folge - von der Oberfläche aus gesehen steht ein Satellit scheinbar immer an derselben Position. Mit ORS-5 will die US-Luftwaffe einerseits die Positionsveränderungen der Satelliten im geostationären Orbit verfolgen und andererseits nach Weltraummüll suchen, der für die Raumsonden in dieser intensiv genutzten Umlaufbahn eine Gefahr darstellt.

Ein Novum für Raketen der Minotaur-Familie, deren Basis neben der Peacekeeper auch die abgerüsteten Minuteman-Raketen sind, ist der Startplatz. Die bisherigen Minotaur-Raketen wurden sowohl für suborbitale als auch für orbitale Missionen in Virginia, Kalifornien und Alaska gestartet. Dieser nächste Start findet dagegen vom Launch Complex 46 (LC46) in Cape Canaveral statt, das ist auf dem Areal der amerikanischen Luftwaffenbasis die am weitesten östlich gelegene Startrampe. Sie entstand Mitte der 1980er Jahre, zwischen 1987 und 1989 wurden dort die Trident-Interkontinentalraketen getestet.

Mit dem Lunar Prospector am 6. Januar 1998 und Formosat 1 am 16. Januar 1999 wurden von LC46 erstmals Satelliten auf den Weg zum Mond bzw. in eine Erdumlaufbahn gebracht. In beiden Fällen kamen Athena-Raketen zum Einsatz. Vor zwei Jahren vereinbarten Orbital ATK und die US-Luftwaffe den Start von ORS-5 mit der Minotaur-4, daher wurde die Startrampe an diese Rakete angepasst. Nach inzwischen mehr als 18 Jahren Pause wird LC46 nun wieder einen Raketenstart erleben.

(25. August 2017, Freitag)

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