UNTERWEGS IN DIE ZUKUNFT - Astrium - EADS

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�� Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) blickt viel tiefer ins Weltall hinein als das Vorgängerteleskop Hubble – und damit auch in längst vergangene Zeiten. Mit dem JWST (Start 2018) werden Forscher noch weiter zurückblicken können und sehen, was bereits rund 300 Millionen Jahre nach dem Urknall geschehen ist. Die Astrium-Raumfahrtingenieure in Ottobrunn und Friedrichshafen verantworten im Auftrag der ESA das 200 Kilogramm schwere Infrarot-Spektrometer NIRSpec, das auch schwächste Infrarotstrahlung erkennen und Spektren von bis zu 100 Objekten gleichzeitig registrieren kann. Damit 02.06.2003 Start von Mars Express mit der Friedrichshafener Stereokamera HRSC mit Sojus/Fregat von Baikonur (Kasachstan) BepiColombo – Manche mögen‘s heiß Nicht einmal ein Sonnenbeter wäre auf diese Misson scharf: Beim Merkur herrscht die zehnfache Sonnenintensität verglichen mit der Erde und außerdem strahlt der Merkur selbst durch seine hohe Oberflächentemperatur von 450°C mit bis zu vierfacher Sonnenintensität. BepiColombo wurde die Raumsonde zu Ehren des 1984 verstorbenen italienischen Mathematikers Guiseppe (Bepi) Colombo benannt, von dem der größte Teil unseres Wissens über den Merkur stammt. Der innerste Planet der Sonne gilt als Schlüssel zur Geschichte unseres Sonnensystems. Ebenfalls mit dieser Mission wollen japanische Wissenschaftler das Magnetfeld des Merkurs erforschen. Deshalb besteht die Sonde BepiColombo aus mehreren Modulen: dem europäischen Orbiter der den Merkur umrundet und die Oberfläche und die wird die Beobachtungszeit für die Wissenschaftler 100-fach verlängert. Der Satellit Gaia soll 2013 vom Weltraumbahnhof in Kourou gestartet werden und erzeugt eine hochpräzise dreidimensionale Karte unserer Galaxie und wird dafür innerhalb von fünf Jahren die Positionen von mehr als einer Milliarde Sterne vermessen müssen. Astrium Friedrichshafen ist für das Mechanik- und Thermalsystem sowie die Lieferung von wesentlichen Subsystemen von Gaia verantwortlich. Darin enthalten sind neben der Satellitenstruktur auch das Thermal- und das Antriebssystem des Satelliten. Zum Thermalsystem gehört unter anderem ein rund Zusammensetzung des Planeten erforscht, dem japanischen Orbiter für die Magnetfeldvermessung und dem Transfer Modul, das den sogenannten Stack, bestehend aus allen drei Modulen, zum Merkur bringt. Eine Raumsonde zu bauen, welche die am Merkur herrschenden Extremtemperaturen nicht nur aushält, sondern auch noch während der zweijährigen Mission hochpräzise Daten liefert, indem sie die komplette Oberfläche des Planeten abscannt, ist eine Herausforderung für die Ingenieure vom Bodensee. Dr. Markus Schelkle, Astrium-Projektleiter von BepiColombo, formuliert es so: „Das Zertifikat für BepiColombo lautet höchst anspruchsvoll, denn die Technologien sind völlig anders als die der bisherigen Missionen.“ Größtes Problem ist die Solarzelle. Bisher gibt es keine, die eine 02.04.2004 Start der Kometensonde Rosetta mit einer Ariane-5G- Trägerrakete von Kourou (Franz. Guyana)
100 Quadratmeter großes entfaltbares, in Europa erstmalig gebautes Sonnenschutzschild. Es sorgt dafür, dass die Temperatur auf der hochsensiblen Optik um weniger als ein Hunderttausendstel Grad schwankt. derart hohe Strahlungsintensität aushält. Also haben die Ingenieure von Astrium die bestehende Technik verfeinert. Bis zu 230 Grad C° Hitze bei zehnfacher Sonnenintensität hält sie jetzt aus. Das reicht jedoch noch nicht für die direkte Sonnenbestrahlung in Merkurnähe, weshalb hier der Solargenerator relativ flach zur Sonne angestellt werden muss, um die Maximaltemperatur nicht zu überschreiten. Höchstens 45 Sekunden Reaktionszeit hat der Extra-Computer, der ausschließlich dafür sorgt, dass im Fehlerfalle der Solargenerator rechtzeitig aus der Sonne gedreht wird – jede weitere Sekunde würde das Aus für Bepi- Colombo bedeuten. Ein Eingreifen von der Erde käme viel zu spät, weil ein Befehl mit bis zu elf Minuten Verzögerung bei der Raumsonde ankäme. Die extremen Anforderungen bringen weitere Superlative mit sich: 17.01.2005 Ende der Ariane-Fertigung in FN: die letzte Satelliten- Tragstruktur vom Typ Sylda wird ausgeliefert Insgesamt 4,2 Tonnen wird der ganze Stack wiegen. 1,4 Tonnen davon entfallen auf den Treibstoff – BepiColombo braucht viel Energie, um den Merkur zu erreichen. Von diesen 1,4 Tonnen Treibstoff sind 580 Kilogramm Xenon für das Ionenantriebssystem. Nochmals die gleiche Menge Xenon muss als Reserve am Boden bereitgehalten werden, so dass im Notfall während der Bauphase nach- oder neu aufgetankt werden kann. Dies entspricht ungefähr zehn Prozent der Xenon Weltjahresproduktion (von 2007). Um BepiColombo vor der extremen Hitze zu schützen, verwenden die Ingenieure erstmals eine Thermalisolationsfolie, die mit bis zu 39 Lagen, darunter beispielsweise Titan- und Polyamid-Plastikfolie, unterfüttert ist. Näherinnen haben die Folie und alle weiteren Schichten im Reinraum mit allergrößter Sorgfalt von Hand zusammenge- �� näht – ein Loch hätte zur Folge, dass die Sonne einem Laser gleich BepiColombo zerstören würde. „Man muss sich den Hitzeschutz wie ein Ritterhemd vorstellen“, erklärt Projektleiter Schelkle. Durch die vielen Lagen wird nicht nur die Hitze abgehalten – die Außentemperatur von 400 Grad C° wird durch den Hitzeschutz auf 50 Grad Celsius im Innern der Sonde verringert. Auch die Antennen der Sonde werden speziell beschichtet, damit sie die hohen Temperaturen aushalten. 19.10.2006 Start des polarumlaufenden Wettersatelliten Metop-A mit Sojus von Baikonur (Kasachstan) ��
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