Vega-Rakete bringt Nutzlasten in unterschiedliche Bahnen

Das jüngste Mitglied der Trägerfamilie der ESA hat seinen zweiten Flug von Europas Raumflughafen in Französisch-Guayana aus erfolgreich durchgeführt. Dabei wurden zwei Erdbeobachtungssatelliten, der ESA-Satellit PROBA‑V und der vietnamesische Satellit VNREDSat‑1A, auf unterschiedlichen Bahnen ausgesetzt, womit die Vielseitigkeit des Trägers unter Beweis gestellt wurde. Ebenfalls ins All befördert wurde Estlands erster Satellit, der Technologiedemonstrator ESTCube‑1.

Die Vega hob am 07. Mai um 02.06 Uhr GMT (06. Mai, 23.06 Uhr Ortszeit in Französisch-Guayana und 07. Mai, 04.06 Uhr MESZ) zu einer komplexen Mission ab, die fünf Zündungen der Oberstufe erforderte und rund zweimal so lange dauert wie der Jungfernflug im Februar 2012.

Satelliten in Etappen ausgesetzt – Oberstufe mit Wiedereintritt

Die drei Feststoffantriebsstufen arbeiteten fehlerfrei, und nach zwei Zündungen der Flüssigtreibstoff-Oberstufe wurde etwa 55 Minuten nach dem Start PROBA‑V auf einer kreisförmigen Umlaufbahn in 820 km Höhe über der Westküste Australiens ausgesetzt. Der Satellit wird nun von der Bodenstation der ESA im belgischen Redu kontrolliert und zunächst auf seine Funktionsfähigkeit überprüft, bevor seine Betriebsphase einsetzt und PROBA‑V mit der Überwachung der Vegetationsdecke der Erde beginnt.

Nach dem Aussetzen von PROBA‑V wurde die Oberstufe ein drittes Mal gezündet und die obere Hälfte des eiförmigen Adapters der Vega für multiple Nutzlasten abgetrennt. Nach einer vierten Zündung zur Erreichung einer kreisförmigen Umlaufbahn in 704 km Höhe wurde 1 Stunde und 57 Minuten nach dem Start der Satellit VNREDSat‑1A ausgesetzt. Drei Minuten später öffnete sich die Aussetzvorrichtung von ESTCube‑1.

Mit einer fünften und letzten Zündung wird nun im Einklang mit den neuen Vorschriften zur Eindämmung von Raumfahrtschrott die ausgediente Oberstufe auf eine Flugbahn befördert, die ihren sicheren Wiedereintritt in die Erdatmosphäre gewährleistet.

"Dies ist erneut ein großer Tag für die ESA, für ihre Mitgliedstaaten und für Europa", kommentierte ESA-Generaldirektor Jean-Jacques Dordain die erfolgreiche Mission. "Dank der von den Mitgliedstaaten gefassten Beschlüsse stellen die ESA und die europäische Industrie einmal mehr ihre Innovationsfähigkeit unter Beweis. Von den Mitgliedstaaten möchte ich insbesondere drei hervorheben, nämlich Italien, das das Vega-Programm leitet, Belgien, das federführend beim PROBA-Programm bei der ESA ist, und Frankreich, das für die Entwicklung und Instandhaltung von Europas Raumflughafen hier in Kourou verantwortlich ist. Wir sind außerdem stolz, den Start des ersten Satelliten Estlands möglich gemacht zu haben."

Vega mit multiplem Nutzlastadapter

Der Flug erfolgte im Rahmen des Begleitenden Forschungs- und Technologieprogramms für Vega (VERTA), dessen Ziel die Demonstration der Vielseitigkeit des Startsystems ist. Ferner steht er für den Beginn der Übergabe der Startdienstbetreiberrolle von der ESA an Arianespace, das die Analyse und Vorbereitung des Fluges durchgeführt und den Flugbetrieb wahrgenommen hat und ferner mit seiner Vermarktungstätigkeit den Satelliten VNREDSat‑1A als erste kommerzielle Nutzlast der Vega gewinnen konnte.

Im Verlauf dieser zweiten Mission wurden die Fähigkeit der Vega, mit Hilfe des neuen Adapters für multiple Nutzlasten (VESPA) mehrere Satelliten ins All zu bringen, sowie ihre allgemeine Flexibilität unter Beweis gestellt.

Auch wurden eine vom Auftragnehmer ELV entwickelte neue Flugsoftware sowie eine neue Bahnverfolgungsstation im Nordwesten Französisch-Guayanas eingeführt, die die Telemetrieverbindungen in bestimmten Flugphasen gewährleistet, in denen diese durch die Heißgase der Festtreibstoffe beeinträchtigt werden könnten.

"Die Vega hat gezeigt, dass sie bereit ist, einen hochwertigen Dienst für die Beförderung kleiner Nutzlasten in niedrige Erdumlaufbahnen zu erbringen", erklärte der ESA-Direktor für Raumfahrzeugträger, Antonio Fabrizi. "Europa ist nun in der Lage, in diesem wachsenden Segment sowohl den institutionellen als auch den kommerziellen Markt zu bedienen. Nach dem Qualifikationsflug vor einem Jahr hat der Markt die Ankunft der Vega begrüßt, und heute haben wir den ersten kommerziellen Satelliten gestartet." Die Hauptnutzlast dieses Fluges ist dabei PROBA‑V, ein von Qinetiq Space Belgium gebauter Minisatellit mit einer Masse von 138,2 kg.

Franco Ongaro, der ESA-Direktor für Technisches und Qualitätsmanagement: "Dieser Flug bestätigt die Fähigkeit der ESA, in kurzer Zeit Konzepte und flexible Missionsentwürfe für spezifische Bedürfnisse bereitzustellen. PROBA‑V wird unmittelbar nach seiner Einsatzerprobung seinen Betrieb aufnehmen und gespannt wartenden Kreisen erste Daten liefern. Darüber hinaus setzt er die Tradition fort, als Demonstrator für innovative Technologien zu dienen, die den europäischen Raumfahrtkreisen insgesamt für viele Jahre zugutekommen werden."

PROBA‑V zur Kartierung der globalen Vegetation

PROBA‑V beruht auf der Plattform, die bereits bei zwei früheren ESA-Missionen zum Einsatz kam. Er führt das abbildende Instrument "Vegetation" zur Kartierung der globalen Vegetationsdecke im 48-Stunden-Rhythmus mit und tritt damit in die Fußstapfen der französischen Satelliten Spot‑4 und Spot‑5 mit der ersten Generation von "Vegetation"-Instrumenten.

PROBA‑V fliegt auf derselben Umlaufbahn wie Spot‑5, um den alternden Satelliten bei dessen Außerdienststellung im kommenden Jahr ablösen zu können. Bei "Vegetation" handelt es sich um ein hochmodernes optisches Abbildungsgerät, das Bilder mit einer Auflösung von 350 m in vier Bereichen für sichtbares Licht und Infrarot erzeugen und mit einer beeindruckenden Abtastbreite von 2250 km die tägliche Erfassung aller Gebiete zwischen 35 und 75° nördlicher Breite und zwischen 35 und 56° südlicher Breite ermöglichen wird. Diese Daten werden anschließend verarbeitet und einem großen Kreis internationaler Nutzer zugänglich gemacht, unter anderem der Europäischen Kommission.

Zusätzlich zu seiner Hauptnutzlast führt PROBA‑V auch eine Reihe von Technologienutzlasten mit, darunter ein ADS-B-Empfänger zur radarunabhängigen weltweiten Erfassung von Flugzeugen im Flug, ein Kommunikationsverstärker auf der Grundlage der neuesten Galliumnitridtechnologie, zwei neuartige Strahlungsüberwachungsgeräte und ein Photonikexperiment zur Erprobung von Faseroptik im Weltraum.

VNREDSat‑1A (Vietnam Natural Resources, Environment, Disaster Satellite) ist ein kommerzieller hochauflösender Fernerkundungssatellit mit einer Masse von 115,3 kg, der im Auftrag der vietnamesischen Akademie für Wissenschaft und Technik von Astrium gebaut wurde. Den Startvertrag für diesen Satelliten hat Arianespace im Januar erhalten.

ESTCube‑1 schließlich ist Estlands erster Satellit. Dieser 1,3-kg-Satellit vom Typ CubeSat, zu dem das meteorologische Institut Finnlands einen Beitrag geleistet hat, wurde von Studenten der Universität Tartu entwickelt und gebaut. Er wird ein 10 m langes Seil freisetzen, um elektrostatisches Manövrieren durch Plasmaströmungen zu demonstrieren, was zur Entwicklung elektrostatischer Sonnensegel für treibstofffreie interplanetare Flüge führen könnte.

Vega als Startsystem für kleine Nuzlasten

Europa hat das Vega-Startsystem als erschwingliches Mittel zur Deckung seines institutionellen Bedarfs sowie mit Blick auf die Aufrechterhaltung seiner Wettbewerbsfähigkeit auf dem Weltmarkt für Startdienste entwickelt.

Die Vega kann Nutzlasten von bis zu 1,5 t in niedrige polare Umlaufbahnen zwischen 300 und 1500 km Höhe transportieren. Der 30 m lange Träger mit einem Durchmesser von 3 m verfügt über drei Feststoffantriebsstufen (P80, Zefiro‑23 und Zefiro‑9) und eine Flüssigstoffantriebsstufe (oberes Lageregelungs- und Vernier-Modul, AVUM). Anders als die meisten anderen Kleinträger kann die Vega mehrere Nutzlasten in den Weltraum befördern.

Das VERTA-Programm erstreckt sich auf insgesamt fünf Missionen zur Demonstration der Flexibilität des Systems, wodurch die reibungslose Einführung des Trägers für die kommerzielle Nutzung gefördert wird.

Am Vega-Programm sind sieben Mitgliedstaaten der ESA beteiligt (Italien, Frankreich, Spanien, Belgien, die Niederlande, die Schweiz und Schweden). Industrieller Hauptauftragnehmer ist das Unternehmen ELV SpA, das zu 70 Prozent Avio SpA und zu 30 Prozent Italiens Raumfahrtagentur ASI gehört.

Auf dem Flugplan der Vega stehen gegenwärtig Kasachstans Satellit DZZ‑HR für Fernerkundung in hoher Auflösung (2014), der Wiedereintrittsdemonstrator des Vorläufigen Experimentellen Fahrzeugs (2014), die Mission LISA Pathfinder zur Demonstration der Technologien für die künftige laserinterferometrische Weltraumantenne zur Aufspürung von Gravitationswellen (2015) und der Satellit Aeolus zur Kartierung der Windprofile der Erde (2015).