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Das GO für GOCE

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Um 15:21 Uhr unserer Zeit startete der Satellit GOCE vom russischen Kosmodrom Plesetsk aus ins All. Mehrfach war der Starttermin zuvor verschoben worden. Doch die Anlaufschwierigkeiten der Mission könnten schnell vergessen sein, sobald die ersten Messdaten des Satelliten eintreffen.

Der Aufwand für diese Mission war groß, die mit ihr verbundenen Erwartungen sind es nicht minder. Am Dienstagnachmittag hob der „Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer“, kurz GOCE, an der Spitze einer russischen Trägerrakete ab. Es war der insgesamt vierte Versuch, den Satelliten ins All zu befördern. Drei Startversuche waren zuvor abgebrochen worden; der letzte am 16. März wenige Sekunden vor Ablauf des Countdowns aufgrund einer Fehlfunktion der Startrampe. Jetzt allerdings lief alles glatt. „Das Signal zeigt, dass das Raumfahrzeug in guter Verfassung ist“, so der Flugdirektor beim Europäischen Raumflugkontrollzentrum in Darmstadt Paolo Ferri in einer ersten Stellungnahme kurz nach dem Start.


Start GOCE

17. März 2009: GOCE bricht zu seiner auf 20 Monate ausgelegten Mission auf. Der Satellit wiegt insgesamt 1,1 Tonnen und besteht aus einem kompakten, achteckigen Rumpf mit einer Seitenlänge von 5,3 Metern und einem Durchmesser von etwa einem Meter. Zwei Flügel und Schwanzflossen am Heck sorgen für zusätzliche Stabilität. GOCEs Besonderheit: Alles am und im Satellitenkörper bildet im wahrsten Sinne des Wortes eine Einheit – es gibt keine beweglichen, mechanischen Teile im Satelliten. Die Erdanziehung beeinflusst GOCE so immer als Ganzes; Störbeschleunigungen einzelner Bauelemente, die die späteren Messungen verfälschen könnten, werden vermieden. (Bild: ESA/S. Corvaja)

GOCE ist der erste Satellit, der im Rahmen des Programms „Living Planet“ der Europäischen Weltraumagentur ESA gestartet wurde. Er soll das Schwerefeld der Erde in bisher unerreichter Präzision erfassen. Die gewonnenen Daten sollen vielen unterschiedlichen Bereichen zugute kommen – von der Geodäsie über die Vulkanologie bis hin zur Meeres- und Klimaforschung. Darüber hinaus werden sie der endgültige Beweis dafür sein, dass sich die Mühen und Anstrengungen, die mit der Mission verbunden waren, ausgezahlt haben.

Die hochempfindlichen Messapparaturen von GOCE und sein spezieller Orbit in nur rund 250 Kilometern Höhe – die niedrigste, technisch noch realisierbare Umlaufbahn überhaupt – hatten es den Technikern und Ingenieuren nicht gerade leicht gemacht, dem vorgegebenen Zeitplan zu folgen. So war bereits ein erster fester Starttermin Mitte Mai 2008 kleineren technischen Problemen geschuldet, als Schwierigkeiten mit einer, auch von GOCEs Trägerrakete genutzten Raketenstufe dem Missionsplan in die Quere kamen (planeterde berichtete). Zwar konnte eine Expertenkommission schon bald Entwarnung geben, doch der neue Starttermin im Herbst stellte das GOCE-Team auch vor neue Herausforderungen.

Der Satellit ist keineswegs symmetrisch aufgebaut. Aufbau und Aussehen sind durch seine Umlaufbahn bestimmt, genauer gesagt durch die Tatsache, dass GOCE auf einer sonnensynchronen Bahn seine Runden dreht und damit der Sonne stets die gleiche Seite zuwendet. Die Solarzellen sind alle auf der Sonnenseite angebracht, hitzeempfindliche Sensoren und lichtempfindliche Aggregate wiederum in den kühleren Bereichen auf GOCEs Nachtseite.

Durch die Terminverschiebung in den Herbst hinein änderte sich auch die Richtung, in der der Satellit die Erde umkreisen muss. Tag- und Nachtseite waren nun vertauscht; einige Komponenten des Satelliten lagen deshalb in der falschen Körperhälfte. Was Ärzte beim Menschen einen „situs inversus" nennen musste im Falle von GOCE ganz schnell korrigiert werden. Nur der recht flexiblen inneren Struktur des Satelliten ist es zu verdanken, dass das Versetzen der betroffenen Bauteile von der einen auf die andere Seite relativ zügig vonstatten ging. So traf der Satellit nach einem Flug vom niederländischen ESA-Testzentrum ESTEC ins russische Archangelsk pünktlich Ende Juli per LKW im Raketenbahnhof Plesetsk ein.

Ankunft in Russland

29. Juli 2008: GOCE verlässt den Bauch eines Transportflugzeugs, um per LKW ins 200 Kilometer entfernte Kosmodrom transportiert zu werden. Mit dabei an Bord des Flugzeugs: elf Container mit Ausrüstung und neun Wissenschaftler und Techniker aus dem GOCE-Team. (Bild: ESA - Khrunichev)

Daran lag es dann auch nicht, dass Mitte September 2008 erneut ein zunächst mehrwöchiger Aufschub des Starts vermeldet werden musste. Drei Tage vor dem bis dahin feststehenden Termin hieß es aus Plessetsk, der russische Betreiber der Trägerrakete Eurockot habe die Startvorbereitungen aufgrund von „Unregelmäßigkeiten an einem Element des Steuerungs- und Navigationssubsystems der oberen Raketenstufe“ untergebrochen. Für die Techniker hieß dies, wieder von der Startrampe in den Reinraum zu gehen, die Schutzverkleidung für GOCE zu öffnen und die Trägerrakete soweit zu demontieren bis man die betroffenen Elemente erreichen konnte. Es zeigte sich, dass die notwendigen Reparaturen mindestens zwei Monate in Anspruch nehmen würden; das nächste Startfenster rückte ins Frühjahr 2009.

Diese ereignisreiche Vorgeschichte erklärt den auf den heutigen Start folgenden eher verhaltenen Jubel im Kontrollraum der ESA-Bodenstation in Darmstadt. Jeder erfolgreich abgeschlossenen Flugphase wurde zwar erleichtert applaudiert; die Anspannung war den anwesenden Wissenschaftlern und Technikern jedoch deutlich anzumerken. „Wir drücken immer noch die Daumen, aber alles sieht sehr gut aus“, sagte Danilo Muzzi, GOCE-Projekt Manager bei der ESA in einem ersten Statement. „Der Start war ein ganz besonderer Moment für uns alle.“

Ein weiterer Anlass zum Feiern dürfte gegen Ende 2009 bestehen, wenn GOCE die Daten der ersten sechsmonatigen Messphase zur Erde schickt. Mit der Auswertung dieses umfangreichen Materials dürften die Forschungsinstitute, darunter das Alfred-Wegener-Institut (AWI), die Technische Universität München (TUM) sowie das Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) wohl für mehrere Jahre beschäftigt sein.

TM, iserundschmidt 03/2009


Auch innerhalb des Forschungs- und Entwicklungsprogramms GEOTECHNOLOGIEN dürfte die Freude über den gelungenen Satellitenstart groß sein. Das Programm ist mit dem Projekt GOCE-GRAND II, Kurzform für „GOCE Gravitationsfeldanalyse Deutschland II“, an der Mission beteiligt. Mehr Informationen zu GOCE-GRAND II und weiteren deutschen Projekten, die sich auf die Auswertung von Schwerefelddaten spezialisiert haben, finden Sie im GEOTECHNOLOGIEN-Themenschwerpunkt „Beobachtung des Systems Erde aus dem Weltraum“.

Weitere Informationen zum Satelliten GOCE und dem Programm „Living Planet“ finden Sie auf den Seiten der ESA.