Im Rahmen des New-Space-Ansatzes hat die Entwicklung und der Bau des Arktischen Wettersatelliten der ESA nur 36 Monate gedauert. Dieser bemerkenswerte Mikrosatellit ist nun fertiggestellt und wurde von OHB in Schweden nach Deutschland verschifft, wo er eine Reihe von Tests startet, um sicherzustellen, dass er den Start im nächsten Jahr und sein anschließendes Leben im Orbit übersteht.
Wie der Name schon sagt, soll die neue Arctic Weather Satellite-Mission die Wettervorhersagen in der Arktis verbessern – einer Region, in der es derzeit an Daten für genaue kurzfristige Vorhersagen mangelt.
Heutzutage liefern Satelliten, sowohl im geostationären Orbit als auch im polaren Orbit, eine Fülle von Informationen, die Meteorologen routinemäßig zur Wettervorhersage nutzen. Allerdings ist die Überwachung der Arktis nach wie vor unzureichend, da geostationäre Satelliten keine Sicht auf diese nördliche Region haben.
Der Arktische Wettersatellit ist eigentlich der Vorläufer einer potenziellen Satellitenkonstellation namens EPS-Sterna, die die ESA für Eumetsat bauen würde, wenn der erste Prototyp des Arktischen Wettersatelliten gut funktioniert.
Die EPS-Sterna-Mission soll als Konstellation von sechs Mikrosatelliten in drei Orbitalebenen einen nahezu konstanten Strom an Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten von jedem Ort der Erde liefern.
Dies würde zum ersten Mal eine sehr kurzfristige Wettervorhersage oder „Nowcasting“ in der Arktis ermöglichen. Der Satz von sechs Mikrosatelliten würde dreimal aufgefüllt.
Während die Arktis im Mittelpunkt steht, werden Meteorologen die Konstellation auch nutzen, um die Wettervorhersagen weltweit zu verbessern.
Zuvor muss der Prototyp des Arctic Weather Satellite jedoch noch beweisen, dass er funktioniert.
Daher wurde dieser neue Satellit nach einem sehr engen Zeitplan entwickelt und gebaut, indem er den New-Space-Ansatz aufgreift und neue Konzepte auf kostengünstige und zeitnahe Weise erprobt.
Von der Vergabe des industriellen Hauptauftrags durch die ESA an OHB in Schweden bis zur Fertigstellung des Satelliten hat es nur 36 Monate gedauert.
Ville Kangas, ESA-Projektmanager für Arktis-Wettersatelliten, sagte: „Wir liegen genau im Zeitplan. Das Instrument, ein Mikrowellenradiometer, wurde im Oktober von Omnisys, dem Hauptauftragnehmer für das Instrument, an OHB geliefert und in die Satellitenplattform integriert.
„Und jetzt haben wir dank des Engagements der beteiligten Unternehmen einen vollständigen Satelliten.“
Der Satellit ist jetzt mit einem 19-Kanal-Mikrowellenradiometer mit Cross-Track-Scanning ausgestattet, das von der Tradition des Mikrowellenschallgebers profitiert, der für die MetOp-Satelliten der zweiten Generation entwickelt wurde.
Das Instrument liefert hochauflösende Feuchtigkeits- und Temperaturmessungen der Atmosphäre bei allen Wetterbedingungen.
Ville fuhr fort: „Da wir diesen Monat einen weiteren Meilenstein erreicht haben, haben wir auch die Verbindungen zwischen dem Satelliten und dem Missionskontrollzentrum in KSAT, Tromsø in Norwegen, getestet, was alles nach Plan verlief.“
„Nach Abschluss dieser kritischen Phasen wurde der Satellit für seine Umwelttestkampagne, die bis Februar 2024 dauern wird, an die IABG in Deutschland verschifft.“
Zu diesen Tests gehört, dass der Satellit während des Starts Vibrationen und Lärm ausgesetzt wird und dass er den Temperaturunterschieden im Vakuum ausgesetzt wird, die er während seiner Umlaufbahn um die Erde aushalten muss.
Sobald diese Tests abgeschlossen sind, wird der Satellit nach einigen letzten Prüfungen an OHB Schweden zurückgeschickt, bevor er im April zum Startplatz von SpaceX in Vandenberg, Kalifornien, verschifft wird. Der Start einer Falcon-9-Rakete ist für den 1. Juni 2024 geplant.
OHB und ESA unterzeichnen Vertrag über Arctic Weather Satellite
Kista, 9. März 2021. Die OHB Sweden AB, ein Tochterunternehmen der Technologie- und Raumfahrtgruppe OHB SE, und die Europäischen Raumfahrtagentur ESA haben heute den Vertrag über die Realisierung des Arctic Weather Satellite (AWS) unterschrieben. Der Satellit ist ein Beitrag zum ESA-Erdbeobachtungsprogramm „Earth Watch“ und soll als Vorläufer für eine geplante Konstellation von Wettersatelliten zur Verbesserung der Wettervorhersagen für die Polarregionen dienen. Der Gesamtwert des Auftrags beläuft sich auf 32,5 Mio. Euro.
Der von der ESA vergebene Auftrag umfasst die Entwicklung des Satelliten und seiner Nutzlast, die Bereitstellung des Bodensegments und die Vorbereitungsaktivitäten für die spätere Konstellationsphase. Als Hauptauftragnehmer führt OHB Sweden ein industrielles Konsortium, dem Unternehmen aus zwölf ESA-Mitgliedsstaaten angehören. Zum Kern des Konsortiums gehören neben OHB Sweden die Unternehmen Omnisys Instruments als Hauptauftragnehmer für die Nutzlast und Thales Alenia Space als Hauptauftragnehmer für das Bodensegment.
Aus Deutschland sind mehrere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) am Raumfahrtsegment der Mission beteiligt, darunter die OHB System AG, die mit Aktivitäten auf Systemebene und AIT-Unterstützung beiträgt.
Für die Polarregionen stehen bisher nur lückenhaften Wetterdaten zur Verfügung. Dies liegt unter anderem daran, dass geostationäre Wettersatelliten in hohen Breiten nur eine geringe Abdeckung aufweisen. Zwar werden auch Messungen von Wettersatelliten auf Polarbahnen durchgeführt, da diese allerdings alle Breitengrade überfliegen, liegen zwischen den einzelnen Datenpunkten relativ große zeitliche Abstände. Atmosphärische Parameter unterliegen aber ständigen Veränderungen, weshalb für präzise Wettervorhersagen zeitlich hochaufgelöste Daten benötigt werden. Das Vorhaben, eine Konstellation von polarumlaufenden Wettersatelliten zu realisieren, ist eine Reaktion auf diese Anforderungen.
Alle Satelliten der geplanten zukünftigen Konstellation sollen auf der bewährten InnoSat-Plattform von OHB Sweden basieren. Dadurch wird in der Konstellationsphase eine schnelle und kosteneffiziente Serienfertigung möglich.
„Wir sind stolz, dass mit dem AWS nun bereits die dritte Satellitenmission auf Basis unserer InnoSat-Plattform realisiert wird“, macht Benoit Mathieu, Geschäftsführer von OHB Sweden, deutlich. „Dadurch erhält unsere Plattform einmal mehr die Gelegenheit, ihre Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit unter Beweis zu stellen – ganz im Sinne von New Space.“
Der Arctic Weather Satellite wird als Proto-Flugmodell für die spätere Konstellation entwickelt. Als einzige Nutzlast soll der Satellit ein im 90-Grad-Winkel zur Bewegungsrichtung aufnehmendes Mikrowellenradiometer tragen. Mit diesem können sowohl der Wassergehalt als auch die Temperatur der Atmosphäre präzise erfasst werden. Diese Parameter sind nicht nur für Wettervorhersagen, sondern auch für die Klimaforschung relevant. In der Konstellationsphase sollen alle Satelliten mit derartigen Instrumenten ausgerüstet werden, um zeitlich hochaufgelöste Daten erfassen zu können.
„Die Themen Wetter und Klima stehen bei OHB bereits seit mehr als zehn Jahren hoch im Kurs – immerhin sind wir durch unseren Beitrag zum MTG-Programm maßgeblich an der Realisierung der nächsten Generation von europäischen geostationären Wettersatelliten beteiligt“, erklärt Rüdiger Schönfeld, Director Earth Observation Systems bei der OHB System AG. „Mit dem AWS-Programm kommt jetzt ein weiterer Baustein hinzu. Im Vergleich zu MTG gibt es aber einen großen Unterschied: In der Konstellationsphase werden nicht wenige große, sondern viele kleine Satelliten Daten liefern, die dann zur Wettervorhersage genutzt werden können. Das hat es in dieser Form bisher noch nicht gegeben.“
Der Start des Arctic Weather Satellite ist für 2024 geplant. Mit dem Aufbau der Konstellation soll im Anschluss begonnen werden.
Quelle: https://www.ohb.de/news/2021/ohb-und-esa-unterzeichnen-vertrag-ueber-arctic-weather-satellite
Christian Dauck 