Airbus Defence and Space

CryoSat-2: Neues Wissen unter Dach und Fach

Die Eis-Mission

Für das Klima und die Ökosysteme der Erde spielen die Polregionen eine lebenswichtige Rolle. Aber wenn es stimmt, was Forscher prophezeien, wird die Erwärmung des Weltklimas einen großen Teil der polaren Eisschilde abtauen lassen. Dennoch liegen zu diesen riesigen, menschenleeren und schwer zugänglichen Gegenden bis heute kaum gezielt erhobene Daten vor. Die Mission CryoSat-2, deren Radar-Höhenmesser Veränderungen der Dicke von Landeismassen und Meereis ermittelt, dürfte diesem Informationsdefizit abhelfen und den Forschern einen weltweiten Überblick geben.

CryoSat-2 kurz vor dem Abschied vom Airbus Defence and Space-Standort Friedrichshafen.

CryoSat-2 kurz vor dem Abschied vom Airbus Defence and Space-Standort Friedrichshafen. © Airbus Defence and Space

CryoSat-2 beschreibt einen Orbit mit 92° Neigungswinkel. Diese ungewöhnlich starke Bahnneigung wurde gewählt, um eine optimale Sicht auf höhere Breitengrade (>72°) und eine ausreichende Anzahl von Kreuzungspunkten bis in die Polarregionen zu gewährleisten. Der Orbit ist nicht sonnensynchron, so dass sich die Richtung, aus der Sonnenlicht auf den Satelliten einfällt, ständig ändert. Dies brachte für die Konstrukteure von CryoSat-2 so manche Herausforderung mit sich, denn einerseits ist jeder Teil des Satelliten früher oder später einmal der vollen Gluthitze unserer Sonne ausgesetzt, andererseits gibt es aber auch Phasen, in denen der halbe Satellit wochenlang durchweg im Schatten bleibt. Zudem müssen die Antennen des Radarhöhenmessers SIRAL für den Betrieb stets mit nur wenigen Zehntel Grad Abweichung genau auf die Erdoberfläche ausgerichtet sein. Eine Drehung des Satelliten direkt in Richtung der Sonne ist daher ausgeschlossen.

CryoSat-2 – ein Satellit auf eisiger Mission. (© ESA – AOES Medialab)

CryoSat-2 – ein Satellit auf eisiger Mission. © ESA – AOES Medialab

Und als wäre die Umsetzung der genannten Missionsziele nicht schon hart genug, wird CryoSat-2 von der ESA im Rahmen der „Earth Explorer Opportunity Missions“ geführt. Diese Missionsreihe setzt auf kosten- günstigere Satelliten, die zugunsten einer zeitnahen Erforschung dringlicher Umweltthemen in relativ kurzer Zeit gebaut und gestartet werden können aber natürlich ohne Abstriche bei der Qualität. Was haben sich unsere Ingenieure also einfallen lassen, um trotz begrenzter Finanzmittel einwandfreie wissenschaftliche Arbeit zu ermöglichen? Sie verzichteten auf kostspielige mechanische Systeme: Abgesehen von einer Handvoll Ventile im Antriebssystem verfügt CryoSat-2 über keinerlei beweglichen Teile. Auch ausklappbare Solarkollektoren fehlen; deren Funktion wurde stattdessen durch Veränderungen an der Geometrie des Satelliten umgesetzt.

Bei CryoSat-2 sind die Kollektoren fest am Raumfahrzeugrumpf angebracht und bilden eine Art Dach.

Ein sorgfältig abgestimmter Winkel zwischen den Solarzellenpaneelen gewährleistet, dass diese im Orbit unter jeglichen Bedingungen den nötigen Strom liefern und trotzdem noch unter die Nutzlastverkleidung des Trägersystems passen. Soviel zur Erklärung der unverwechselbaren, wiewohl etwas klobigen Form des Eis-Satelliten.

Zwei feste Solarzellenpaneele bilden das Dach von CryoSat-2 – und geben ihm seine unverwechselbare Form. (© ESA – P. Carril)

  Zwei feste Solar- zellenpaneele bilden das Dach von CryoSat-2 – und geben ihm seine unverwechselbare Form. © ESA – P. Carril

 

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