Airbus Defence and Space

Envisats polare Plattform

Eine monumentale Aufgabe

Die von Airbus Defence and Space in Großbritannien gebaute Satellitenplattform von Envisat wird auch als „Polare Plattform“ bezeichnet. Ihre Architektur leitet sich vom Bus des Satelliten Spot 4 ab, für den ebenfalls Airbus Defence and Space verantwortlich zeichnete. Envisat ist allerdings sehr viel größer.

Spot erscheint mit seinen Abmessungen von 2 x 2 x 5,6 m geradezu zierlich im Vergleich zu diesem sehr großen Satelliten: Envisat beanspruchte schon in der eng gepackten Konfiguration für den Start ein Volumen von 10 x 4 x 4 m, im Orbit entfaltete er sich dann auf gewaltige 25 x 10 x 7. Allein der Solargenerator überspannt 70 m2, die Fläche eines Tennisplatzes!

Auch mit seiner Nutzlastkomponente gehört Envisat einer Größenordnung an, die jedes frühere Satellitenprojekt übertrifft: Die zehn Instrumente zur Untersuchung vielfältiger geowissenschaftlicher Variablen und Parameter des Erdbodens, der Meere und der Luft wiegen insgesamt 2,2 Tonnen. Einige dieser Instrumente wie das ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) mit einer 725 kg schweren und 1,3 x 10 m großen Antenne konnten nur außen montiert werden, während sich andere in der Nutzlastbucht innen unterbringen ließen. Hinzu kommen all die anderen Ausrüstungselemente, etwa für Kommunikation und Datenverarbeitung, die unerlässlich für die einwandfreie Funktion des Satelliten sind. Auch für sie musste geeigneter Platz an Bord gefunden werden.

Die wesentliche Aufgabe bei der Grundkonfiguration des Satelliten bestand also darin, möglichst viel Montagefläche für die Nutzlastinstrumente sowie deren erforderliche Ausrichtung sicherzustellen, gleichzeitig aber die physischen Randbedingungen einzuhalten, die durch die Nutzlastverkleidung der Ariane-5-Trägerrakete und ihre Schnittstellen vorgegeben wurden.

Die Konstruktion des Satelliten war daher eine besondere Herausforderung. Er musste stabil genug sein, um die extrem empfindlichen Instrumente sicher zu tragen, aber so leicht, dass er noch gestartet werden konnte – eine Anforderung, die schon unter den günstigsten Bedingungen schwer zu erfüllen ist. (In diesem Fall wurden dadurch auch fast noch die Transportmöglichkeiten auf der Erde vereitelt. Ein Problem, das gelöst wurde, indem die von Airbus Defence and Space Spanien gelieferte Satellitenstruktur für die Beförderung zum Startplatz in Kourou in zwei Teile zerlegt wurde.)

Handhabung eines Riesen

Die gewaltigen Abmessungen und das enorme Gewicht der gleichzeitig überaus empfindlichen Envisat-Plattform verursachten erhebliche logistische Probleme. Viele der vorhandenen Strukturen und Vorrichtungen für das Handling von Satelliten waren bei diesem bahnbrechenden Vorhaben schlichtweg ungeeignet. So musste eigens neue Ausrüstung konstruiert werden, um den Riesen sicher, aber äußerst behutsam anzuheben und abzusenken, zu drehen und von allen Seiten zugänglich zu machen. Ein Beispiel für eine derartige Spezialvorrichtung ist das Bearbeitungsgestell, mit dem der Satellit in der Abbildung hier gerade in horizontale Lage gebracht wird, damit die Geräte erreichbar sind.

Empfindlicher Riese: neue Ausrüstung mußte konstruiert werden, um den Riesen sicher, aber äußerst behutsam anzuheben und abzusenken, zu drehen und von allen Seiten zugänglich zu machen.

Ähnliche Probleme wie beim Transport und hinsichtlich der Zugänglichkeit ergaben sich auch bei den Tests. Der Solarsimulator im ESA-Forschungszentrum ESTEC (European Space Technology Centre) in den Niederlanden ist eine riesige Vakuumkammer, die Satelliten vollständig und mit ausgefahrenen Antennen aufnehmen kann. Wie in der Abbildung zu sehen ist, passte Envisat gerade noch hinein!

Die gewählte Konstruktion musste außerdem sicherstellen, dass die beim Raketenstart auftretenden Kräfte, insbesondere die Schwingungen, nicht durch einen Teil der Satellitenstruktur verstärkt würden, denn die montierten Instrumente könnten derartige Erschütterungen nicht überleben. Um diesen Nachweis zu erbringen, mussten beim ESTEC eigene Testanlagen für Envisat gebaut werden: Rüttelplattformen mit einer Tragfähigkeit von 10 Tonnen und Akustikkammern geeigneter Höhe.

Spezialbehandlung: für Envisat mußten eigens Testanlagen gebaut werden

SatellitenEnvisat