science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Tien jaar raketsignalen opvangen

Een GIF die ESA's 35 meter diepe ruimtevolgstation in New Norcia toont, West Australië, geregistreerd in 2012 toen het onderhoud onderging. Krediet:Europees Ruimteagentschap

Terwijl ESA de 100e lancering van Ariane 5 viert, het wereldwijde grondstationnetwerk van het Agentschap markeert ook tien jaar essentiële trackingdiensten aan draagraketten die uit Kourou vliegen.

ESA's satellieten en sondes in een baan om de aarde in het zonnestelsel zijn uiteindelijk afhankelijk van een klein netwerk van grondantennes, om ze verbonden te houden met hun thuisplaneet. Voor tien jaar, dit netwerk heeft hetzelfde werk ook gedaan voor de hoogvliegende lanceerinrichtingen van Europa.

"ESA's avonturen in de ruimte hebben enorme hoeveelheden wetenschappelijk essentiële gegevens en prachtige beelden van ons zonnestelsel teruggestuurd, maar zonder dit weinig bekende netwerk, de meeste van deze ongelooflijke inzichten zouden de aarde nooit hebben bereikt." legt Gerhard Billig uit, verantwoordelijk voor het beheer van ondersteuning voor het volgen van draagraketten in het operationele centrum van ESA in Duitsland (ESOC).

genaamd Estrack, dit wereldwijde systeem van grondstations zorgt voor verbindingen tussen satellieten in een baan om de aarde en de teams op aarde die ze besturen, en natuurlijk de wetenschappers die hun data analyseren.

Het kernnetwerk van Estrack omvat zeven stations in zeven landen op drie continenten, ze worden allemaal centraal aangestuurd vanuit het operatiecentrum van het Agentschap in Darmstadt, Duitsland.

Tien jaar launcher-tracking

Kaart met locaties van ESA-trackingstations (Estrack) vanaf 2017. Let op:deze kaart is slechts een weergave en niet alle locaties worden met volledige nauwkeurigheid weergegeven. Blauw geeft de kernstations van ESA aan die worden geëxploiteerd door het Estrack Network Operations Center (NOC) in het European Space Operations Center (ESOC) van ESA, Darmstadt, Duitsland. Oranje geeft Augmented Estrack-stations aan, commercieel ingekocht en namens ESA geëxploiteerd door commerciële entiteiten. Groen geeft Coöperatieve Estrack-stations aan die eigendom zijn van en worden beheerd door externe instanties, maar regelmatig op uitwisselingsbasis diensten verlenen aan ESA-missies. Het ESA-volgstation in Perth, Australië, werd in december 2015 buiten dienst gesteld. De ESA-stations in Villafranca en Maspalomas, Spanje, werden in 2017 overgedragen aan de industrie. Credit:European Space Agency

Naast het bijna overal opvangen van signalen van satellieten, In 2018 is het tien jaar geleden dat Estrack-stations begonnen met het volgen van de lanceervoertuigen die deze satellieten in een baan om de aarde brengen, vanaf maart 2008 met de Ariane 5-raket die het ATV-1-vrachtschip vervoerde, Jules Verne.

Oorspronkelijk opgericht om uitsluitend met satellieten te communiceren, Estrack werd in 2008 uitgebreid om hun raketten te ondersteunen met de oprichting van een grondstation en een antenne met een diameter van 5,5 m op het eiland Santa Maria in de Azoren-archipel, Portugal. Het eerste Estrack-station met de mogelijkheid om draagraketten te volgen, Santa Maria voorzag ESA van de onafhankelijke manier om informatie te ontvangen van draagraketten tijdens alle fasen van hun vluchten.

Santa Maria kwam bij Estrack op hetzelfde moment dat de Automated Transfer Vehicle (ATV)-serie missies van start ging; de vijf ATV's waren een reeks vervangbare ruimtevaartuigen die door ESA waren ontwikkeld om voorraden naar het internationale ruimtestation te vervoeren, op ongeveer 400 km hoogte.

Het speciale Ariane-lanceringstraject voor deze missies vereiste een speciaal station in het midden van de Atlantische Oceaan. Om dezelfde reden, dit station is nog steeds gebruikt voor alle lanceringen van Galileo-satellieten, helpen in een baan om het nieuwe navigatiesysteem van Europa.

In tegenstelling tot, het originele netwerk van de lanceerinrichtingen van Ariane - beheerd door het Franse ruimteagentschap CNES vanuit Europa's Spaceport in Kourou - is afgestemd op een ander lanceertraject gevolgd door de meeste lanceringen vanuit Kourou. Deze brengen telecomsatellieten in een geostationaire baan op 36.000 km.

Het grondstation Santa Maria van ESA bevindt zich op de 'Montes das Flores' (bloemenheuvel) op het eiland Santa Maria in de mid-Atlantische Azoren in Portugal. Het bevat een Galileo-sensorstation. Krediet:Europees Ruimteagentschap

Santa Maria volgt alle draagraketten die vanuit Europa's ruimtehaven worden bestuurd:inclusief de drie wereldveranderende draagraketten, Ariane 5, Sojoez en Vega.

Estrack-stations voorzien teams ter plaatse van essentiële informatie die is verkregen van de lanceerinrichtingen die boven het hoofd vliegen, die vervolgens wordt doorgegeven aan de CNES- en Arianespace-teams die hun vluchten controleren.

"ATV-2 in 2011 was een bijzonder gedenkwaardige lancering, " zegt Gerard, die op dat moment op het station van Santa Maria was.

"Slechts enkele minuten na de lancering van Kourou, terwijl de Ariane-raket in radiocontact stond met ons station, we konden het hoog boven onze hoofden zien suizen in de heldere nachtelijke hemel."

"We konden de boegschroef van de bovenste trap echt zien branden! Het was verbazingwekkend om de raketsnelheid over de horizon te zien, als een komeet door de lucht. En wat we visueel zagen, werd op onze schermen bevestigd via de live telemetrielink."

Op 28 juni 2017, Ariane 5-vlucht VA238 steeg op vanaf de Europese ruimtehaven in Frans-Guyana en leverde twee telecomsatellieten af, Hellas Sat 3-Inmarsat S European Aviation Network en GSAT-17, in hun geplande banen. Op deze vlucht werd ook een nieuwe kuip met vier panelen gevalideerd. Krediet:Europees Ruimteagentschap

Daten, de Estrack-stations in Portugal en West-Australië hebben 35 lanceringen ondersteund, waarvan vele werden gecontroleerd door meer dan één grondstation; 16 lanceringen zijn ondersteund vanuit Santa Maria, en 34 uit West-Australië (20 uit Perth en 14 uit New Norcia).

Down under upgraden

In 2010, de bestaande New Norcia-antenne in Perth, West Australië, is geüpgraded voor het volgen van de launcher.

Het werd niet alleen gebruikt voor het volgen van ATV- en Galileo-lanceringen, maar ook voor het volgen van raketten die satellieten naar 'zonsynchrone banen' en naar interplanetaire trajecten brengen.

"Sinds tien jaar trackingdiensten voor zowel de draagraket als de satelliet worden geleverd, een uniek en belangrijk vermogen tijdens de eerste, kritieke momenten van de missie van een satelliet, "zegt Gerard.

ATV Albert Einstein, Europa's bevoorradings- en ondersteuningsveerboot, aangemeerd met het internationale ruimtestation op 15 juni 2013 zo'n tien dagen na de lancering vanuit de Europese ruimtehaven in Frans-Guyana. Op deze afbeelding, De vier zonnepanelen van ATV zijn te zien, samen met de verticale antenne bovenop. Deze antenne is de ‘proximity boom’ die wordt gebruikt om met het station te communiceren. ATV Albert Einstein bracht 7 ton voorraden, drijfgas en experimenten naar het complex. ESA-astronaut Luca Parmitano hield toezicht op het lossen en catalogiseren van de lading, bestaande uit meer dan 1400 afzonderlijke items. Krediet:ESA/NASA

Sinds de sluiting van het station van Perth in 2016, de mogelijkheid om de draagraket te volgen is overgebracht naar het diepe ruimtestation van ESA in New Norcia, ook in West-Australië.

100e lancering van Ariane 5

Op 25 september 2018, een andere belangrijke mijlpaal werd bereikt voor het Agentschap, toen de 100e Ariane 5-raket de ruimte in werd gelanceerd. Om deze mijlpaal 100e Ariane 5-vlucht te markeren, ESA brengt 100 limited-edition t-shirts uit via de ESAshop.

Van 26-30 september worden alle ESAshop-t-shirts met 15% korting verkocht met de code "ARIANE5".