Europas neueste Rakete startet bald und nimmt viele Weltraummissionen mit sich, jede mit einem einzigartigen Ziel, einem einzigartigen Ziel und einem Team zu Hause, das sie anfeuert. Ganz gleich, ob Sie neue Satelliten starten, um einen Blick zurück auf die Erde zu werfen, einen Blick in den Weltraum zu werfen oder wichtige neue Technologien im Orbit zu testen – der Erstflug der Ariane 6 wird die Vielseitigkeit und Flexibilität dieser beeindruckenden Trägerrakete für schwere Lasten demonstrieren. Lesen Sie weiter, um alles über 3Cat-4 zu erfahren, und sehen Sie dann, wer sonst noch zuerst fliegt.
Der 3Cat-4 CubeSat in seiner thermischen Vakuumtestkammer. Bildnachweis: ESA
3Cat-4 (ausgesprochen „Cube Cat Four“) ist ein 1 kg schwerer Erdbeobachtungs-CubeSat, der von der Universitat Politècnica de Catalunya in Spanien entwickelt und von ESA Education im Programm „Fly Your Satellite!“ ausgewählt wurde. Programm für den Erstflug der Ariane 6.
Im Rahmen des Programms überprüften Experten das 3Cat-4-Design sorgfältig. Sie leisteten dem Missionsteam Design- und Testunterstützung, einschließlich wichtiger Umwelttests in der CubeSat-Supporteinrichtung von ESA Education in ESEC-Galaxia, Belgien.
Ansonsten wurde der Nanosatellit fast ausschließlich von Doktoranden und Studenten entwickelt, die die überwiegende Mehrheit seiner Komponenten entworfen, gebaut und validiert, komplexe Analysen durchgeführt und Testkampagnen mit Spezialausrüstung geplant und durchgeführt haben. Für viele Studierende steht die Mission im Mittelpunkt ihres Lehrplans oder ihrer Abschlussarbeit.
„Das Hauptziel der Mission ist Bildung; Wir schulen eine Gruppe von Studenten in den Techniken und Methoden, die zum Fliegen einer Weltraummission erforderlich sind, und führen gleichzeitig anspruchsvolle Teamarbeit mit echtem Verantwortungsbewusstsein durch“, erklärt Alexander Kinnaird, technischer Koordinator der ESA für Fly Your Satellite! Projekt.
„Aber 3Cat-4 verfolgt auch mehrere wissenschaftliche und technologische Ziele, von denen wir hoffen, dass sie das große Potenzial von CubeSats im Hinblick auf innovative Weltraumtechnologie demonstrieren, die normalerweise größeren Satelliten vorbehalten ist.“
Das wichtigste wissenschaftliche Experiment der Mission wird darin bestehen, mehrere wichtige Klimavariablen mithilfe einer Technik namens „Global Navigation Satellite System Reflectometry“ (GNSS-R) zu messen. Bei GNSS-R werden die reflektierten Signale von umlaufenden globalen Navigationssatellitensystemen wie Galileo und GPS gemessen, die von der Erdoberfläche reflektiert werden.
Die vielen Elemente, aus denen 3Cat-4 besteht, einschließlich der flexiblen Mikrowellennutzlast (sechste Tafel von links), die das Hauptgerät von 3Cat-4 ist und alle wissenschaftlichen Experimente an Bord durchführen wird, und die darin verstaute 0,5-Meter-Antenne das letzte Panel. Bildnachweis: Universitat Politècnica de Catalunya
Diese „passive Fernerkundung“ misst den Unterschied zwischen den Signalen, die direkt von Navigationssatelliten im Orbit empfangen werden, und den Signalen derselben Satelliten, die von der Erde reflektiert wurden. Anhand dieser Daten wird „Cat4“ in der Lage sein, die Eigenschaften der reflektierenden Oberfläche zu messen und verschiedene Arten von Wetterphänomenen zu erkennen, die Landtopographie und die Vegetationsbedeckung zu bestimmen und Informationen über Meeresdaten wie Eisbedeckung und -dicke zu extrahieren.
Neben seinen Fernerkundungsfunktionen wird 3Cat-4 über ein „L-Band-Radiometer“ verfügen – ein Instrument, das im Frequenzbereich von 1 bis 2 GHz emittierte Strahlung erkennt und so die Analyse der Bodenfeuchtigkeit und des Salzgehalts der Ozeane ermöglicht. Der CubeSat wird außerdem über ein automatisches Identifikationssystem (AIS) verfügen, das es ihm ermöglicht, Schiffe entlang ihrer interkontinentalen Routen zu verfolgen. Es umfasst auch ein System zur Erkennung und Abschwächung von „Radiofrequenzinterferenzen“, das besonders wichtig für Beobachtungen mit Mikrowellenradiometrie ist, die für Bodenfeuchtigkeitsmessungen verwendet werden.
3Cat-4-Antenne. Bildnachweis: Universitat Politècnica de Catalunya
Entscheidend ist, dass 3Cat-4 die Machbarkeit und Leistung seiner federähnlichen 0,5-Meter-Antenne, des Nadir Antenna and Deployment System (NADS), demonstrieren wird. Wird die Antenne zum Start verstaut, nimmt sie nur sehr wenig Platz ein, sodass sie künftig in noch kleinere CubeSats eingebaut werden kann. Sobald es sich im Orbit befindet, öffnet es sich, um beeindruckende Beobachtungen durchzuführen, die normalerweise im Rahmen größerer Missionen durchgeführt werden, und bietet trotz seiner tragbaren Reisegröße einen leistungsstarken Blick auf die Erde.
„3Cat-4 wird die Fähigkeit kleiner CubeSats demonstrieren, einen großen Erdbeobachtungsdienst bereitzustellen, und nicht nur die beteiligten Studenten, sondern auch die breitere Gemeinschaft motivieren“, sagt Lily Ha, ESA-Koordinatorin für studentische Aktivitäten an Universitäten.
Künstlerische Ansicht der Ariane 6, wie sie etwa zwei Minuten nach dem Start in den Weltraum fliegt und ihre beiden Trägerraketen abwirft. Bildnachweis: ESA – D. Ducros
„Ariane 6 ist die perfekte Rakete für den Start, da sie perfekt zu den technischen und programmatischen Anforderungen der Mission passt, aber auch einen hohen Bildungs- und Werbewert bietet. Wir freuen uns sehr, die Innovation neuer europäischer Raketen zu unterstützen, Teil eines so historischen Starts zu sein und für immer mit diesem Flug verbunden zu sein.“
Der Start der Ariane 6 ist für Juni bis Juli 2024 geplant. Sie folgt auf die äußerst erfolgreiche Ariane 5, Europas wichtigste Rakete seit mehr als einem Vierteljahrhundert, die zwischen 1996 und 2023 117 Mal vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana aus flog.
„Während des Projekts haben wir mehrere Kohorten brillanter Studenten gesehen, die die Technologie hinter 3Cat-4 möglich gemacht haben“, sagt Cristina Del Castillo Sancho, ESA-Ingenieurkoordinatorin für Universitätsausbildung.
3Cat4-Student arbeitet an CubeSat. Bildnachweis: ESA
„Sie haben gewagt, von dieser komplexen Mission zu träumen, und wurden sowohl von ESA Education als auch von ihrer Universität mit dem nötigen Fachwissen und den nötigen Ressourcen ausgestattet. Wenn Ariane 6 abhebt, wird diese neue Generation von Ingenieuren stolz zusehen, wie ihr Satellit seinen ultimativen Test durchläuft – endlich im Weltraum.“
Das 3Cat-4-Missionsteam wird zum Start in seinem Kontrollraum im Operationszentrum von Barcelona in Spanien stationiert sein, von wo aus es den Satelliten steuern und seine Telemetrie- und wissenschaftlichen Daten über seine Montsec-Bodenstation in den Pyrenäen in Spanien empfangen wird.
„Es ist so erfüllend zu sehen, dass unser Satellit endlich startbereit ist. „Es war eine unglaubliche Reise für alle Beteiligten, und die Menge an Wissen, die während der Entwicklung gewonnen wurde, kann kaum genug betont werden“, schließt Luis Juan, 3Cat-4-Teamleiter an der Universitat Politècnica de Catalunya.
3Cat-4-Team bereitet sich auf thermischen Vakuumtest vor. Bildquelle: ESA
„Jeder erreichte Meilenstein wurde mit Begeisterung begrüßt, vom ersten Start des gesamten zusammengebauten Satelliten über eine einmonatige Missionssimulation bis hin zu den kritischen Vibrationen und thermischen Vakuumtests. Mit der Unterstützung von Fly Your Satellite! der ESA! Das Team und alle Experten, die uns bei der Verifizierung der Mission geholfen haben, sind nun zuversichtlich, dass 3Cat-4 auf seiner Reise im Weltraum erfolgreich sein wird.“
Quelle: Europäische Weltraumorganisation
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