Alpenrand und darüber hinaus … SPACEtime

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CIMON nach 14 Monaten auf der ISS

zurück auf der Erde

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CIMON ist zurück auf der Erde: Der mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgestattete mobile Astronauten-Assistent (Crew Interactive Mobile CompanioN) ist am 27. August 2019 an Bord eines Dragon-Raumschiffs der US-amerikanischen Firma SpaceX zurück auf seinem Heimatplaneten gelangt. Das Abdocken von SpaceX18 von der Internationalen Raumstation ISS erfolgte um 16:59 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit, die Landung der Kapsel im Pazifik – rund 480 Kilometer südwestlich von Los Angeles – und die Bergung der Fracht um 22.21 Uhr MESZ.

„Wir erwarten den ersten CIMON Ende Oktober zurück in Deutschland“, berichtete Dr. Christian Karrasch – CIMON-Projektleiter im DLR Raumfahrtmanagement – und blickt auf die vergangenen Monate zurück: „CIMON ist ein Technologie-Experiment, das unsere Erwartungen voll erfüllt hat. Bei seiner Premiere im All – einem 90-minütigen Einsatz mit dem deutschen ESA-Astronauten Alexander Gerst auf der ISS im November 2018 – hat er gezeigt, dass er unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit gut funktioniert und erfolgreich mit Astronauten interagieren kann. Wir freuen uns immer noch sehr über den bis heute einzigen Einsatz einer künstlichen Intelligenz auf der Raumstation und arbeiten seit mehreren Monaten an einem verbesserten Nachfolgemodell. Mit dem ersten CIMON konnten wir den Grundstein für soziale Assistenzsysteme im All legen, die Astronauten bei Aufgaben unterstützen und irgendwann vielleicht auch entlasten können.“

Der zweite CIMON wird – wie der Vorgänger – im Auftrag des DLR Raumfahrtmanagements mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) von Airbus in Friedrichshafen und Bremen gebaut. Airbus in Friedrichshafen hat die neue CIMON-Hardware zusammengesetzt und getestet. Bei Airbus in Bremen wird an der Verbesserung der Software für Flugsteuerung und Lageregelung gearbeitet. IBM implementiert neue Funktionen der „KI“.

Till Eisenberg, CIMON-Projektleiter bei Airbus: „Insgesamt gibt es mehrere Upgrades wie bessere Mikrofone, einen robusteren Computer, eine verbesserte Flug- und Lageregelung, neue Software-Features für die Konversation – zum Beispiel bei der Spracherkennung, dem Gesprächsverlauf und der Intention.“

Matthias Biniok, Projektleiter bei IBM, ergänzte: „Mit CIMON haben wir einen einzigartigen Anwendungsfall in einer extremen Arbeitsumgebung – und wir haben gesehen, dass wir durch den Einsatz einer KI – in unserem Fall IBM Watson – die Arbeit von Astronauten unterstützen können. Bei der Weiterentwicklung von CIMON geht es für uns vor allem um ein noch besseres Sprachverständnis im Kontext und um linguistische Emotionsanalyse.“

Ethische Fragestellungen beim zukünftigen Einsatz von CIMON werden durch Mediziner der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München beleuchtet und evaluiert. Durch die Interaktion zwischen Mensch und Maschine werden Persönlichkeitsrechte berührt, da Bild und Tonmaterial vom Astronauten durch CIMON aufgenommen, verarbeitet und interpretiert werden. Einerseits sind hohe technische Standards im Bereich der Datensicherheit notwendig, andererseits ist bei der Arbeit im Team zwischen Mensch und Maschine das Vertrauen in ein solches System wichtig. Konkret bedeutet dies: Was darf CIMON tun, wissen und sagen?

„Auch der neue CIMON hat einen eingebauten Schalter, mit dem der Datenstrom aller Kameras und Mikrofone von der ISS aus unterbrochen werden kann. So hat der Astronaut jederzeit die Kontrolle über CIMON, dies war uns besonders wichtig“, betonte LMU-Wissenschaftlerin Dr. Judith Buchheim.

Das DLR Raumfahrtmanagement, dass die deutschen Beiträge zur europäischen Weltraumagentur ESA steuert, arbeitet parallel mit der ESA daran, den neuen CIMON im Dezember 2019 auf die ISS zu bringen und Crew-Zeit mit Astronauten zu erhalten. Der erste CIMON war als Technologie-Experiment am 2. Juli 2018 auf der Internationalen Raumstation ISS angekommen. Am 15. November 2018 hatte der robotische Assistent mit dem „smarten Gesicht“ seinen weltweit beachteten Einsatz: 90 Minuten lang „arbeitete“ er erfolgreich mit dem deutschen ESA-Astronauten Alexander Gerst zusammen. CIMON stellte seine Basisfunktionen unter Beweis – seine Flugeigenschaften in Schwerelosigkeit mit autonomer Navigation durch mehrere Drehungen und Bewegungen in alle Richtungen, er suchte und erkannte zum Beispiel das Gesicht von Alexander Gerst und nahm Augenkontakt auf, sprach mit ihm, zeigte auf seinem „Gesicht“, einem Display in der Mitte des kugelförmigen Körpers, die Anleitung für ein Experiment und spielte Musik ab. Er nahm mit seinen Kameras ein Video und ein Foto von Alexander Gerst auf.

Das Projekt CIMON hat 2018 den „Popular Science Award“ in der Kategorie „Best of What‘s New in 2018“ im Bereich Luft- und Raumfahrt in den USA gewonnen. Airbus wurde ferner mit dem „Deutschen Innovationspreis 2019“ in der Kategorie Großunternehmen (#dip19) ausgezeichnet.

-ab- Bild: DLR

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ExoMars Rover

auf dem Weg zum Mars

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Der ExoMars Rover der Europäischen Weltraumorganisation ESA verlässt Großbritannien und tritt seine Reise zum Airbus-Standort in Toulouse an. Dort finden die entscheidenden Tests vor der Auslieferung an Thales Alenia Space statt. Der am Airbus-Standort Stevenage montierte ExoMars Rover „Rosalind Franklin“ ist Europas erster planetarischer Rover. Er soll auf dem Mars nach Spuren von vergangenem oder gegenwärtigem Leben suchen. Ausgestattet mit einem zwei Meter langen Bohrer, kann er unterhalb der Oberfläche Proben entnehmen, die dort vor starker Umgebungsstrahlung geschützt waren.

Der Rover führt neun Instrumente mit sich, mit deren Hilfe Forscher den Mars Schritt für Schritt erkunden sollen. Ausgehend von ersten Übersichtsuntersuchungen werden die Studien nach und nach in den Submillimeter-Bereich bis hin zu molekularen Auswertungen organischen Materials verfeinert. Der ExoMars Rover ist mit einem von Airbus entwickelten autonomen Navigationssystem ausgestattet. Dadurch kann er wesentlich schneller zwischen verschiedenen Forschungsstandpunkten manövrieren als per Fernsteuerung von der Erde aus.

„Rosalind Franklin“ wird in Stevenage in einem speziellen Schutzcontainer für die Reise installiert und anschließend nach Toulouse gebracht, wo die abschließenden Vorbereitungstests stattfinden. Der Rover verließ am 28. August 2019 den Airbus-Standort in Großbritannien. Der Start des Rovers zum Roten Planeten ist für Juli 2020 geplant.

Über ExoMars
ExoMars ist ein Programm der Europäischen Weltraumorganisation in Zusammenarbeit mit der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos unter Beteiligung der NASA. Bei der Mission im Jahr 2020 trägt Thales Alenia Space in Italien die Hauptverantwortung für die Konstruktion, Entwicklung und Überprüfung des gesamten Systems. Dazu gehören auch die Entwicklung der Trägermodulnavigation, des Leit- und des EDL/GNC-Systems, das Rover-System, einschließlich der Analytical Laboratory Drawer (ALD) sowie die Bereitstellung grundlegender Bestandteile des Landemoduls (DM), inklusive des Radarhöhenmessers.

Zur Entwicklung des Landemoduls (DM) Kasatschok unterhält Thales Alenia Space in Italien zusätzlich eine enge technische Partnerschaft mit Lawotschkin (RUS) unter europäischer Beteiligung. OHB ist für die Entwicklung des Trägermoduls (CM) und einiger ALD-Teilsysteme (SPDS-Mechanismen, Struktur und Kabelbäume) verantwortlich. Der Rover selbst wird von Airbus Defence and Space in Großbritannien bereitgestellt. Leonardo entwickelt den Bohrer des ExoMars, der bis zu zwei Meter in den Marsuntergrund vorstoßen kann sowie die Steuereinheiten und Software für die Bohr- und ALD-Mechanismen. ALTEC – Aerospace Logistics Technology Engineering, ein Unternehmen von Thales Alenia Space in Italien (63,75 %) und der italienischen Raumfahrtagentur ASI (36,25 %) – ist zudem für die Konstruktion, Entwicklung und Wartung des ROCC (Rover Operation Control Center) sowie für die Steuerung des Rovers auf der Marsoberfläche verantwortlich.

-ab- Bild: airbus / Max Alexander

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„Glasfasernetz am Himmel“:

Mit dem ‚SpaceDataHighway-System‘
erfolgen künftig Datenverbindungen in ‚Fast-Echtzeit‘

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Der Satellit EDRS-C, der zweite Knoten des ‚SpaceDataHighway‘ – auch als EDRS bekannt – wurde vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana aus von einer Ariane-5-Trägerrakete erfolgreich auf 31° Ost in den geostationären Orbit gebracht. Nach einer Testphase wird er die Übertragungskapazität des Systems auf das Doppelte steigern, um als Relais für die gleichzeitige Weiterleitung der Daten von zwei Beobachtungssatelliten zu fungieren und das ‚SpaceDataHighway-System‘ redundant abzusichern.

Der zweite Satellit ergänzt EDRS-A, der täglich die von den vier Sentinel-Beobachtungssatelliten des Copernicus-Programms erfassten Bilder der Erde übermittelt. Seit der Inbetriebnahme Ende 2016 hat EDRS-A über 20.000 Laserverbindungen hergestellt, über die mehr als 1 Petabyte Daten heruntergeladen wurden. Die Zuverlässigkeit des Systems beträgt 99,5 Prozent. Die volle Leistungsfähigkeit, einschließlich EDRS-C, wird für Ende 2019 erwartet, wenn seine Inter-Satellitenverbindung und sein End-to-end-Service getestet und mit den Sentinel-Satelliten in Betrieb genommen wurden.

Der ‚SpaceDataHighway‘ ist das weltweit erste „Glasfasernetz am Himmel“ und basiert auf hochmoderner Lasertechnologie. Das einzigartige System geostationärer Satelliten ist permanent über einem Netz von Bodenstationen positioniert und übermittelt mit einer Geschwindigkeit von 1,8 Gbit/s Daten zur Erde. Es wird eine Schlüsselkomponente des Airbus-Netzwerks für das NFTS-Programm (Network for the Sky) sein. NFTS kombiniert verschiedene Technologien – Satelliten- und Bodenkommunikation, taktische Luft-Boden-, Boden-Luft- und Luft-zu-Luft-Verbindungen, 5G-Mobiltechnologie und Laserverbindungen – in einem resistenten, einheitlichen, sicheren und äußerst interoperablen Mesh-Netz für Flugzeuge, unbemannte Aufklärungsflugzeuge und Helikopter.

Die Satelliten des ‚SpaceDataHighway‘ können Laserverbindungen zu bis zu 45.000 km entfernten Beobachtungssatelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen, unbemannten Aufklärungs-Flugzeugen oder Missionsflugzeugen herstellen. Aus seiner Position im geostationären Orbit leitet der ‚SpaceDataHighway‘ die von den Erdbeobachtungssatelliten erfassten Daten in ‚Fast-Echtzeit‘ zur Erde weiter. Normalerweise würde dieser Prozess rund 90 Minuten in Anspruch nehmen.

Die Menge der von den Beobachtungssatelliten übermittelten Bild- und Videodaten kann so auf das Dreifache gesteigert werden – und ihre Missionsplanungen lassen sich jederzeit in wenigen Minuten neu programmieren. „Der ‚SpaceDataHighway‘ macht unsere Datenverbindungen sicherer, stabiler, zuverlässiger und bietet eine größere Bandbreite in ‚Fast-Echtzeit‘. Der Start unseres zweiten Satelliten ist erst der Beginn; die Laserkommunikation wird für viele Industrien eine Revolution sein“, betonte Evert Dudok, Head of Communications, Intelligence & Security bei Airbus Defence and Space.

Ein dritter Kommunikationsknoten soll ab ca. 2024 über der Region Asien-Pazifik positioniert werden. EDRS-D wird mit drei Laserkommunikationsterminals ausgestattet sein, durch die sich Kommunikationskapazität und Abdeckungsbereich des Systems nochmals deutlich erhöhen werden. Ab 2021 werden die Pléiades-Neo-Erdbeobachtungssatelliten den ‚SpaceDataHighway‘ ebenfalls nutzen. Ab 2019 wird das System zudem einen rein europäischen Breitband-Kommunikationsdienst für das Columbus-Modul der Internationalen Raumstation ISS bereitstellen.

Der ‚SpaceDataHighway‘ ist eine Public-Private-Partnerschaft (PPP) der Europäischen Weltraumorganisation ESA mit Airbus, wobei die Laserterminals von Tesat-Spacecom und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wurden. Airbus ist Eigentümer und Betreiber des ‚SpaceDataHighway‘ und bietet kommerzielle Dienste für dieses Satellitensystem an. Die von der OHB System AG gelieferte Satellitenplattform EDRS-C wird auch eine Nutzlast für Avanti Communications an Bord haben.

-airbus- Photo-Illustration: James Vaughan

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RUBI:

Eine „Dampfmaschine“ für die ISS

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Eine „Dampfmaschine“ der besonderen Art wird mit dem nächsten Versorgungsflug (CRS-18) von Cape Canaveral, Florida, zur Internationalen Raumstation ISS gebracht. Das Fluid-Science-Experiment RUBI (Reference mUltiscale Boiling Investigation), von Airbus für die europäische Weltraumorganisation ESA entwickelt und gebaut, beschäftigt sich mit den Grundlagen des Siedens von Flüssigkeiten. ESA-Astronaut Luca Parmitano soll RUBI im Rahmen seiner fünfmonatigen „Beyond“-Mission – von Juli bis Dezember 2019 – im Columbus-Modul der ISS installieren. Betrieb und Kontrolle des Fluid-Experiments erfolgen dann vom belgischen Wissenschafts- und Kontrollzentrum B-USOC in Brüssel aus.

RUBI wird die Phänomene des Phasenübergangs und Wärmetransports beim Verdampfen von Flüssigkeiten in mikroskopischen und makroskopischen Dimensionen untersuchen. Kernelement von RUBI ist eine mit Flüssigkeit gefüllte Zelle, die thermoelektrisch beheizt und gekühlt werden kann. Auf einem metalbeschichteten Glasheizer wird dann mit Hilfe eines Lasers der Siedevorgang ausgelöst. Hochauflösende Kameras beobachten das Entstehen und Wachsen der Dampfblasen sowohl im sichtbaren als auch im infraroten Spektralbereich mit bis zu 500 Bildern pro Sekunde. So entsteht ein dreidimensionales Abbild der Blasengeometrie und der Temperaturverteilung am Heizer, das den Wissenschaftlern die genaue Bestimmung der Verdampfungsbedingungen und Wärmestromdichten ermöglicht.

Der Siedeprozess kann mit Hilfe einer Hochspannungselektrode – bis zu 15.000 Volt – und eines einstellbaren Konvektionsstromes gezielt beeinflusst werden. Auf der Erde – unter Einfluss der Schwerkraft – entstehen nur kleine Blasen, die sich schnell von der Heizfläche ablösen und andere physikalische Effekte stark maskieren. Die Wissenschaftler wollen ihre numerischen Modelle des Siedeprozesses mit Versuchsreihen unter Schwerelosigkeitsbedingungen und entsprechenden Referenztests auf der Erde optimieren. Das könnte dazu beitragen, künftig effizientere und umweltschonendere Hausgeräte (Herde, Heizungen) und Wärmetauscher für industrielle Fertigungsprozesse zu bauen.

Eine besondere Herausforderung für das von Airbus angeführte Industrieteam war es unter anderem, RUBI in einem weltraum-kompatiblen Maß eines „Schuhkartons“ (40 x 28 x 27cm) bei nur 34 Kilogramm Gewicht unterzubringen. Zum Vergleich: Ein irdischer Laboraufbau hätte etwa die Größe eines Kleiderschrankes (2 x 1 x 1m) und würde rund 300 Kilogramm wiegen.

-ab- Bilder: airbus

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Photobioreaktor:
Sauerstoff und Nahrung für Astronauten
Airbus bringt neues Technologie-Experiment zur Internationalen Raumstation

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Mit dem Photobioreaktor (PBR) bringt Airbus eine weitere Experimentieranlage auf die Internationale Raumstation ISS. Dieser im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) von der Universität Stuttgart entwickelte und von Airbus gebaute PBR, soll einen Teil des vom Lebenserhaltungssystem „LSR“ an Bord der ISS gesammelten Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff und Biomasse umwandeln. So könnten bei zukünftigen Langzeitmissionen im Weltall wertvolle Ressourcen eingespart werden.

Der PBR soll vom italienischen ESA-Astronauten Luca Parmitano während seiner „Beyond“-Mission installiert werden. Künftige astronautische Forschungsmissionen sollen Menschen zu Mond und Mars bringen. Ein entscheidender Faktor dafür ist, die Mitnahmen von Ressourcen auf ein Minimum zu beschränken. Da Nachschubversorgungen von der Erde schwierig und teuer sind, müssen die relevanten Stoffkreisläufe für Wasser, Sauerstoff und Nahrung größtmöglich geschlossen werden.

Schmutzwasser wird bereits heute schon auf der ISS zu großen Teilen zu Frischwasser wiederaufbereitet. Seit Oktober 2018 ist außerdem das Life Support Rack (LSR) der Europäischen Weltraumorganisation ESA auf der ISS installiert. Das von Airbus gebaute Rack, früher auch bekannt unter dem Namen ACLS (Advanced Closed Loop System) sammelt von den Astronauten ausgeatmetes Kohlenstoffdioxid (CO 2) und wandelt dieses über einen Sabatier-Prozess mittels Elektrolyse wieder in Sauerstoff um.

Das ISS-Experiment „PBR@LSR“ stellt eine Technologie-Demonstration dar, um CO 2 in Sauerstoff und Biomasse umzuwandeln. Der PBR wird dazu an das physikochemisches System LSR angeschlossen (Hybrid-Ansatz) und bis zu 180 Tage betrieben. Dabei werden die Leistungsfähigkeit und Stabilität der Anlage ebenso wie die der Algenkultur aufgezeichnet und bewertet.

Als Photosynthese-Lieferant wurde die Mikroalge Chlorella vulgaris ausgewählt, die bereits heute vielseitig als Lebensmittel(-Ergänzung) genutzt wird. Sie ist sehr proteinhaltig. Etwa 30 Prozent der Astronautennahrung könnte künftig durch diese Algen-Biomasse ersetzt werden. Die CO 2 – Versorgung soll überwiegend aus dem LSR erfolgen. Sollte einmal kein CO 2 verfügbar sein, können die Mikroalgen auch aus einer mitgeführten CO 2 – Flasche versorgt werden. Alle 14 Tage werden die Algen mit einer Nährlösung gefüttert und gleichzeitig verdünnt, um so dem Algennachwuchs Platz zum Wachsen zu verschaffen.

Nach Experiment-Ende erfolgt die Auswertung der Leistungsfähigkeit und Lebenszyklen der Kultur. Mehrere Proben werden dafür zur gentechnischen Analyse auf die Erde zurückgeholt. Der Hybrid-Ansatz wie bei „PBR@LSR“ hilft nicht nur bei Langzeitmissionen im All. Auf diese Weise können generell Ressourcen eingespart und damit auch nachhaltiges Wirtschaften auf der Erde gesteigert werden.

Der nächste technologisch wichtige Entwicklungsschritt wäre die Verarbeitung der geernteten Biomasse zu Nahrung. Bereits heute findet sich Chlorella vulgaris als Proteinquelle in zahlreichen Lebensmitteln. Im Gegensatz zur Verarbeitung am Boden müssen für die Raumfahrt noch geeignete und hocheffiziente Methoden entwickelt werden, die wenig Platz und Energie brauchen und dabei noch leicht sind.

-ab- Bild: airbus

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Satellitenbau in neuen Dimensionen:
Airbus Friedrichshafen verdreifacht Integrationsflächen
Europas modernstes Satelliten- und Raumfahrt-Technikzentrum in Betrieb

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Region Bodensee – Der Airbus-Standort Friedrichshafen nimmt Europas modernstes Satelliten-Integrations- und Raumfahrt-Technikzentrum, das sogenannte Integrated Technology Centre (ITC), offiziell in Betrieb und verdreifacht damit seine Reinraumflächen zum Bau von Satelliten, Sonden, Raumfahrt-Instrumenten und -experimentieranlagen auf 4.200 Quadratmeter. Das hochkomplexe Zentrum ist für rund 45 Millionen Euro in nur zwei Jahren Bauzeit errichtet worden.

„Die große Investition von Airbus in dieses Gebäude ist zugleich eine Investition in die Zukunft: Für den Airbus-Standort am Bodensee und für den Raumfahrtstandort Baden-Württemberg. In der Raumfahrttechnik haben wir jetzt schon deutschlandweit die Nase vorn – bei der Forschung und Wissenschaft, der Entwicklung und Technik und bei der Begeisterung für die Luft- und Raumfahrt“, so Baden-Württembergs Ministerpräsident Winfried Kretschmann.

„Mit diesem Technologie-Zentrum wagt Airbus den Sprung in ein neues Zeitalter noch besserer Satelliten, auch für wissenschaftliche Zwecke. Satelliten können etwa Veränderungen des Meeresspiegels und selbst kleine Quellen von Treibhausgas-Emissionen präzise erfassen. Dank solcher Satelliten wächst die Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse, um dem Klimawandel zu begegnen. Die Raumfahrt hat in den vergangenen Jahren eine enorm positive Entwicklung genommen. Neben Wissenschaftsmissionen zur Erkundung unseres Sonnensystems und fundamentaler physikalischer Gesetze, tragen wir als Raumfahrtunternehmen einem schnell steigenden Bedarf an höchst leistungsfähigen und top zuverlässigen Erdbeobachtungs-, Wetter- und Navigationssatelliten Rechnung. Dank des neuen Satelliten-Hub ist die Produktion am Airbus-Standort Friedrichshafen sowohl bei Qualität wie auch bei der Quantität gegenüber unseren Wettbewerbern bestens aufgestellt“, betonte Nicolas Chamussy, Leiter von Space Systems bei Airbus.

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Herzstück des ITC: Der große „Cleanroom“

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Das ITC-Gebäude mit Abmessungen von rund 70 x 60 Metern und einer Deckenhöhe von bis zu 18,50 Metern wurde als Erweiterung der heutigen Satellitenintegrations-Halle verwirklicht. Der neue „Doppel“-Komplex ermöglicht deshalb eine effizientere und ökonomischere Abwicklung von Projekten und bietet durch modernste Technik und neuer „Dimensionen“ auch neue Möglichkeiten bei der Akquise von künftigen Raumfahrtprojekten – wie zum Beispiel bei großen Weltraumteleskopen.

Herzstück des ITC ist der große „Cleanroom“. Unter Reinraumbedingungen verschiedener „Sauberkeitsklassen“ – von ISO 8 bis ISO 5 – findet die Schlussintegration der Satelliten auf einer Grundfläche von rund ISO 5. Aufwändige Klima-Kubikmetern wälzen ein Luftvolumen von 900.000 Kubikmetern bis zu 60 mal pro Stunde um und sorgen so nicht nur für die geforderte Reinheit, sondern auch für konstant erhöhten Luftdruck und regeln Feuchtigkeit sowie Temperatur.

Vier so genannte seismische Blöcke, jeder 150 Tonnen schwer, „entkoppeln“ spezielle Integrationstische vom Gebäude und sorgen für eine absolut erschütterungsfreie Umgebung für die Montage optischer Instrumente. Eine computergesteuerte Ventilator- und Filtermatrix an der Südseite des Reinraums, erzeugt Luftströmungsprofile, die adaptiv auf die Belegung des Raumes eingestellt werden können. Dieses Konzept ermöglicht erstmalig in Europa die Realisierung unterschiedlicher Reinraumklassen in einer einzigen Halle – ohne störende Zwischenwände oder Vorhänge.

Von den direkt angrenzenden Check-Out-Räumen können Mitarbeiter eine Vielzahl von elektrischen Funktionsüberprüfungen steuern, ohne selbst den Reinraumbereich betreten zu müssen. Alle Rechneranlagen sind in eigenen, klimatisierten und geräuschgedämmten Racks untergebracht. In den beiden Seitenflügeln des ITC sind weitere 1.100 Quadratmeter Integrations- und Laborflächen für die Komponentenfertigung und Technikflächen eingerichtet. Im Westflügel des Gebäudes befinden sich im ersten Stock eine Konferenzzone und ein multifunktionaler Show- und Informationsraum. Große Panoramafenster ermöglichen einen Blick auf die Fertigung der Flughardware. Gegenwärtig sind die ersten Projekte mit vier Sentinel-Satelliten für das europäische Umwelt- und Sicherheitsprogramms „Copernicus“, dem europäisch-japanischen Erdbeobachtungssatelliten EarthCARE sowie zwei jeweils 12,30 Meter langen planaren Radarantennen in das neue Zentrum eingezogen. Noch im ersten Halbjahr soll mit den Integrationsarbeiten für JUICE, einer Mission zu den Eismonden des Jupiters (Start 2022), begonnen werden.

-ab- Bilder airbus

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Autonome menschliche Präsenz

auf dem Mond?

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Die Europäische Weltraumorganisation ESA und ArianeGroup haben einen Einjahresvertrag unterzeichnet, um einen Flug zum Mond zu prüfen und vorzubereiten. Im Mittelpunkt der ESA-Mission steht die Nutzung des Minerals Regolith. Da aus Regolith Wasser und Sauerstoff gewonnen werden können, wäre eine autonome menschliche Präsenz auf dem Mond denkbar. Zudem könnte so der notwendige Treibstoff für Forschungsmissionen in noch größerer Entfernung erzeugt werden.

Für die Durchführung dieser Studie haben sich die ArianeGroup und ihre Tochtergesellschaft Arianespace mit dem deutschen Start-up PTScientists, das den Lander liefern soll und dem belgischen Unternehmen Space Applications Services zusammengeschlossen, das die Bodenkontrollstation, die Kommunikation und die zugehörigen Dienste übernehmen wird. Das zu einhundert Prozent europäische Konsortium kann die Serviceleistungen für die gesamte Mission gewährleisten, vom Start bis zum Transport der für die ESA-Mission erforderlichen Nutzlasten zum Mond, der Landung auf der Mondoberfläche und der Kommunikation.

„Dieser erste Auftrag stellt für die ArianeGroup eine wichtige Etappe dar. Schließlich arbeiten wir seit Jahren an Technologieangeboten für Raumfahrtlogistikdienste“, erklärte André Hubert Roussel, CEO der ArianeGroup. „Bei dieser Gelegenheit möchten wir auch darauf hinweisen, dass die Ariane 64 Nutzlasten von bis zu 8,5 Tonnen befördern kann und damit bestens für Mondmissionen institutioneller Kunden geeignet ist. In diesem Jubiläumsjahr – vor fünfzig Jahren landete der erste Mensch auf dem Mond – wird die ArianeGroup alle aktuellen und künftigen europäischen Projekte begleiten und damit ihrem Auftrag treu bleiben, den unabhängigen Zugang Europas zum Weltraum zu sichern“, ergänzte er.

„Die Nutzung der Ressourcen des Weltraums könnte bei der nachhaltigen Erforschung des Mondes eine zentrale Rolle spielen. Diese Studie ist Teil des umfassenden Plans der ESA, sicherzustellen, dass Europa im nächsten Jahrzehnt ein wesentlicher Partner der weltweiten Forschungstätigkeit ist. Diesen Plan werden wir unseren Ministern später im Jahr auf der Ministerratskonferenz Space19+ zur Entscheidung vorlegen“, betonte Dr. David Parker, Director Human and Robotic Exploration bei der ESA.

Als europäischer Akteur des neuen Wettlaufs um die Erschließung des Mondes gehört die ArianeGroup zu den Sponsoren der Ausstellung „Der Mond“, die vom 3. April bis zum 22. Juli 2019 im Grand Palais in Paris präsentiert wird. Die Austellung zeigt im Rahmen einer Zeitreise die ganz besondere Sichtweise von Künstlern und Wissenschaftlern auf dieses uns so nahe und doch so ferne Gestirn.

-ag- Bild: ar

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Auf zum Mond!
Airbus gewinnt ESA-Studien für zukünftige bemannte Basis im Mondorbit
Gateway als Zwischenstation und Knotenpunkt für bemannte Missionen zum Mond oder zum Mars

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Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat Airbus mit zwei Studien für eine mögliche europäische Beteiligung an der zukünftigen bemannten Basis im Mondorbit beauftragt. Das Gateway früher als Deep Space Gateway (DSG) oder Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) bezeichnet, ist ein Projekt der amerikanischen, russischen, kanadischen, japanischen und europäischen Raumfahrtagenturen (NASA, Roscosmos, CSA, JAXA und ESA).

In einer ersten Studie entwickelt Airbus ein Konzept für ein Wohn- und Forschungsmodul (Habitat, ca. 6.5 x 4.5 Meter, Gewicht ca. 9 Tonnen). In der zweiten entwirft das Unternehmen ein Konzept für ein Infrastrukturelement zum Auftanken, Docken und zur Telekommunikation, das auch als Schleuse für wissenschaftliche Geräte (Esprit genannt, Größe ca. 3 x 3 Meter, Gewicht ca. 4 Tonnen) fungieren soll. Beide Studien werden im Zuge weitgehender europäischer Partnerschaften erarbeitet.

Unter der Leitung der NASA für das Gesamtdesign werden weitere Elemente – wie ein zweites Habitat, eine Luftschleuse für wissenschaftliche Nutzlasten und ein Logistikmodul – durch internationale und kommerzielle Partner definiert. Die NASA plant das erste Modul – das zentrale Power Propulsion Element (PPE) – bereits Anfang der 2020er Jahre in eine Mondumlaufbahn zu starten.

„Die Erfahrungen und das Know-how der ESA und Airbus bei den Leuchtturmprojekten des Weltraumlabors Columbus, des Raumtransporters ATV und dem Europäischen Servicemodul für Orion bilden die Grundlage für die Studien“, sagte Oliver Juckenhöfel, Leiter von On-Orbit Services and Exploration bei Airbus. „Bei den nun zu entwickelnden lunaren Plattformen gehen robotische und astronautische Weltraumerforschung Hand in Hand. Europa verfügt in beiden Bereichen über eine fantastische Erfolgsbilanz, die durch diese beiden Studien eine starke europäische Rolle in der zukünftigen Erkundung des Weltraums sichern kann“, betonte Juckenhöfel.

David Parker, Direktor Human and Robotic Exploration bei der ESA, sagte: „Mit diesen Studien und weiteren Vorbereitungen möchte die ESA auch künftig im Zentrum der bemannten Weltraumerkundung stehen. Das Gateway wird der am weitesten entfernte Forschungs-Außenposten der Menschheit sein und wir hoffen, dass Europa von den vor uns liegenden Innovationen, Entdeckungen und spannenden Erfahrungen profitieren wird.“

Das Gateway soll anders als die Internationale Raumstation (ISS) nicht durchgängig bemannt sein. Es ist geplant, dass die Mond-Plattform als Zwischenstation für bemannte Missionen zum Mond oder zum Mars dienen soll und auf ihr eine Reihe von dafür erforderlichen Technologien sowie Verfahren erprobt werden sollen.

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-ab- Bild: nasa

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„CIMON“ im Small Talk mit Alexander Gerst an Bord der ISS schreibt Raumfahrt-Geschichte

Crew-Assistent
hat seine Feuertaufe im All bestanden

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Der von Airbus im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte und gebaute Astronauten-Assistent ‚CIMON‘ (Crew Interactive Mobile Companion) hat seine Feuertaufe im All bestanden. Er und der deutsche ESA-Astronaut Alexander Gerst arbeiteten rund 90 Minuten im Columbus-Modul der Internationalen Raumstation ISS miteinander.

Alexander Gerst lebt und arbeitet seit dem 8. Juni 2018 auf der Internationalen Raumstation ISS. Teil seiner aktuellen, sechsmonatigen Horizons-Mission ist auch eine Versuchsreihe mit ‚CIMON‘. Die medizinballgroße, fünf Kilogramm schwere, 3D-gedruckte Kunststoffkugel, ist der erste mit KI ausgestattete Astronauten-Assistent im Weltraum, ein Technologie-Experiment für die Mensch-Maschine-Interaktion im All.

Am 15. November 2018 um 11:40 Uhr MEZ hielt das deutsch-schweizerische ‚CIMON‘-Missionsteam im Bodenkontrollzentrum BIOTESC an der Hochschule Luzern den Atem an. Nach zweieinhalb Jahren intensivster Vorbereitungen und unzähliger Trainingsstunden konnte man eine Stecknadel zu Boden fallen hören – höchste Konzentration und freudige Anspannung lagen in der Luft: Nach dem Software-Upload zur ISS und einem Software-Update von ‚CIMON‘ selbst, einem Audio-Check und einem Test der Navigations-Kamera, nahm Alexander Gerst seinen neuen künstlichen Mitbewohner auf der Raumstation nicht nur in Augenschein, sondern endlich auch „in Betrieb“.

90 Minuten lang dauerte die Weltpremiere, das erste „Rendezvous“ zwischen dem deutschen ESA-Astronauten und dem sich autonom fortbewegenden robotischen Crew-Assistenten. Es folgte die autonome Navigation mit mehreren Drehungen und Bewegungen in alle Richtungen und „CIMON“ war in der Lage, das Gesicht von Alexander Gerst zu suchen und Augenkontakt aufzunehmen. Als Demonstration seiner Assistenzfähigkeiten zeigte ‚CIMON‘ auf seinem Display in der Mitte der Kugel, die Anleitung für ein Schüler-Experiment zur Kristallisation, ein Video mit dem Rubik-Zauberwürfel und spielte einen Musiktitel ab. Er testete seine Ultraschallsensoren, die bei ihm eine ähnliche Funktion wie die Einparkhilfe beim Auto haben und nahm mit seinen integrierten Kameras ein Video und ein Foto von Alexander Gerst auf. Zum Abschluss brachte Alexander Gerst seinen Crew-Assistenten wieder an seinen Platz im Columbus-Modul zurück.

„Mit ‚CIMON‘ haben wir eine Airbus-Vision in die Realität umgesetzt. Es ist ein sehr großer Schritt für die bemannte Raumfahrt, den wir hier gemeinsam gehen konnten. Durch ‚CIMON‘ haben wir den Grundstein für soziale Assistenzsysteme gelegt, die unter extremen Bedingungen zum Einsatz kommen sollen“, erläuterte Till Eisenberg, ‚CIMON‘-Projektleiter bei Airbus.

„Es ist ein unglaubliches Gefühl und eine wahnsinnige Freude, zu erleben dass ‚CIMON‘ wirklich sieht, hört, versteht und spricht. Dieser erste echte Einsatz im All bedeutet für uns ein Stück Raumfahrtgeschichte und stellt den Beginn für einen hoffentlich langen Einsatz auf der ISS“, resümierte Dr. Christian Karrasch, ‚CIMON‘-Projektleiter in der deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Die Interaktion mit einer Künstlichen Intelligenz fasziniert mich. Das System ‚CIMON‘ ist in dieser Form weltweit einzigartig und speziell für den Einsatz auf der Internationalen Raumstation konzipiert. Wir betreten hier Neuland und erweitern den technologischen Horizont in Deutschland“, ergänzte er.

Zur Datenübertragung nutzt ‚CIMON‘ das WLAN auf der Internationalen Raumstation und stellt über Satellitenverbindung per Bodenstationen eine Internetverbindung zur IBM Cloud her. Was dann in CIMONs Gehirn abläuft, erklärte Matthias Biniok, IBM-Projektleiter: „Wird ‚CIMON‘ eine Frage gestellt oder mit ihm gesprochen, wandelt die Watson KI dieses Audiosignal zunächst in Text um, der von der KI verstanden bzw. interpretiert wird. Dabei kann IBM Watson die Inhalte nicht nur in ihrem Kontext verstehen, sondern ebenso die damit verbundene Intention. Das Resultat ist eine passgenaue Antwort, die wiederum in Sprache umgewandelt und wieder an die ISS zurückgeschickt wird. So ist ein natürlicher, dynamischer Sprach-Dialog möglich.“

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Bernd Rattenbacher, Teamleiter beim Bodenkontrollzentrum an der Hochschule Luzern betonte: „Die Datenverbindung zur Erde läuft via Satellit zur NASA/ESA und zum Columbus Kontrollzentrum beim DLR in Oberpfaffenhofen. Von dort aus geht das Signal zu uns, der ‚CIMON‘-Bodenstation ‚BIOTESC‘ in Luzern, dem User Support und Operations Center, das per Internet mit der IBM-Cloud in Frankfurt verbunden ist. Die reine Signallaufzeit über die Satelliten beträgt 0,4 Sekunden in eine Richtung. Zur Datensicherheit sind viele Firewalls und VPN Tunnel aktiv.“

‚CIMON‘ hat auch einen wissenschaftlichen Hintergrund: Berater sind Dr. Judith-Irina Buchheim und Prof. Alexander Choukèr von der Klinik für Anästhesiologie am Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München. Judith Buchheim: „‚CIMON‘ könnte als KI-Partner und Begleiter Astronauten bei ihrem hohen Pensum an Experimenten, Instandhaltungs- und Reparaturarbeiten unterstützen und dadurch deren Stressexposition reduzieren.“

-ab- Bilder: airbus

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Airbus baut Fernseh-Satelliten

zur Erneuerung der Eutelsat „HOTBIRD-Flotte“

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Airbus soll im Auftrag von Eutelsat, einem der weltweit führenden Satellitenbetreiber, zwei HOTBIRD-Telekommunikationssatelliten der neuen Generation bauen. Diese sollen die aktuellen Satelliten ersetzen und die Kapazität der „Premium-TV-Position 13° Ost“ von Eutelsat ausbauen. Die beiden Satelliten werden – durch den „Superbeam“ – zu einer Verbesserung der Leistungen in Europa und im Nahen Osten führen. Die Satelliten werden über die 102 Ku-Band-Transponder/Frequenzen volle Service-Kontinuität, sichere Implementierung und Kapazitätsredundanz an der HOTBIRD-Position sicherstellen.

Die HOTBIRD-Flotte bildet eine der größten Rundfunksysteme in Europa und versorgt mehr als 135 Millionen TV-Haushalte in Europa, Nordafrika und dem Nahen Osten mit 1000 TV-Kanälen. Die neuen Satelliten werden auf der Plattform Eurostar Neo basieren, dem neuen Standarddesign für geostationäre Telekommunikationssatelliten von Airbus – eine maßgebliche Weiterentwicklung der hochzuverlässigen und erfolgreichen Eurostar-Serie mit einer ganzen Reihe bedeutender Innovationen. Eurostar Neo verbindet eine höhere Nutzlastkapazität sowie effizientere Energie- und Thermalregelungssysteme mit einer verkürzten Produktionszeit und optimierten Kosten.

Die Satelliten verfügen bei einer Startmasse von nur 4500 Kilogramm über eine elektrische Leistung von 22 Kilowatt und basieren auf der Satellitenplattform Eurostar Neo mit elektrischer Orbiterhöhung (Electric Orbit Raising – EOR). Start des ersten und zweiten vollelektrisch angetriebenen Hochleistungssatelliten Eurostar Neo – der neunte und zehnte vollelektrisch angetriebene Eurostar-Hochleistungssatellit – ist für 2021 geplant. Zudem werden sie mehrere Elektrotriebwerke für eine schnellere Orbiterhöhung und schnellere Manöver im Zielorbit nutzen.

Nicolas Chamussy, Leiter von Space Systems bei Airbus, erläuterte bei der Vertrasgunterzeichnung: „Durch das anhaltende Vertrauen in unsere Produkte wird Eutelsat nun Erstkunde von Eurostar Neo, unserem neuen Flaggschiff-Telekommunikationssatelliten. Eutelsat war unser zentraler Partner für die meisten unserer Neuheiten, darunter Eurostar E2000+ und Eurostar E3000 sowie die elektrische Orbiterhöhung.

Rodolphe Belmer, CEO von Eutelsat, betonte: „Wir freuen uns sehr, diesen Vertrag mit unserem langjährigen Partner Airbus zu unterzeichnen. Dies ist ein weiterer Meilenstein für unsere Ziele, unseren Kunden Premium-Satellitentechnologie auf dem höchsten Leistungsstandard zur Verfügung zu stellen sowie Zuverlässigkeit und Servicesicherheit auf der Orbitalposition 13°, unserer seit mehr als 20 Jahren führenden TV-Position für Europa, den Nahen Osten und Nordafrika, auszubauen.“

Nicolas Chamussy ergänzte: „Eurostar Neo vereint Innovation und bewährte Technologien und bringt eine Produktlinie hervor, die gewohnte Zuverlässigkeit in Kombination mit der besten am Markt verfügbaren Leistung bietet. Eurostar Neo wird in der ‚digitalen Fabrik 4.0‘ produziert, eine völlig neue Art der Fertigung, die eine durchgängige Datenkontinuität bis zu den endgültigen In-Orbit-Testergebnissen garantiert.“

Die Entwicklung der Plattform Eurostar Neo von Airbus wurde durch die Europäische Weltraumorganisation ESA und Weltraumagenturen in ganz Europa im Rahmen der ARTES-14-Programmlinie unter der Leitung der ESA und der französischen Raumfahrtbehörde CNES unterstützt. Maßgebliche Unterstützung leistete ferner die britische Raumfahrtbehörde (UK Space Agency).

-ab- Bild: airbus

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Neue Ära der bemannten Raumfahrt wird eingeläutet

Airbus liefert erstes Europäisches Servicemodul

für das NASA-Raumschiff Orion

Europa stellt Antrieb und Lebenserhaltungssysteme für bemannte Missionen über den Mond hinaus bereit
Airbus führt im Auftrag der ESA europäisches Projektteam

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                                                                                                                                                                                                                                                                                  Bild: NASA

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Airbus wird am 5. November 2018 das erste Europäische Servicemodul (ESM) für das NASA-Raumschiff Orion von seinem deutschen Raumfahrtstandort Bremen ausliefern. Das ESM wird mit einer Antonov-Frachtmaschine zur NASA ins Kennedy Space Center, Florida/USA, geflogen. Damit ist nach vier Jahren Entwicklungs- und Bauzeit ein wichtiger Meilenstein des Projektes erreicht. Die ESA hat Airbus als Hauptauftragnehmer für die Entwicklung und Fertigung des ersten ESM im November 2014 ausgewählt.

Das ESM ist ein Schlüsselelement von Orion, dem Raumfahrzeug der nächsten Generation, das erstmals seit dem Ende des Apollo-Programms in den 70er-Jahren des letzten Jahrhunderts Astronauten über die erdnahe Umlaufbahn hinaus befördern wird. Das Modul ist für Antrieb, Energie und Thermalkontrolle zuständig und wird künftig Astronauten auf ihren Missionen mit Wasser und Sauerstoff versorgen.

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                                                                                                                                                                                                                                                                             Bild: AIRBUS

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„Die Auslieferung des ersten Europäischen Servicemoduls für das NASA-Raumfahrzeug Orion ist ein herausragender Moment und die bahnbrechende NASA-Mission in die Tiefen des Alls nimmt nachhaltig Fahrt auf. In Kürze treffen das Crew-Modul und das Service-Modul zum ersten Mal im Kennedy Space Center in Florida aufeinander und die Integration sowie die Testkampagne können dann starten“, erläuterte Oliver Juckenhöfel, Leiter von On-Orbit Services and Exploration bei Airbus. „Mit unseren Auftraggebern ESA und NASA sowie unserem Industriepartner Lockheed Martin Space haben wir im Rahmen des Orion-Projekts eine außergewöhnliche, effiziente und sehr direkte Kooperation aufbauen können. Wir werden das Vertrauen in unser Know-how und unsere Kompetenz, das ESA und NASA bereits für die Entwicklung und den Bau des ersten Europäischen Servicemoduls in uns gesetzt haben, mit hoher Motivation weiter stärken: Die Integration des zweiten Servicemoduls in unseren Reinräumen hat bereits begonnen“, betonte Juckenhöfel.

Der Start des Orion-Raumfahrzeugs mit der neuen „Space Launch System“-Rakete der NASA ist die Exploration Mission-1, welche für 2020 vorgesehen ist. Diese Mission wird unbemannt sein und das Raumfahrzeug auf eine Entfernung von mehr als 64.000 Kilometern über den Mond hinaus bringen, um die Leistungsfähigkeit des Raumfahrzeugs zu demonstrieren. Die erste Mission mit Astronauten an Bord – Exploration Mission-2 – ist für das Jahr 2022 geplant. Das Design des Orion-Raumfahrzeugs ermöglicht es, Astronauten weiter als je zuvor in den Weltraum zu befördern.

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                                                                                                                                                                                                                                                                               Bild: AIRBUS

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Das Raumfahrzeug transportiert vier Astronauten in den Weltraum, gewährleistet die Lebenserhaltung der Besatzung während des Flugs und die sichere Rückkehr in die Erdatmosphäre, auch bei extrem hohen Wiedereintrittsgeschwindigkeiten aus dem tiefen Weltall. Mit den geplanten Missionen über den Mond hinaus, baut die NASA die Fähigkeiten auf, Menschen zum Mars zu bringen – und läutet damit eine neue Ära der Weltraumforschung ein.

In das ESM sind mehr als 20.000 Bauteile und Komponenten eingebaut, von elektrischer Ausrüstung bis zu Triebwerken, Solarpaneelen, Tanks für Treibstoff und Lebenserhaltungssystemen sowie mehrere Kilometer Kabel und Rohrleitungen. Das ESM ist ein Zylinder mit einer Höhe und einem Durchmesser von je etwa vier Metern. Es verfügt, wie schon das ebenfalls von Airbus gebaute „Automated Transfer Vehicle“ (ATV 2008-2015), über einen markanten, vierflügeligen Solargenerator (mit 19 Metern Spannweite nach Entfaltung), der genug Energie liefert, um zwei Haushalte mit Strom zu versorgen. Die 8,6 Tonnen Treibstoff des Servicemoduls versorgen ein Haupttriebwerk und 32 kleinere Antriebe.

Das ESM hat ein Gesamtgewicht beim Start von etwas mehr als 13 Tonnen. Zusätzlich zu seiner Funktion als Hauptantrieb des Orion-Raumfahrzeugs wird das ESM für Orbitmanöver und Lageregelung zuständig sein. Zudem stellt es die wichtigsten Elemente des Lebenserhaltungssystems wie Wasser und Sauerstoff für die Crew bereit und übernimmt die Thermalkontrolle, während es am Crewmodul angedockt ist. Das drucklose Servicemodul bietet zudem zusätzliche Nutzlastkapazitäten.

In die Entwicklung und den Bau des ESM bringt Airbus seine großen Erfahrungen als Hauptauftragnehmer für das unbemannte Versorgungsfahrzeug ATV der ESA ein, das die Besatzungen der Internationalen Raumstation ISS regelmäßig mit Versuchsausrüstungen, Ersatzteilen, Nahrungsmitteln, Luft und Wasser sowie Treibstoff versorgte.

-ab- Bilder: nasa & airbus

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Ariane 5 erfolgreich von Kourou gestartet:
BepiColombo ist nun auf seinem langen „Bremsweg“ zum Merkur

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Kourou – Die europäisch-japanische Merkur-Mission BepiColombo ist am Samstag, 20. Oktober, 03:45 Uhr (MESZ) erfolgreich vom Weltraumbahnhof Kourou (Französisch-Guayana) von einer Ariane-5-Trägerrakete auf ihre lange Reise durchs innere Sonnensystem gebracht worden. In sieben Jahren und nach rund 8,5 Milliarden Reisekilometern soll der von Airbus für die europäische Weltraumorganisation ESA und die japanische Weltraumagentur JAXA gebaute Satellitenverband den innersten Planeten erreichen.

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BepiColombo auf seiner Merkur-Mission

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Ab 2025 werden damit erstmals zwei Raumsonden gleichzeitig den Merkur und seine Umgebung erforschen. Unter anderem sollen Kameras die Oberfläche genauer als bisher kartographieren. Daten der insgesamt 16 wissenschaftlichen Instrumente sollen Aufschlüsse über die geologische und chemische Zusammensetzung, den Aufbau des Planeten und über die Eigenschaften des Magnetfeldes und seine Interaktion mit dem Sonnenwind geben.

„Diese sehr komplexe Mission ist das Ergebnis einer wirklich inspirierenden internationalen Zusammenarbeit von 83 Unternehmen aus 16 europäischen Ländern und Japan“, betonte Nicolas Chamussy, Leiter von Space Systems. „Dieses internationale Vorhaben, das Airbus-Teams aus fünf Ländern einschließt, ist das Ergebnis des Wunsches, mehr über diesen wenig bekannten Planeten und die Ursprünge unseres Sonnensystems zu erfahren. Alle großen Missionen sind mit Herausforderungen verbunden: Airbus musste eine ausgeklügelten Thermalschutzlösung und sogar „spezielle“ Solar-Arrays entwickeln, die um 75 Grad von der Sonne weg geneigt werden können, um die Temperatur zu begrenzen. Jetzt besteht die Herausforderung erst einmal darin, die Reise sicher abzuschließen, um dann die Wissenschaft liefern zu können, auf die wir alle warten“, ergänzte Chamussy.

Die Ariane 5 beschleunigt „Bepi“ über die sogenannte Fluchtgeschwindigkeit hinaus, die man benötigt, um der Anziehungskraft der Erde zu entkommen, so dass sich die Raumsonde auf einer erdähnlichen Umlaufbahn um die Sonne mit einer Reisegeschwindigkeit von rund 120.000 km/h wiederfindet. Auf seinem Weg zum Merkur muss BepiColombo dann seine Umlaufbahn durch Bremsmanöver anpassen, um sich dem Planeten langsam zu nähern. Deshalb steuert die Flugleitstelle, das europäische Raumfahrtkontrollzentrum ESOC in Darmstadt, einen ausgeklügelten Kurs durch das innere Sonnensystem und tritt bereits 60 Tage nach dem Start auf die Bremse, um die Geschwindigkeit zu reduzieren: Mit dem Einsatz eines elektrischen Antriebssystems und insgesamt neun so genannten Swingby-Manövern (1 x Erde im April 2020, 2 x Venus und 6 x Merkur) kann BepiColombo genug „Brems“-Energie aufbringen. Von den vier Xenon-betriebenen Ionentriebwerken werden auf der langen Reise maximal zwei gleichzeitig arbeiten; insgesamt an mehr als 700 Tagen, davon bis zu vier Monate ununterbrochen. Strom beziehen die Triebwerke von zwei Solargeneratoren, jedes 1,80 Meter breit und 14 Meter lang. Der Ionen-Antrieb sowie ein weiteres chemisches Antriebssystem und die Solargeneratoren befinden sich auf dem so genannten Mercury Transfer Module (MTM), dem Antriebsmodul für die interplanetare Reise zum Merkur.

Mit 8,5 Milliarden Wegstrecke – das entspricht der Entfernung Erde-Neptun und zurück – muss „Bepi“ die 38-fache Strecke der größten Distanz zwischen Erde und Merkur zurücklegen. Nach einer Reise von sieben Jahren und 18 Sonnenumrundungen wird das MTM 2025 abgeworfen. Dann versorgen sich die Orbiter selbst mit Solarenergie sowie einem eigenen Antriebssystem. Bepi wird in eine Umlaufbahn um den Merkur einschwenken – und die beiden Orbiter können ihren jeweils eigenen Orbit um den Merkur erreichen, um mit der eigentlichen wissenschaftlichen Erkundung des Merkurs zu beginnen.

Über BepiColombo
Auftraggeber des Projekts sind die Europäische Weltraumorganisation ESA und die japanische Raumfahrtagentur JAXA. Airbus leitet als industrieller Hauptauftragnehmer ein Konsortium von 83 Unternehmen aus 16 Ländern. ESA, JAXA und Airbus haben zusammen die wissenschaftlichen Ziele der Mission formuliert und dafür den Forschungssatelliten BepiColombo entwickelt. Die eindrucksvolle Raumsonde besteht aus vier Elementen, dem von der europäischen Weltraumorganisation ESA bereitgestellten Mercury Planetary Orbiter (MPO) und dem Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA, einem Sonnenschutzschild (MOSIF) für den MMO und dem Transfermodul (MTM).

BepiColombo ist 6,4 Meter hoch und wiegt vier Tonnen. Namensgeber für die Mission ist der italienische Mathematiker und Ingenieur Prof. Giuseppe „Bepi“ Colombo (1920 – 1984). Er war maßgeblich für den Erfolg der Merkurmission Mariner 10, die 1974/75 dreimal am Merkur vorbei flog.

-ab- Bild: airbus

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Ariane 6
im Zentrum des 69. Internationalen Weltraumkongresses IAC
vom 1. bis 5. Oktober 2018 in Bremen

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Der IAC (International Astronautical Congress) findet vom 1. bis 5. Oktober im Kongresszentrum in Bremen statt. Der von der International Astronautical Federation (IAF) organisierte, jährlich stattfindende Kongress ist die wichtigste Veranstaltung in der Raumfahrtbranche. Um der Bedeutung der zukünftigen Ariane 6 für den weltweiten Raumfahrtmarkt und dem Interesse, das die Rakete dort weckt, Rechnung zu tragen, wurde zwei Wochen vor Beginn des IAC ein Modell im Maßstab 1:4 auf dem Veranstaltungsgelände ausgestellt.

Keynotes, Plenumsveranstaltungen, Technikgespräche, interaktive Präsentationen – viele Mitarbeiter der ArianeGroup sind in die Programmpunkte der 69. Auflage eingebunden. Im Laufe des einwöchigen Austauschs werden zahlreiche Themen erörtert. Zu den wichtigsten Veranstaltungen gehören zwei Diskussionsrunden, bei denen sich Sprecher der ArianeGroup zu Themen äußern werden, welche insbesondere die Herausforderungen betreffen, mit denen die Raumfahrtbranche konfrontiert ist: „The
role of industry in Lunar Exploration“, am Dienstag, den 2. Oktober von 9:40 Uhr bis 10:40 Uhr – sowie „What will shape the future of European launchers“, am Mittwoch, den 3. Oktober, zur gleichen Zeit.

Mit Bremen als Gastgeber bietet sich für die europäische Raumfahrt die einmalige Gelegenheit, alle in dieser Branche erzielten wichtigen Fortschritte zu präsentieren. Dies gilt insbesondere für die ArianeGroup, für die das Event an ihrem Exzellenz-Standort Bremen sozusagen ein Heimspiel ist. Das Unternehmen wird in der Veranstaltung stark vertreten sein und an zahlreichen Diskussionsrunden und Präsentationen der 69. Auflage teilnehmen. Bremen ist fest mit der Geschichte der Raumfahrt verbunden, da der Standort seit Beginn des Programms auf die Entwicklung der Ariane-Trägerraketen spezialisiert ist. Die ArianeGroup fertigt hier die Oberstufe der Ariane 5. Auch die Zukunft der Raumfahrt wird in Bremen stattfinden, wo die ArianeGroup die Oberstufe der Ariane 6 konzipiert und entwickelt. Die Vorbereitungen zur Integration der Oberstufe fanden übrigens seit dem 17. September statt. Der Erstflug soll 2020 erfolgen.

Das multidisziplinäre Event IAC vermittelt ein umfangreiches Bild der Branche und ermöglicht der gesamten Community, sich auszutauschen und die neuesten Trends und
Entwicklungen vorzustellen. Mit dem Motto „Involving Everyone“ möchte die Veranstaltung in diesem Jahr die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen den Akteuren der Raumfahrt und die Notwendigkeit einer Sensibilisierung der jungen Generation für die Herausforderungen in diesem Bereich hervorheben. Der IAC richtet sich an alle und bringt Wissenschaftler, Vertreter der Industrie sowie Raumfahrtbehörden, Astronauten, politische Entscheidungsträger und Journalisten zusammen, aber auch die breite Öffentlichkeit, deren Interesse an der Raumfahrt von Jahr zu Jahr zunimmt. Weitere Infos: www.ariane.group

-ag-

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„… the air that I breathe“
Von Airbus gebautes Lebenserhaltungssystem ACLS ist bereit zum Start von Tanegashima
Alexander Gerst wird den neuen Technologiedemonstrator der ESA auf der ISS installieren

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Airbus schickt in Kürze ein neues Lebenserhaltungssystem zur internationalen Raumstation ISS. Das auch als „Advanced Closed Loop System“ (ACLS) bekannte System wurde von Airbus für die Europäische Weltraumorganisation ESA als Technologiedemonstrator zur Reinigung von Luft und zur Erzeugung von Sauerstoff für die ISS entwickelt. Das Rack mit dem Lebenserhaltungssystem ist gegenwärtig in der Druckkabine des japanischen HTV-7 untergebracht, einem unbemannten Raumtransporter zur Versorgung der ISS, der zur Zeit auf den Start am 11. September 2018 vom japanischen Raumfahrtzentrum Tanegashima vorbereitet wird. Am 2. November 2018 wird das System von ESA-Astronaut und ISS-Commander Alexander Gerst in das US-Labormodul Destiny eingebaut werden. Die Technologie des Systems ist ein wichtiger Schritt in Richtung geschlossener Lebenserhaltungssysteme, die für die bemannte Raumfahrt jenseits des niedrigen Erdorbits notwendig sind.

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Der Kohlenstoffdioxidgehalt in der Luft ist auf der ISS um etwa 0,4 Prozent höher als auf der Erde. Das ACLS soll dem aktuellen Lebenserhaltungssystem auf der ISS eine zusätzliche Kapazität zur Senkung der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Kabine bereitstellen. Zur CO 2-Adsorption werden zwei Komponenten eingesetzt: Astrine (ein festes Aminharz) und ein Sabatier-Reaktor (Kohlenstoffdioxid wird mit Wasserstoff in Methan und Wasser umgewandelt). Die dritte Komponente des neuen ESA-Systems ist ein Elektrolyseur, mit dem Sauerstoff und Wasserstoff aus Wasser produziert werden. Durch den erzeugten Sauerstoff wird die Kabinenluft wieder aufgefüllt und der Wasserstoff dem Sabatier-Reaktor zugeführt.

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Ein kürzlich aufgestelltes ACLS-Operations-Team (OPS), das bei Airbus in Friedrichshafen angesiedelt ist,
wird das ACLS während der gesamten Mission betreiben. Das ACLS-OPS-Team ist Teil des ISS-Bodennetzwerks
und arbeitet direkt mit dem ESA-Kontrollzentrum für Columbus in Oberpfaffenhofen zusammen

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Nach dem Einbau beginnt für das ACLS-OPS-Team eine sechswöchige Inbetriebnahme-Phase zur Überprüfung des neuen Systems. Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme wird die ISS bis Ende 2019 im Einsatz sein. Das ACLS sorgt währenddessen für die Absorption von Kohlenstoffdioxid und die Erzeugung von Sauerstoff für die Astronauten an Bord.

-ab- Bilder: airbus/mathias pikelj

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