ESAs Antennennetz für interplanetare Missionen nun komplett

Die neue Bahnverfolgungsstation der ESA im argentinischen Malargüe wurde nun eingeweiht. Die riesige Antenne wird Anfang nächsten Jahres ihre Arbeit aufnehmen und wertvolle wissenschaftliche Daten von Missionen in Hunderten von Millionen Kilometern Entfernung in unserem Sonnensystem erfassen.

Mit der Einweihung der Satellitenbodenstation Malargüe wird die Fertigstellung des aus drei Stationen bestehenden Antennennetzes der ESA für interplanetare Missionen – DSA – gefeiert und die ESA als eine der fortschrittlichsten Weltraumorganisationen überhaupt bestätigt.

Die DSA 3 in Malargüe kommt zu den Antennen DSA 1 in New Norcia (Australien) und DSA 2 im spanischen Cebreros hinzu und bildet den abschließenden Bestandteil des globalen Netzes der ESA für die Kommunikation mit Raumfahrzeugen auf interplanetaren Missionen, die aufgrund der in der Regel weit über 2 Millionen km betragenden Entfernung von der Erde eine hochgenaue Ausrichtung erfordert.

Antennennetzwerk verleiht Unabhängigkeit

Die Einweihungsfeier fand am Standort Malargüe im Beisein des argentinischen Ministers für Staatsplanung, öffentliche Investitionen und Dienstleistungen, Julio de Vido, und der ESA-Direktoren für bemannte Raumfahrt und Betrieb, Thomas Reiter, und für Wissenschaft und robotische Exploration, Alvaro Giménez Cañete, statt.

„Mit der Malargüe-Station ist die ESA nun eine von nur zwei Weltraumorganisationen weltweit, die in der Lage sind, interplanetare Missionen ohne Unterbrechungen zu verfolgen“, erklärte Jean-Jacques Dordain, der Generaldirektor der ESA. „Diese Station ist eine enorme Bereicherung, und zwar nicht nur für Europa, sondern für alle unsere internationalen Partner bei der Exploration des Sonnensystems.“

Die drei Stationen verfügen über Parabolantennen mit je 35 m Durchmesser, welche die für jetzige und künftige Explorationsmissionen, darunter sowohl Planetenmissionen wie Mars Express und BepiColombo als auch Observatorien wie der Sonnenorbiter, notwendige größere Reichweite und schnellere Datenübertragung bieten.

Für diese Missionen muss die Kapazität des ESA-Bahnverfolgungsnetzes ESTRACK erweitert, neue Stationstechnologie entwickelt, auf höhere Datenraten und Frequenzen gewechselt und in Infrastruktur investiert werden. Gleichzeitig wird zur Steigerung der Effizienz und Senkung der Kosten mit anderen Raumfahrtagenturen zusammengearbeitet.

Mit ihren drei DSA-Stationen ist die ESA in der Lage, ihre interplanetaren Missionen unabhängig vom DSA-Antennennetz der NASA zu betreiben. Jedoch profitieren beide Organisationen vom Wert der gemeinsamen Nutzung ihrer Bahnverfolgungsressourcen, da damit insbesondere bei Notfällen in Verbindung mit einem Raumfahrzeug oder bei Funktionsstörungen in einer Stationen die Redundanz und die Reservekapazitäten gegenseitig gesteigert wird.

Bodenstationstechnologie setzt neue Maßstäbe

Wie die beiden anderen DSA-Stationen verfügt auch die 600-Tonnen-Antenne in Malargüe über hochmoderne, kryotechnisch gekühlte, rauscharme Verstärker zur Erfassung schwacher Signale und zur Durchführung von Messungen mit planetenumkreisenden oder unser Sonnensystem durchquerenden Missionen.

Sie sorgt während missionskritischer Phasen für eine unterbrechungsfreie Telekommunikation und kann jederzeit Befehle in alle Richtungen senden sowie Daten aus allen Richtungen empfangen.

Die neue Station liegt 30 km südlich von Malargüe City in der argentinischen Provinz Mendoza und rund 1200 km westlich von Buenos Aires. Der Standort wurde 2009 nach mehreren Standortbesichtigungen in einer Reihe südamerikanischer Länder als beste Option für den Bau einer neuen 35‑m-Antenne zur Unterstützung der Raumfahrt-Programme ausgewählt.

Einzelheiten zur Station in Malargüe

  • Durchmesser der Antenne: 35 m
  • Gesamthöhe der Struktur: 40 m
  • Bewegliche Antennenteile: 610 t
  • Höhe des Standorts: 1550 m
  • Ausrichtungsgenauigkeit: besser als 0,006°

Am 14. Juni 2012 wurden die ersten Testsignale der Sonde Mars Express empfangen, die in 193 Millionen km Entfernung von der Erde den Roten Planeten umkreist.

Wie alle Stationen des ESTRACK-Netzes wird Malargüe für tägliche Bahnverfolgungsbefehle und das Herunterladen wissenschaftlicher Daten vom Raumflugkontrollzentrum der ESA (ESOC) in Darmstadt aus ferngesteuert.

Besondere Relevanz erhält das Netzwerk für folgende geplante Missionen:

  • 4013 wird die Mission GAIA gestartet, die eine Karte der Galaxie mit einer Milliarde Sterne erstellen soll.
  • 2014 wird LISA Pathfinder die Technologien zur Aufspürung der die Raumzeit krümmenden Gravitationswellen qualifizieren.
  • 2015 startet BepiColombo zum Merkur, und
  • 2016 und 2018 werden die ExoMars-Missionen die Umlaufbahn des Roten Planeten erreichen und auf seiner Oberfläche landen. Dazwischen wird
  • 2017 der Sonnenorbiter auf den Weg geschickt.
  • 2020 folgt dann Euclid, die nach der Dunklen Materie und der Dunklen Energie fahnden soll, die den Großteil des Universums ausmachen.
  • 2022 soll die Mission JUICE die Eismonde des Jupiter erkunden.

Jede dieser Missionen wird einen bedeutenden Datenstrom hervorbringen, und häufig wird es nötig sein, mehrere Missionen gleichzeitig zu verfolgen. Genau dies ist die Aufgabe der drei großen Antennen des erweiterten ESA-Netzes für interplanetare Missionen.

Kooperation mit Argentinien zum Betrieb

Der Nutzungsvertrag für das Gelände wurde für eine geplante Geltungsdauer von 50 Jahren unterzeichnet. Die Bauarbeiten begannen im Januar 2010, und im Frühjahr 2012 war die Station im Wesentlichen fertiggestellt. Der Vertrag sieht auch die Erbringung einer Reihe von Leistungen, Gerät und Dienste durch Argentinien vor, im Gegenzug stellt die ESA Argentinien 10 Prozent der Antennennutzungszeit für seine nationalen Weltraumwissenschaftsprogramme zur Verfügung.

Um den Betrieb und die Wartung vor Ort einschließlich der Standortinfrastruktur und ‑Dienste kümmert sich Telespazio Argentina, eine Tochtergesellschaft von Telespazio (Finmeccanica/Thales).

Die Gebäude, die Infrastruktur und die zugehörige Ausrüstung wurden von einem örtlichen Konsortium bereitgestellt, neben weiteren europäischen Unternehmen wurde mit dem Bau und der Integration der Antenne SED Systems (CA) und Vertex Antennentechnik (DE) beauftragt.