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Raumfahrt aus der Froschperspektive
Go for Launch

Zur Kommunikation mit Raumsonden braucht man richtig große Antennen auf der Erde, und diese müssen strategisch verteilt sein. Zum einen, damit immer in beliebiger Richtung nahe der Ekliptik zumindest eine Antenne zur Verfügung steht.

Dieses Kriterium bestimmt die Verteilung der geographischen Längen. Idealerweise liegen zwischen zwei Bodenstationen 120 Längengrade. Dies ist allerdings nicht so einfach zu bewerkstelligen, denn allein der pazifische Ozean bedeckt schon fast den halben Erdball.

Was weit weniger bekannt ist: Auch die Wahl der geographischen Breite ist von erheblicher Bedeutung. Die ESA hat unlängst ein Gebiet nahe der Stadt Malargüe in der Provinz Mendoza in Argentinien als Standort für ihre dritte Deep-Space/Bodenstation bekanntgegeben. Diese Station soll 2012 in Betrieb gehen. Damit wird die ESA über zwei Bodenstationen auf der Südhalbkugel (neben der neuen DSA-3 auch DSA-1 in New Norcia, Australien) und eine auf der Nordhalbkugel (DSA-2 in Cebreros, Spanien) verfügen.

Delta DOR comparison ESA DSN - NASA DSN

Wichtig ist die Breite aus folgendem Grund: Man benutzt Bodenstationen nicht nur zur Kommunikation, sondern auch zur Bahnbestimmung. Gerade bei dem in letzter Zeit verstärkt genutzten Verfahren “Delta-DOR” (Delta-Differential One-Way-Ranging), einem interferometrischen Verfahren, bei dem jeweils zwei terrestrische Bodenstationen gleichzeitig eine Raumsonde im Blickfeld haben müssen, kommt es sehr darauf an, wie die “Baselines”, also die Verbindungslinien zwischen zwei Bodenstationen, zueinander ausgerichtet sind.

Die Abbildung zeigt die Verteilung der NASA- und ESA-Bodenstationen und die sich daraus ergebenden Grundlinien. Wie man sieht, sind die Grundlinien des ESA-Netzwerks zueinander fast senkrecht. Im Sinne der interferometrischen Bahnbestimmung ist dies optimal – man kann eine hochgenaue Messung in der Ebene senkrecht zu Blickrichtung erst entlang der einen Grundlinie und dann entlang der zweiten, dazu senkrechten Grundlinie vornehmen und hat somit die bestmögliche Bahnbestimmungsgenauigkeit erreicht. Das geht mit dem NASA-System nicht mit derselben Genauigkeit, dessen Grundlinien stehen nicht senkrecht zueinander, sodass es zwangsläufig Richtungen geben wird, in denen die Bahnbestimmungsgenauigkeit nachlässt.

Auch aus diesem Grund – und nicht nur wegen der ohnehin schon bestehenden Knappheit an Bodenstationen angesichts der steigenden Zahl interplanetarer Missionen – ist die neue Bodenstation in Argentinien eine willkommene Ergänzung der Infrastruktur, die übrigens nicht nur europäischen Missionen, sondern auch denen anderer Nationen zugute kommen wird.

Weitere Information

ESA-Pressemitteilung zur Auswahl des Standorts von DSA-3

ESA-Webartikel mit Information zum Delta-DOR-Verfahren

ESA-Webartikel zum ESTRACK-Netzwerk

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten Meinungen sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

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