Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Ti år med at fange raketsignaler

En GIF, der viser ESA's 35m dybe rumsporingsstation i New Norcia, Vestaustralien, optaget i 2012, da den var under vedligeholdelse. Kredit:European Space Agency

Da ESA fejrer den 100. lancering af Ariane 5, Agenturets verdensomspændende jordstationsnetværk markerer også ti år med at levere vitale sporingstjenester til løfteraketter, der flyver ud af Kourou.

ESA's jordkredsende satellitter og sonder ude i solsystemet er i sidste ende afhængige af et lille netværk af jordantenner, holde dem forbundet med deres hjemmeplanet. I ti år, dette netværk har også gjort det samme arbejde for Europas højtflyvende løfteraketter.

"ESA's satsninger på rummet har sendt enorme mængder af videnskabeligt vitale data og smukke billeder tilbage fra vores solsystem, dog uden dette lidet kendte netværk, de fleste af disse utrolige indsigter ville aldrig have nået Jorden." forklarer Gerhard Billig, ansvarlig for styring af løfteraketsporingssupport på ESA's operationscenter i Tyskland (ESOC).

Opkaldt Etrack, dette globale system af jordstationer giver forbindelser mellem satellitter i kredsløb og de hold på Jorden, der kontrollerer dem, og selvfølgelig de videnskabsmænd, der analyserer deres data.

Etrack-kernenetværket omfatter syv stationer i syv lande på tre kontinenter, alle er centralt styret fra agenturets driftscenter i Darmstadt, Tyskland.

Ti års affyringssporing

Kort, der viser placeringer af ESA-sporingsstationer (Estrack) fra og med 2017. Bemærk, at dette kort kun er repræsentativt, og ikke alle lokationer vises med fuldstændig nøjagtighed. Blå angiver ESA-ejede kernestationer, der drives af Estrack Network Operations Center (NOC) placeret ved ESA's European Space Operations Center (ESOC), Darmstadt, Tyskland. Orange angiver Augmented Etrack-stationer, indkøbt kommercielt og drives på vegne af ESA af kommercielle enheder. Grøn angiver Cooperative Etrack-stationer, der ejes og drives af eksterne agenturer, men leverer regelmæssigt tjenester til ESA-missioner på udvekslingsbasis. ESA sporingsstationen i Perth, Australien, blev pensioneret i december 2015. ESA-stationerne i Villafranca og Maspalomas, Spanien, blev overført til industrien i 2017. Kredit:European Space Agency

Ud over at fange signaler fra satellitter næsten overalt, 2018 er ti år siden, Etrack-stationer begyndte at spore løfteraketter, der leverer disse satellitter i kredsløb, fra marts 2008, med Ariane 5-raketten, der transporterede ATV-1-fragtskibet, Jules Verne.

Oprindeligt etableret til udelukkende at kommunikere med satellitter, Estrack blev udvidet til at understøtte deres raketter i 2008 med etableringen af ​​en jordstation og en 5,5 m-diameter antenne på Santa Maria Island i øgruppen Azorerne, Portugal. Den første Etrack-station med mulighed for at spore løfteraketter, Santa Maria gav ESA det uafhængige middel til at modtage information fra løfteraketter gennem alle faser af deres flyvninger.

Santa Maria sluttede sig til Etrack på samme tid som ATV-serien af ​​missioner gik i gang; de fem ATV'er var en serie forbrugsrumfartøjer udviklet af ESA til at transportere forsyninger til den internationale rumstation, i omkring 400 km højde.

Den særlige Ariane-lanceringsbane for disse missioner krævede en dedikeret station midt i Atlanterhavet. Af samme grund, denne station er fortsat med at blive brugt til alle opsendelser af Galileo-satellitter, hjælper med at kredse om Europas nye navigationssystem.

I modsætning, det originale netværk af Ariane-raketsporingsstationer – drevet af det franske rumagentur CNES fra Europas Spaceport i Kourou – er skræddersyet til en anden løfteraketbane efterfulgt af de fleste opsendelser fra Kourou. Disse leverer telekommunikationssatellitter i geostationær kredsløb på 36.000 km.

ESAs Santa Maria-jordstation er placeret på Montes das Flores (Blomsterhøjen) på Santa Maria-øen i Portugals midtatlantiske Azorer. Det inkluderer en Galileo-sensorstation. Kredit:European Space Agency

Santa Maria sporer alle løfteraketter, der betjenes fra Europas rumhavn:inklusive de tre løfteraketter, der forandrer verden, Ariane 5, Soyuz og Vega.

Etrack-stationer forsyner hold på stedet med vital information fra løfteraketerne, der svæver over hovedet, som derefter videregives til CNES- og Arianespace-holdene, der kontrollerer deres flyvninger.

"ATV-2 i 2011 var en særlig mindeværdig lancering, siger Gerhard, som var på Santa Maria station på det tidspunkt.

"Kun få minutter efter afgang fra Kourou, mens Ariane-raketten var i radiokontakt med vores station, vi kunne se det suse højt over vores hoveder på den klare nattehimmel."

"Vi kunne faktisk se den øverste trins thruster brænde! Det var fantastisk at se rakethastigheden hen over horisonten, som en komet gennem himlen. Og hvad vi så visuelt, blev bekræftet på vores skærme via live telemetri-linket."

Den 28. juni 2017, Ariane 5 flight VA238 lettede fra Europas rumhavn i Fransk Guyana og leverede to telekommunikationssatellitter, Hellas Sat 3–Inmarsat S European Aviation Network og GSAT-17, ind i deres planlagte baner. En ny kåbe med fire paneler blev også valideret på denne flyvning. Kredit:European Space Agency

Til dato, Etrack-stationerne i Portugal og Western Australia har understøttet 35 opsendelser, hvoraf mange blev overvåget af mere end én jordstation; 16 lanceringer er blevet støttet fra Santa Maria, og 34 fra Western Australia (20 fra Perth og 14 fra New Norcia).

Opgradering down under

I 2010 den eksisterende New Norcia-antenne i Perth, Vestaustralien, blev opgraderet til launcher-sporing.

Den blev brugt til at spore ikke kun ATV- og Galileo-opsendelser, men også raketter, der leverede satellitter til 'solsynkrone baner' og ind på interplanetariske baner.

"I et årti nu, sporingstjenester til både løfteraketten og satellitten leveres, en unik og vigtig evne under den første, kritiske øjeblikke af en satellits mission, siger Gerhard.

ATV Albert Einstein, Europas forsynings- og støttefærge, lagt til kaj med den internationale rumstation den 15. juni 2013, omkring ti dage efter opsendelsen fra Europas rumhavn i Fransk Guyana. På dette billede, ATV's fire solpaneler kan ses sammen med den lodrette antenne på toppen. Denne antenne er 'nærhedsbommen', der bruges til at kommunikere med stationen. ATV Albert Einstein bragte 7 tons forsyninger, drivmiddel og eksperimenter til komplekset. ESA-astronaut Luca Parmitano overvågede losning og katalogisering af lasten, omfattende over 1400 individuelle genstande. Kredit:ESA/NASA

Siden lukningen af ​​Perth station i 2016, dets løfteraketsporing er blevet overført til ESA's dybe rumstation i New Norcia, også i det vestlige Australien.

100. Ariane 5-lancering

Den 25. september 2018, endnu en vigtig milepæl blev nået for agenturet, da den 100. Ariane 5-raket blev sendt ud i rummet. For at markere denne milepæl 100. Ariane 5-flyvning, ESA udgiver 100 limited edition t-shirts via ESAshop.

Fra 26.-30. september sælges alle ESAshop t-shirts med 15% rabat med koden "ARIANE5".


Varme artikler