US-Ortungs- und Datenrelaissatellit

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Amerikanischer Kommunikationssatellit

Standort von TDRS ab März 2019
Der Start von TDRS-K beginnt mit der Auffüllung der Flotte durch die Entwicklung und den Einsatz des Raumfahrzeugs der nächsten Generation.
Diese Visualisierung beginnt mit der Darstellung, wie ein typisches Raumfahrzeug (NIMBUS-7) vor TDRS mit dem Boden kommunizierte.
Visualisierung, die TDRS-Satelliten darstellt, die mit Kundensatelliten kommunizieren.

EIN Tracking- und Datenrelaissatellit (TDRS) ist eine Art Kommunikationssatellit, der Teil des Tracking and Data Relay Satellite Systems (TDRSS) ist, das von der NASA und anderen US-Regierungsbehörden für die Kommunikation zu und von unabhängigen “Benutzerplattformen” wie Satelliten, Ballons, Flugzeugen, der Internationalen Raumstation und abgelegene Stützpunkte wie die Amundsen-Scott-Südpolstation. Dieses System wurde entwickelt, um ein bestehendes weltweites Netzwerk von Bodenstationen zu ersetzen, das alle bemannten Flugmissionen der NASA und unbemannte Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen unterstützt hatte. Das primäre Ziel des Systemdesigns war es, die Zeitdauer, die diese Raumfahrzeuge mit dem Boden kommunizieren, zu verlängern und die Datenmenge zu verbessern, die übertragen werden kann. Diese TDRSS-Satelliten sind alle so konzipiert und gebaut, dass sie in eine geosynchrone Umlaufbahn 35.786 km (22.236 Meilen) über der Erdoberfläche gestartet werden und in dieser funktionieren.

Die ersten sieben TDRSS-Satelliten wurden von der TRW Corporation gebaut. Die drei späteren Versionen wurden von der Satellite Systems Division des Boeing-Konzerns hergestellt. Dreizehn Satelliten wurden gestartet; Eine wurde jedoch bei der Challenger-Katastrophe zerstört. TDRS-1 wurde im Oktober 2009 außer Dienst gestellt.[1] TDRS-4 wurde im Dezember 2011 außer Dienst gestellt. Derzeit sind zehn TDRSS-Satelliten in Betrieb.[2] Alle TDRSS-Satelliten wurden vom Goddard Space Flight Center der NASA verwaltet.[3] Der Auftrag für die TDRS-Versionen L & K wurde am 20. Dezember 2007 an Boeing vergeben.[4] November 2011 gab die NASA die Entscheidung bekannt, einen weiteren TDRS-Satelliten der dritten Generation, TDRS M, zu bestellen.[5]

Betrieb[edit]

Der erste Ortungs- und Datenrelaissatellit wurde 1983 mit dem Space Shuttle gestartet Herausforderer Erstflug, STS-6. Die von Boeing gebaute Inertial Upper Stage, die den Satelliten von der Challenger-Umlaufbahn in seine ultimative geosynchrone Umlaufbahn bringen sollte, erlitt einen Fehler, der dazu führte, dass das TDRS nicht in die richtige Umlaufbahn gebracht wurde. Infolgedessen war es notwendig, dem Satelliten zu befehlen, seine Raketentriebwerke an Bord zu verwenden, um ihn in seine richtige Umlaufbahn zu bringen. Dieser Treibstoffverbrauch verringerte seine Fähigkeit, in einer geostationären Umlaufbahn zu bleiben; Ende 1997 hatte sich die Umlaufbahn so weit geändert, dass der Satellit den Südpol sehen konnte, und im Januar 1998 wurde eine Uplink-/Downlink-Station an der Amundsen-Scott-Südpolstation installiert;[6] TDRS-1 war bis 2009 ein wichtiger Kommunikations-Uplink für die Antarktisforschung.

Der zweite Tracking- und Datenrelaissatellit wurde zusammen mit zerstört Herausforderer kurz nach dem Start während der STS-51-L-Mission im Januar 1986. Die nächsten fünf von TRW gebauten TDRSS-Satelliten wurden erfolgreich auf anderen Space Shuttles gestartet. Drei von Boeing gebaute Folgesatelliten wurden 2000 und 2002 mit Atlas-Raketen gestartet. Eine Pressemitteilung der NASA[7] fasste die Fähigkeiten des Systems als Ganzes zusammen:

“TdRS-1 arbeitete allein und bot zur Unterstützung der Shuttle-Mission im September 1983 mehr Kommunikationsabdeckung, als das gesamte Netzwerk der NASA-Tracking-Stationen bei allen vorherigen Shuttle-Missionen bereitgestellt hatte.”

Die erste Generation von TDRS soll 2015 ausgemustert werden.[5]

Die beiden TDRSS-Satelliten-Bodenterminals befinden sich im NASA White Sands Complex, der sich in der Gegend von Las Cruces befindet. Alle Funkbefehle und empfangene Telemetrie, die zu und von den Tracking- und Datenrelaissatelliten gehen, gehen über diese Terminals im White Sands Complex. Zunächst wurde nur ein großes Bodenterminalsystem für das TDRSS entworfen und gebaut. Einige Jahre später ordnete die NASA jedoch aufgrund der erhöhten Benutzernachfrage den Entwurf und den Bau eines zweiten Bodenterminalsystems in etwa 5 Kilometer Entfernung an. Somit gibt es dort nun zwei funktionsgleiche und redundante Satelliten-Bodenterminals, die als White Sands Complex bekannt sind. Aufgrund einer Ausschlusszone, keine Benutzerunterstützung über den Indischen Ozean, wurde in Guam ein Bodenterminal gebaut, um TDRS zu unterstützen.[2]

Bilateration-Entfernungs-Transpondersystem[edit]

Das Bilateration-Ranging-Transponder-System (BRTS) bietet Verfolgungsunterstützung für TDRS-Raumfahrzeuge. BRTS besteht aus vier Standorten in White Sands Missile Range (WSC), Guam (GRGT), Ascension Island (ACN) und Alice Springs, Australien (ALS).[8]

Die Kommunikationssysteme der TDRSS-Satelliten wurden entwickelt, um mehrere Missionen gleichzeitig zu unterstützen. Jeder Satellit hat S-Band, Kdu Band (nur 1. Gen) und Kein Band (nur 2. Generation) Hardware für elektronische Kommunikationssysteme, die auf verschiedenen Trägerfrequenzen arbeiten und auch verschiedene Datenraten unterstützen.[9] Die neueren Boeing-Satelliten können mehr Kommunikation unterstützen als die älteren von TRW gebauten Satelliten.

Verschiedene Versionen des TDRS[edit]

Abschnittsquelle: NASA TDRSS offizielle Website[10]
  • TDRS der ersten Generation: Modelle A bis G
  • TDRS der zweiten Generation: Modelle H bis J
  • TDRS der dritten Generation: Modelle K bis M[11]
  • Startplatz: Cape Canaveral, USA
  • Trägerrakete: Space Shuttle, Atlas II oder Atlas V Booster
  • Masse: 2108,0 kg
  • Nennleistung: 1700,0 W

Startverlauf[edit]

Quelle des Unterabschnitts: NSSDC Master Catalog Display: Spacecraft

Hinweis: Während sich ein TDRSS-Satellit im Herstellungsprozess befindet, erhält er eine Buchstabenbezeichnung, aber sobald er die korrekte geosynchrone Umlaufbahn erfolgreich erreicht hat, wird er mit einer Nummer bezeichnet (z. B. TDRS-A während der Entwicklung und vor der Annahme im Orbit , und TDRS-1 nach Annahme im Orbit und Inbetriebnahme). So werden Satelliten, die bei Startfehlern verloren gehen oder massive Fehlfunktionen aufweisen, nie gezählt.

TDRS-Hintergrund[edit]

Quelle: NASA: TDRS A Satellite[12]

TDRS-A war das erste TDRSS-Mehrsatellitenverfolgungssystem. Das System ist ein Konzept, das Kommunikationssatellitentechnologie verwendet, die die Satellitenverfolgungs- und Telemetrieoperationen verbessert und spart. Die drei geosynchronen Basissatelliten (einer ein Standby) verfolgen und empfangen Daten von Satelliten zur Weiterleitung an eine Bodenstation. Die beiden primären aktiven Satelliten sind in der Umlaufbahn durch mindestens 130 Längengrad getrennt.

Ein System wird für die Verfolgung von Satelliten mit Apogäumen unter 2000 km (die große Mehrheit der Satelliten) verwendet, und das andere für diejenigen mit höheren Apogäumen. Der ursprüngliche Plan war die Verwendung von Betriebsfrequenzen nahe 2150 (plus oder minus 150) MHz und nahe 14,3 (plus oder minus 0,9) GHz.

TDRSS sollte ursprünglich Satelliten mit Apogäumen unter 12.000 km unterstützen. Raumfahrzeuge im TDRSS benötigen nur ein Kommunikationssystem, da bodengestützte Telemetriestationen mit TDRSS-Geräten kompatibel sein werden.

Galerie[edit]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ “Breaking News | NASA zieht die ‘Königin’ der Verfolgungssatellitenflotte in den Ruhestand”. Raumfahrt jetzt. Abgerufen 5. Februar, 2014.
  2. ^ ein B “Verfolgungs- und Datenrelaissatellit (TDRS) | NASA”. Spacecomm.nasa.gov. 22. Oktober 2019. Abgerufen 22. Oktober, 2019.
  3. ^ „NASA – Top Story – 20. TDRS-Jubiläum – 03. April 2003“. Nasa.gov. Abgerufen 5. Februar, 2014.
  4. ^ “Boeing baut NASA-Tracking- und Datenrelaissatelliten”. Reuters. 20. Dezember 2007. Abgerufen 5. Februar, 2014.
  5. ^ ein B „NASA übt Vertragsoption für TDRS-M-Satellitenentscheidung aus, wird Hunderte von Arbeitsplätzen erhalten“. NASA. 30. November 2011. Abgerufen 12. Dezember 2011.
  6. ^ “TDRS-Geschichte”. 10.04.2009.
  7. ^ „NASA – Pionier der NASA-Raumsonde feiert 20-jähriges Bestehen“. Nasa.gov. Abgerufen 5. Februar, 2014.
  8. ^ Space Network Ground Segment Sustainment (SGSS) Mission System Requirements Document (MSRD). Abschnitt 3.5. NASA/GSFC: 21. November 2008
  9. ^ “NASA Goddard TDRS Hochfrequenzsysteme (benötigt Adobe Acrobat Reader)” (PDF). Nasa.gov. Abgerufen 5. Februar, 2014.
  10. ^ “Verfolgungs- und Datenrelaissatellit (TDRS) | NASA”. Spacecomm.nasa.gov. 13. November 2013. Archiviert von das Original am 20. März 2009. Abgerufen 5. Februar, 2014.
  11. ^ “TDRS 11, 12, 13 (TDRS K, L, M)”. Space.skyrocket.de. Abgerufen 18. August 2017.
  12. ^ “NASA – NSSDC – Raumfahrzeug – Details”. Nssdc.gsfc.nasa.gov. 16. August 2013. Abgerufen 5. Februar, 2014.

Externe Links[edit]