Artemis (Satellit)

Artemis
Modell von Artemis
Startdatum	12. Juli 2001, 23:58 UTC
Trägerrakete	Ariane 5G VA-142
Startplatz	Centre Spatial Guyanais, ELA-3
COSPAR‑ID	2001-029A
Startmasse	3100 kg, davon 40 kg Xenon, 1500 kg Treibstoff und Oxidator
Leermasse	1560 kg, davon 550 kg Nutzlast
Spannweite in Umlaufbahn	25 m
Lebensdauer	10 Jahre (urspr. geplant) 16 Jahre (erreicht)
Stabilisation	Trägheitsrad
Betreiber	Europaische Weltraumorganisation ESA, Avanti
Sonstiges
Elektrische Leistung	2,8 kW
Stromspeicher	NiH2, 60 Ah, 42,5 V
Bodenstationen	Redu Space Services
Position
Erste Position	21,5° Ost, 123° Ost
Aktuelle Position	Friedhofsorbit
Antrieb	Chemische Triebwerke und zwei verschiedene Ionentriebwerke
Liste geostationärer Satelliten

Artemis war ein europäisch-japanischer geostationärer Kommunikationssatellit, der von der Europäische Weltraumorganisation (ESA) betrieben wurde. Artemis steht für Advanced Relay and TEchnology MISsion (etwa: hochentwickelte Relais- und Technologie-Mission). Besonderheiten waren experimentelle optische Datenlinks (Laser Communication Terminal), zwei Arten neuartiger Ionentriebwerke und eine flexible Betriebssoftware. Regelmäßig bauten Artemis und der französische Aufklärungssatellit Spot-4 eine Laser-Datenverbindung auf (SILEX). Ebenso waren die Tests mit dem japanischen Forschungssatelliten Kirari erfolgreich. Eine optische Datenübermittlung zu Flugzeugen (LOLA), Drohnen und zu Bodenstationen wie der Optical Ground Station wurden erprobt. Zu seinen operativen Aufgaben gehörte die Kommunikation mit Envisat und Versorgungsfahrzeugen wie ATV-4 sowie die Ausstrahlung der GPS-Korrektursignale von EGNOS.

Der Satellit hatte ein Startgewicht von 3100 Kilogramm. Seine elektrische Nutzleistung lag bei 2,8 Kilowatt. Er startete am 12. Juli 2001 zusammen mit dem japanischen Kommunikationssatelliten BSAT 2b an Bord einer Ariane 5G.

Rettung mit Ionentriebwerken

Die Trägerrakete sollte die Satelliten in eine geostationäre Transferbahn bringen, erreichte aber ihre volle Leistung nicht, sodass das Apogäum in nur 17.000 statt 36.000 km Höhe lag. BSAT 2b wurde als verloren erklärt, aber Artemis konnte gerettet werden. Der Apogäumsmotor des Satelliten war eigentlich dafür vorgesehen, auch das Perigäum auf 36.000 km Höhe anzuheben. Dafür und für den Einsatz der Lageregelung hatte Artemis 1500 kg Treibstoff und Oxidator an Bord, wovon nun 95 % eingesetzt wurden, um wenigstens eine Kreisbahn in 31.000 km Höhe zu erreichen. In dieser Parkbahn, außerhalb des gefährlichen Van-Allen-Gürtels, wurde die Lageregelung von Artemis so umprogrammiert, dass ein Paar der Ionentriebwerke den Satelliten in den geostationären Orbit bringen konnten. Der spiralförmige Aufstieg um etwa 20 km pro Tag dauerte von Februar bis November 2002. Seine endgültige Position auf 21,5° Ost021.5 erreichte Artemis im März 2003.

Ionentriebwerke

Artemis sollte zwei neue Ionentriebwerke testen: Eine deutsche Entwicklung einer elektrodenlosen durch angelegte Spulen angeregte Radiofrequenz-Entladung mit 15 mN Schub, sowie ein englisches Produkt mit Electro-bombardment(Kaufmann?)-Quelle und 18 mN Schub. Zum Vergleich: Artemis hat 16 chemische Lageregelungstriebwerke mit je 10 N Schub. Von beiden Arten Ionentriebwerk wurden je zwei eingesetzt, in gemischten Paaren an der Nord- und Südseite des Satelliten montiert. Ihre Aufgabe sollte die Korrektur von Bahnstörungen im geostationären Orbit sein (nur Inklination). Die elektrische Leistungsaufnahme eines Paares beträgt 600 W. Als Stützmasse kommt Xenon zum Einsatz. Der gemeinsame Vorrat betrug nur 40 kg. Damit diese Menge für die Rettung des Satelliten und seinen bevorstehenden Transfer zum Friedhofsorbit ausreicht, wurden die Triebwerke mit maximaler Beschleunigungsspannung betrieben: Austrittsgeschwindigkeit 40 km/s statt nominell 30 km/s.

Nadir von Artemis

Um Xenon zu sparen, wurde die Nord-Süd-Drift nicht kompensiert. Die geographische Länge von 21,5° Ost wurde mittels chemischer Steuerdüsen annähernd eingehalten. Die Inklination betrug ca. 10°,^[1] sodass der Satellit nicht ortsfest über dem Äquator stand, sondern eine schmale Analemma-Bahnkurve am Himmel beschrieb (siehe nebenstehende Abbildung).

Nutzlast

Artemis kommunizierte auf folgenden Bändern:

• L-Band (1,6 GHz senden an/ empfangen von Bodenstation)
  • Senden: 15 Kanäle
  • Empfangen: 6 Kanäle
  • Insgesamt 400 Sprachkanäle mit jeweils 4,8 kbit/sec
• S-Band (2 GHz / 2,2 GHz senden an/empfangen von Bodenstation)
  • Senden: 3 Mbps
  • Empfangen: 1 Mbps
• S-Band (2 GHz / 2,2 GHz senden an/empfangen von Satelliten)
  • Senden: 1 Mbps
  • Empfangen: 3 Mbps
• Ka-Band (26 GHz / 23 GHz senden an/empfangen von Bodenstation)
  • Senden: bis 150 Mbps
  • Empfangen: 10 Mbps
• Ka-Band (23 GHz / 26 GHz senden an/empfangen von Satelliten)
  • Senden: 10 Mbps
  • Empfangen: bis 3 × 150 Mbps
• Im optischen Bereich (820 nm / 848 nm senden an/empfangen von Satelliten)
  • Senden: 2 Mbps
  • Empfangen: 50 Mbps

Damit ist folgende Datenrate von einem Satelliten über Artemis an eine Bodenstation möglich:

Satellit → (optisch, 50 Mbps; Ka, 150 Mbps; S, 3 Mps) → Artemis → (Ka, 150 Mps) Bodenstation

Ende der Mission

Der Satellit wurde bis 2014 von der ESA betrieben und sollte 2014 abgeschaltet werden. 2013 wurde der Satellit und das Nutzungsrecht für die Position 21,5° Ost an das britische Unternehmen Avanti Communications verkauft. 2015 wurde der Satellit in die Position 123° Ost gebracht, um dort die L-Band Rechte für Indonesien zu sichern und Garuda 1 zu ersetzen. Nachdem Indonesien seinen Zahlungsverpflichtungen nicht nachgekommen war, wurde Artemis im November 2017 in einen Friedhofsorbit gebracht und deaktiviert.^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ Chris Peat: ARTEMIS - Orbit. In: Heavens Above. 13. August 2012, abgerufen am 17. August 2012 (englisch). 
2. ↑ Artemis. Abgerufen am 29. Mai 2020. 

Weblinks

• ESA: Artemis starts its journey to final orbit
• ESA eoPortal: ARTEMIS (Advanced Relay and Mission Satellite) (englisch)
• ARTEMIS Announcement of Opportunity (zu verschenken)