{"id":3509,"date":"2010-09-25T07:53:15","date_gmt":"2010-09-25T05:53:15","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=3509"},"modified":"2010-09-24T23:56:46","modified_gmt":"2010-09-24T21:56:46","slug":"die-asap-5-es-war-eine-gute-idee","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2010\/09\/25\/die-asap-5-es-war-eine-gute-idee\/","title":{"rendered":"Die ASAP-5 &#8211; es war eine gute Idee"},"content":{"rendered":"<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft\" title=\"Europa\" src=\"\/img\/euro_meteosat,1.jpg\" alt=\"\" width=\"480\" height=\"387\" \/>Was ist die ASAP? Nun es ist eine Struktur die es erlaubt mit Ariane 5 Sekund&auml;rnutzlasten zu bef&ouml;rdern. Es ist ein Ring, der den Nutzlastadapter umgibt. Auf diesem Ring k&ouml;nnen nun mehrere kleine Satelliten montiert werden. Die ASAP-5 bei der Ariane 5 erlaubt es bis zu 300 kg schwere Einzelnutzlasten mitzuf&uuml;hren. Das Gesamtgewicht kann je nach Konfiguration 960 &#8211; 1.320 kg betragen.<\/p>\n<p>Angesichts dessen, dass die meisten Ariane 5 Missionen deutlich unter der Maximalnutzlast einer Ariane 5 ECA von 9.600 kg liegen wundert es, dass die Plattform nicht bei fast jedem Satellitenstart eingesetzt wird. Im Gegenteil: Das zugeh&ouml;rige Users Manual ist von der Website von Arianespace verschwunden und auch sonst findet sich wenig neues &uuml;ber die Verwendung &#8211; das war noch vor ein paar Jahren anders. Da gab es einige Pl&auml;ne die Plattform einzusetzen.<!--more--><\/p>\n<p>Woran kann es gelegen haben? Schwer zu mutma&szlig;en. Die Minisatelliten (von denen bis zu vier mitfliegen k&ouml;nnen) d&uuml;rfen bis 1,50 m Durchmesser und 1,50 m H&ouml;he aufweisen. Das ist f&uuml;r einen so kleinen Satelliten schon recht gro&szlig;. Beim letzten Einsatz einer ASAP im letzten Dezember in den SSO Orbit, also einem sehr attraktiven Orbit f&uuml;r Forschungssatelliten, wurde die Plattform nur benutzt um Ballast mitzuf&uuml;hren &#8211; ohne ASAP w&auml;re die prim&auml;re Nutzlast zu leicht gewesen und die EPC h&auml;tte einen Orbit erreicht.<\/p>\n<p>Dabei w&auml;re auch der GTO-Orbit bei 300 kg Satellitenmasse attraktiv. Hier mal einige Missionen die man vom GTO Orbit aus mit vertretbarem Zusatzaufwand erreichen kann:<\/p>\n<ul>\n<li>geostation&auml;re Orbits (v=1.500 m\/s)<\/li>\n<li>Mondumlaufbahnen (v=1.600 m\/s)<\/li>\n<li>hochexzentrische Erdumlaufbahnen (v&lt;800 m\/s)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Bei 300 kg Startgewicht bleibt selbst nach Abzug des Antriebssystem (ein Standard 400 N Apog&auml;umsmotor, mit je einem Oxidator und Treibstofftank reicht dazu aus) noch eine Nutzlast von mindestens 150 kg bei der h&ouml;chsten Geschwindigkeit &uuml;brig. 150 kg sind zwar nicht viel, aber einem typischen Instrumentenanteil von 10-15% sind das immerhin 15-23 kg, also genug f&uuml;r einige leichtere oder einen gr&ouml;&szlig;eren Sensor. Der europ&auml;ische Technologiesatellit <a href=\"\/detailaufklaerer.shtml\">Proba-1 <\/a>wiegt z.B. nur 94 kg und ist 60 x 60 x 80 cm gro&szlig; und liefert seit 9 Jahren Aufnahmen der Erde mit seinen acht Instrumenten mit einem Gesamtgewicht von 25 kg, darunter zwei Kameras.<\/p>\n<p>In einer hochexzentrischen Erdumlaufbahn k&ouml;nnte ein Satellit Magnetfeld- und Teilchenmessungen anstellen. Da mehrere gleichzeitig gestartet werden k&ouml;nnten, w&auml;re auch ein 3D Bild m&ouml;glich durch verschiedene Umlaufbahnen, so &auml;hnlich wie dies Cluster im Kleinen schon zeigt.<\/p>\n<p>Im geostation&auml;ren Orbit k&ouml;nnte ein Satellit Wettersatelliten erg&auml;nzen &#8211; nat&uuml;rlich ist kein so hochaufl&ouml;sendes Instrument wie bei Meteosat m&ouml;glich, aber ein einfaches mit einem kleinen Teleskop und einigen Filtern sicherlich doch. Der Vorteil w&auml;re dass man ihn etwas links oder rechts des normalen Satelliten z.B. alle 30 Grad einen parken k&ouml;nnte und damit eine bessere Abdeckung der Erdoberfl&auml;che ohne Verzerrung erh&auml;lt &#8211; bedingt durch die Kugelform der Erde wird Die Oberfl&auml;che jenseits des Fusspunktes nur verzerrt wiedergegeben. Die linke Aufnahme zeigt Europa &#8211; man sehe sich mal Deutschland an, und Deutschland liegt nur 48-52 Grad vom &Auml;quator entfernt.<\/p>\n<p>Kodaks KAF50100 Sensor erlaubt Bilder mit &uuml;ber 6000 Bildpunkten pro Zeile, also bei einem Erdbild von 15.000 x 15.000 km Gr&ouml;&szlig;e eines von rund 2,5 km Bodenaufl&ouml;sung am &Auml;quator &#8211; besser als bei der ersten Meteosatgeneration. Aus dem geostation&auml;ren Orbit w&uuml;rde eine Optik mit 86,4 mm Brennweite und &gt; 9 mm &Ouml;ffnung ausreichen f&uuml;r beugungsbegrenzte Bilder dieser Aufl&ouml;sung. Das ist in etwa die Optik einer Digitalkamera.<\/p>\n<p>Fast die gleiche Geschwindigkeit wird f&uuml;r einen Mondorbit ben&ouml;tigt. Der Mond ist noch nahe genug, damit auch ein kleiner Sender oder das Senden ohne Richtantenne noch gen&uuml;gend hohe Datenraten zul&auml;sst. Auch hier: Die Kameras Ralph (Spektrometer und Farbkamera) und Lorri (hochaufl&ouml;sende monochromatische Kamera) an Bord von <a href=\"\/new-horizons2.shtml\">New Horizons <\/a>wiegen 9-10 kg. 15-20 Kg reichen also aus f&uuml;r ein kleineres oder ein gr&ouml;&szlig;eres Instrument. Denkbar w&auml;re eine Kamera oder ein abbildendes Spektrometer. Selbst die Kamera HRSC w&auml;re mit 19,6 kg noch tragbar. allerdings d&uuml;rfte die mittlerweile etwas veraltet sein, wurde sie schlie&szlig;lich f&uuml;r <a href=\"\/mars96.shtml\"> Mars 96 <\/a>entwickelt.<\/p>\n<p>Beim Suchen &uuml;ber die ASAP habe ich auch Pl&auml;ne f&uuml;r Mars- oder Venussonden gefunden. Allerdings nimmt, wenn in eine Umlaufbahn eingeschwenkt werden soll, die Nutzlast stark ab. Bei beiden Planeten ben&ouml;tigt man dann 2.300 &#8211; 2.500 m\/s mehr an Geschwindigkeit. Da bleibt dann nur noch eine Nutzlast von rund 100 kg, die zudem nun ihre Daten &uuml;ber interplanetare Distanzen senden muss.<\/p>\n<p>Also machen k&ouml;nnte man da viel, zumal das ASAP Users Manual eine Erweiterung auf 600 kg in Aussicht stellt &#8211; das w&auml;ren dann rund 300 kg nach Abzug des Antriebssystems. Viel mehr wogen MCO und Odyssey im Marsorbit dann auch nicht mehr.<\/p>\n<p>Warum wird es dann nicht eingesetzt? Ich vermute mal es ist zu teuer. Es ist wohl der gleiche Grund, warum ULA bisher nur einmal eine analoge Struktur bei der Atlas einsetzte. Arianespace will nat&uuml;rlich heute Geld sehen. Die Zeiten sind vorbei, wo man Sekund&auml;rnutzlasten kostenlos mitnahm, wie auch die Amateurfunkvereinigung AMSAT beklagte. Heute regieren die Betriebswirte die Welt und auch die Raumfahrt und f&uuml;r die z&auml;hlt nur Cash.<\/p>\n<p>Das mag Studenten und gemeinn&uuml;tzige Organisationen an solchen Projekten hindern, aber f&uuml;r Raumfahrtagenturen sollte es kein echter Hinderungsgrund sein. Eine Sekund&auml;rnutzlast kann man standardisieren, wie andere Satelliten auch. Ein Bus mit Solarzellen, einem Apog&auml;umsantrieb und Vernierd&uuml;sen, einen Bordcomputer und Sender\/Empf&auml;nger ben&ouml;tigt jeder Satellit\/Raumsonde. Unterscheiden w&uuml;rden sich die Satelliten durch Experimente und Menge des zugeladenen Treibstoffs. Proba-1 kostete nur 13,5 Millionen Euro. Ich denke diese Summe ist bei mehrfacher Fertigung auch f&uuml;r die etwas gr&ouml;&szlig;eren Sekund&auml;rnutzlasten f&uuml;r einen ASAP Start realistisch.<\/p>\n<p>Dazu kommen noch Startkosten, sagen wir mal zusammen 20 Millionen Euro &#8211; w&uuml;rde die ESA sich vier solche Starts pro Jahr leisten, kostet sie das rund 80 Millionen Euro, was bestimmt verschmerzbar w&auml;re. Selbst das so arme DLR (ca. 200 Millionen Euro pro Jahr f&uuml;r das nationale Programm) k&ouml;nnte sich einen Start pro Jahr leisten. Wenn sie schlauer gewesen w&auml;re, h&auml;tte sie vor der Vorlage eines teuren nationalen Mondprojektes mal so einen kleinen Probestart zum Mond durchgef&uuml;hrt &#8211; ein positives Medienecho h&auml;tte sicherlich das politische Klima verbessert. Obwohl ich bei der letzten Vorlage die glaub ich im Milliardenbereich lag, meine Zweifel hatte. Man h&auml;tte wohl besser erst mal die Gelder f&uuml;r einen Orbiter gefordert, der w&auml;re auch noch kompatibel mit dem derzeitigen Budget gewesen.<\/p>\n<p>So, dann hat mich noch Lukas angeregt, euch was zu fragen. Meine B&uuml;cher sind ja aus Kostengr&uuml;nden bisher nur schwarzwei&szlig;. Und sie sind alle als Paperback erh&auml;ltlich. Er schlug vor, doch mal nachzufragen, ob es nicht Leute g&auml;be die den Mehrpreis f&uuml;r Farbe \/ Hardcover zahlen w&uuml;rden. Das tue ich hiermit.<\/p>\n<p>Ausgangslage ist das ISS Buch mit 34 Fotoseiten bei 168 Seiten Umfang. Bei gleicher Marge (die prozentual sinkt, was normalerweise nicht gegeben ist) m&uuml;sste es kosten<\/p>\n<ul>\n<li>schwarzwei&szlig; \/ Paperback: 13,90 Euro (derzeit so im Handel)<\/li>\n<li>Farbe \/ Paperback: 17,80 Euro<\/li>\n<li>Schwarzwei&szlig; \/ Hardcover: 23 Euro<\/li>\n<li>Farbe \/ Hardcover: 26,90 Euro<\/li>\n<\/ul>\n<p>Das hei&szlig;t Farbe und Hardcover verdoppeln glatt den Preis. Jede Farbseite erh&ouml;ht den Preis um 10 ct. Gibt es daf&uuml;r eine Nachfrage? Ich selbst lege ja nicht so viel Wert auf Abbildungen und f&uuml;ge diese recht sp&auml;rlich meinen B&uuml;chern zu, vor allem um das geschriebene zu verdeutlichen oder zu erkl&auml;ren. Also eher Diagramme als Fotos. Ich sch&auml;tze auch andere B&uuml;cher wegen ihres Textes und nicht ihrer Bilder. Was haltet ihr davon? Wie sollten die n&auml;chsten B&uuml;cher gestaltet sein?<\/p>\n<p>Neuen Blogeintrag gibt es am Montag wieder, auch ein neues R&auml;tsel erst am Montag.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Was ist die ASAP? Nun es ist eine Struktur die es erlaubt mit Ariane 5 Sekund&auml;rnutzlasten zu bef&ouml;rdern. Es ist ein Ring, der den Nutzlastadapter umgibt. Auf diesem Ring k&ouml;nnen nun mehrere kleine Satelliten montiert werden. Die ASAP-5 bei der Ariane 5 erlaubt es bis zu 300 kg schwere Einzelnutzlasten mitzuf&uuml;hren. 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