PRISMA - Flugbetrieb durch das Deutsche Raumfahrtkontrollzentrum

Kurzfassung

Zukünftige Raumflugmissionen mit robotischen Aufgabenstellungen werden besondere Anforderungen an die Betriebseinrichtungen stellen. Die Fähigkeiten, engsten Formationsflug sowie autonome Rendezvousmanöver durchzuführen, sind dabei die grundsätzlichen, technologischen Vorrausetzungen. Die multinationale Demonstrationsmission PRISMA, bestehend aus den beiden Satelliten MANGO und TANGO, hatte neben der Erprobung von neuen Technologien diese Aufgabenstellung. Das Deutsche Raumfahrtkontrollzentrum GSOC war bereits seit Projektbeginn im Jahr 2005 als Bereitsteller von Satellitenkomponenten und Software sowie als einer der Experimentatoren an der Mission beteiligt, doch ergab sich zudem kurzfristig die Möglichkeit, den Flugbetrieb der beiden Satelliten für eine Zeitdauer von fünf Monaten zu übernehmen. Die besondere Schwierigkeit des Vorhabens ergab sich zum einen aus der extrem kurzen Vorbereitungszeit, denn zum Zeitpunkt des Einstiegs des GSOC-Flugbetriebs in das Projekt stand PRISMA bereits kurz vor dem Start der Satelliten. Zum anderen war die Mission ursprünglich nicht für eine Übernahme durch ein anderes Kontrollzentrum vorgesehen und demzufolge nicht entsprechend ausgelegt. Trotz dieser suboptimalen Rahmenbedingungen bot sich die unerwartete Möglichkeit, im Hinblick auf Missionen wie DEOS, wichtige, operationelle Betriebserfahrungen zu sammeln. Für die Missionsübernahme wurde innerhalb von 14 Monaten in Oberpfaffenhofen ein Flugbetriebsteam aufgestellt und trainiert, sowie die notwendigen Kontrolleinrichtungen und ein Bodenstationsnetzwerk eingerichtet, um im März 2011 den PRISMA Flugbetrieb zu übernehmen. Die Mission wurde erfolgreich über den geplanten Zeitraum durch das GSOC betrieben und im August 2011 wieder an das ursprüngliche Kontrollzentrum in Solna, Schweden, zurück übergeben. In dieser Zeit wurden am GSOC verschiedene Experimente mit einem großen Spektrum an Formationen betrieben, darunter sehr enge Formationen mit einem Abstand von weniger als 10 m und auch diverse Rendezvous-Szenarien. Dabei stand grundsätzlich das GPS-basierte Navigation zur Verfügung, es wurden aber auch Experimente durchgeführt, in denen die Formation basierend auf Kameradaten bestimmt wurde, was einem Anflug auf ein unkooperatives Zielobjekt entspricht. Das Vorhaben wurde dabei im Rahmen einer Zuwendung des Bundeswirtschaftsministeriums gefördert. Dieser Vortrag gibt eine Übersicht über die Mission, die besonderen Anforderungen und Rahmenbedingungen, die durchgeführten Maßnahmen sowie die erzielten Ergebnisse.