Orbital Express u.a. auf Atlas V 401 AV-013 SLC-41 CCAFS

Boeing hat wichtige Tests fuer seinen ASTRO (Automous Space Transport Operations) Satelliten abgeschlossen. Dieses DARPA Projekt soll unbemannte im-Orbit Servicemissionen ermoeglichen.
Im Oktober soll ASTRO mit NextSat (entwickelt von Ball Aerospace) starten und seine Faehigkeiten unter Beweis stellen.
Ab dem Jahr 2009 koennte das System dann planmaessig eingesetzt werden, um die Lebensdauer von Satelliten im Orbit zu verlaengern anstatt sie zu ersetzen.

http://www.spaceflightnow.com/news/n0604/04orbitalexpress/

Moin Martin,

dadurch könnte das Problem mit dem ständig anwachsenden Weltraummüll wesentlich eingeschränkt werden.


Jerry

Da in den letzten Tagen ein wenig im ATV-Thread über OE gesprochen wurde und es auch vorher schon ein paar Beiträge gab, möchte ich diese mal hier im richtigen Thema zusammenfassen.  

paygar

Hier noch einige Details über EINEN der 6 Satelliten:

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"Orbital Express" (Illustration): Die Satelliten "Astro" und "Nextsat" sollen im Orbit Mechaniker spielen. "Astro" (links) soll "Nextsat" betanken und ihm später per Roboterarm eine neue Batterie einpflanzen

"ORBITAL EXPRESS"

Mechaniker-Roboter ins All gestartet

Wenn die Space Shuttles eingemottet sind, und die wachsende Flotte von Satelliten altert, sollen autonome Mechaniker in der Erdumlaufbahn reparieren, auftanken und für Ordnung sorgen. Mit der Mission "Orbital Express" testet die Nasa nun diese Vision vom Werkstatt-Roboter im All.

Cape Canaveral - "Ganz ehrlich, es handelt sich hier teilweise um ziemlich herausfordernde Technologien - die vielleicht einfach nicht funktionerieren", sagte Carol Welsch von der US Air Force - eine ungewöhnlich verhaltene Äußerung für eine Rüstungstechnikerin kurz vor dem großen Moment. In der Nacht zum Freitag (MEZ) hat eine Atlas-5-Rakete vom Raumfahrtbahnhof Cape Canaveral in Florida aus einen Zwillingssatelliten ins All getragen, auf dem für die nächsten drei Monate der Blick der Raumfahrtindustrie ruhen wird. "Wir probieren hier ganz neue Technologie aus", sagte Welsch.

Doch "Orbital Express" ist kein Spionage- und kein Erdbeobachtungssatellit, kein Himmelsobservatorium und kein Reisender in die Tiefen des Alls. Das Experiment der US-Luftwaffe und der Raumfahrtbehörde Nasa ist der erste Schritt in Richtung einer Flotte von Roboter-Mechanikern in der Erdumlaufbahn.

Satelliten werden voll betankt und komplett montiert ins All geschossen - so, wie sie dort funktionieren sollen. Sind aber die Treibstoffvorräte erschöpft oder eine Schlüsselkomponente defekt, rast ein Millionen teurer Trabant dann tumb und tot durch den Himmel.

Besonders aufwändige Gefährte wie etwa das Weltraumteleskop "Hubble" waren von vorne herein so entworfen, dass sie von Astronauten gewartet werden sollten - ein sehr kostspieliger Boxenstopp im Orbit. Und wenn im Jahr 2010 die Nasa ihre alternde Shuttle-Restflotte einmotten wird, geht damit auch die Möglichkeit für solche Reparaturmissionen verloren. Nicht nur Wissenschaftlern könnte das Bauchschmerzen verursachen. Auch Militärs fürchten den Ausfall wichtiger Himmelsspäher.

Rendezvous, Tanken, Ersatzteile installieren

"Was wir hier mit 'Orbital Express' tatsächlich versuchen, ist das Paradigma zu verändern, nach dem wir im All arbeiten", sagte Fred Kennedy, der zuständige Programmmanager in der Forschungsbehörde des Verteidigungsministeriums (Defense Advanced Research Projects Agency, Darpa). Roboter sollen die sich abzeichnende Lücke füllen und der wachsenden Anzahl von Satelliten in der Erdumlaufbahn eine längere Dienstzeit bescheren.

Nach mehreren Wochen währenden Systemchecks, soll "Orbital Express" vorführen, wie das funktionieren könnte: Das Gefährt besteht aus zwei autonomen Satelliten, "Astro" und "Nextsat". "Astro" (Autonomous Space Transport Robotic Operations) ist eine Art Tonne mit Greifarm. Der Satellit enthält außerdem gut 130 Kilogramm Treibstoff.

Solange "Astro" und "Nextsat" noch verbunden sind, sollen sie einen Treibstofftransfer vornehmen, um künftige Tankaktionen für leergelaufene Satelliten zu üben. Danach sollen die beiden Trabanten sich trennen, um kurz darauf Rendezvous-Manöver zu üben. "Astro" soll "Nextsat" wieder so nahe kommen, dass er per Roboterarm eine rund 25 Kilogramm schwere Ersatzbatterie an seinem Partnersatelliten installieren kann.

Verläuft das "Orbital Express"-Experiment nach den Vorstellungen von Nasa und Darpa, so soll "Nextsat" von seiner Primärstromversorung auf die im All installierte Reservebatterie umschalten - das wäre dann ein gelungenes Experiment für eine Reparatur in der Umlaufbahn.

Quelle:

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,druck-470797,00.html

 

Wär ja schön wenn das mit dem Automatischen wechseln der Batterie oder dem Nachfüllen des Treibstoffes klappen würde, noch ziemlich am Anfang der Entwicklung. Aber da könnte was praktisches bei herauskommen.

Orbital Express bei Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Orbital_Express

Press Kit aus dem Jahre 2003 zur STP-1-Mission
http://www.floridatoday.com/floridatoday/blogs/spaceteam/STP-1mission.pdf

Hier noch ein paar Bilder vom Start.







paygar

Hier gibts eine Seite zu den Statusupdates von Orbital Express:
http://www.boeing.com/ids/advanced_systems/orbital/updates.html

Und ein Video von Orbital Express beim Überblick über den Satelliten.

http://www.darpa.mil/orbitalexpress/video/OEDMSSurvey3-28-07.mpeg

paygar

Die beiden Orbital Express Satelliten haben sich zum ersten mal voneinander getrennt. ASTRO und NextSat trennten sich mit Hilfe eines Roboterarmes von ASTRO und der Zwischenring wurde erflogreich abgesprengt. Danach kamen die beiden Satelliten wieder zusammen.


Ring Separation (Quelle: DARPA)


NextSat vor dem Widerzusammenkunft mit ASTRO (Quelle: DARPA)

Videos dazu gibt es hier: http://www.darpa.mil/orbitalexpress/mission_updates.html

http://www.spaceflightnow.com/news/n0704/18orbitalexpress/

hallo,

schlechte neuigkeiten:

Die Schwierigkeiten
Am vergangenen Freitag kam es im Rahmen eines Dockingversuchs zu einem Softwarefehler. Er führte dazu, dass sich beide Satelliten nicht wie geplant 30 Meter voneinander entfernten. Bereits bei neun Metern kam es zu einem Problem und der Flugsensorencomputer AC-2 meldete eine Anomalie. AC-2 sammelt und verarbeitet Daten der Rendezvous-Instrumente, darunter im sichtbaren und im infraroten Bereich arbeitende sowie ein Laser-Abstandsmesser. Daraufhin veranlasste ein automatisches Sicherheitssystem, dass sich ASTRO 120 Meter von NextSat entfernen sollte. Dies ist eine Sicherheitsroutine des Muttersatelliten, der eine Kollision während eines Dockingmanövers in jedem Falle verhindern soll.

Auf der Suche nach der Fehlerursache konnte das Bodenteam daraufhin nur noch beobachten, wie sich die Kontrollsoftware von ASTRO in den "freien Driftmodus" versetzte und damit die weitere Entfernung beider Satelliten auf über fünf Kilometer veranlasste.

Von offizieller Seite wurde mittlerweile bekanntgegeben, dass es innerhalb des Computers AC-2 einen schweren Fehler gegeben habe. Versuche, ihn neuzustarten seien bisher fehlgeschlagen. Eine Vermutung des Teams ist, dass hochenergetische Strahlung für die Fehlfunktion verantwortlich sein könnte. Der Beweis dafür steht aber noch aus.

http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/21052007202855.shtml

N'abend,
das von pikarl erwähnte Computerproblem ist bereits überwunden. Wie "Spaceflightnow" http://spaceflightnow.com/ heute berichtet (bisher nur in Kurzform), sind die beiden Satelliten bereits wieder zusammengekoppelt. Also hat das RvD auch über größere Entfernung geklappt.

Gruß
roger50

Moin,

alte Beiträge *ATV* entnommen.

Jerry

Die Orbital Express Mission wird in dieser Woche beendet. DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) hat die Meilensteine des Programms abgeschlossen. Ein möglicher Weiterbetrieb (Lebenszeit der beiden Satelliten ca. 1 Jahr) durch NASA oder USAF wird nicht durchgeführt, da beide Organisationen keine konkreten Pläne bzgl. der Mission haben.
Zum Abschalten werden beiden Satelliten ca. 1000km getrennt und Treibstoff wird abgelassen. Der Kleinere der Beiden, NextSat, wird in ca. 3 - 4 Jahren in die Atmosphäre eintreten und verglühen. Für den Großen, ASTRO, erwartet man bis zu 15 Jahre.

Höhepunkte der Mission waren:

• automatische Rendezvousmanöver
• Docken mittels eines Roboterarms [size=9](erinnert mich an das HTV-Konzept an der ISS: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4201.msg75713#msg75713)[font=Arial][/font][/size]
  
• Transfer von Treibstoff und Batterien zwischen beiden Satelliten

Quelle: http://www.spaceflightnow.com/news/n0707/04orbitalexpress/

So ein Hüh-und-Hott mit der Mission:

Durch das Pentagon wurde das Abschalten der beiden Satelliten erst ein mal aufgeschoben. Die USAF sucht noch nach weitere Tests, die man mit Orbital Express durchführen könnte. Immerhin sind noch ca. 300kg Treibstoff in ASTRO. Am Donnerstag soll entschieden werden.

Quelle: http://www.spaceflightnow.com/news/n0707/10orbitalexpress/

Moin Daniel,

sorry, ich muß da was korrigieren. Das sind nicht ~ 300 kg *Hydrazin - N₂H₄* sondern Pound = ~ 136 kg (454 g = 1 Pound)

Jerry

Stimmt ... können die nicht endlich metrisch denken !

Moin Daniel,

jau; aber was anderes. Sollen, falls keine weitere Mission erfolgt, diese ~ 136 kg hochgiftiges Hadrazin einfach so in den Weltraum *entsorgt* werden?

Jerry

Ich frage mich auch, ob es nicht ausreichend ist, um im Falle eines Verzichts auf das weitere Betreiben es für einen kontrollierten Absturz reichen würde. Immerhin haben wir schon genug Altmetall im Orbit

Tja, beides sind gute Fragen, Jerry und ILBUS. Aber ich habe keine Ahnung ...

Nun, man kann dieseFrage:

jau; aber was anderes. Sollen, falls keine weitere Mission erfolgt, diese ~ 136 kg hochgiftiges Hadrazin einfach so in den Weltraum *entsorgt* werden?
 

ganz pragmatisch beantworten:

Im Gegesatz zum Lebensraum der Erde ist der Kosmos, das All für uns unendlich gross. Eine Entsorgung in die Atmosphäre könnte im Extremfall gewisse Umweltschäden verursachen, bei der Entsorgung ins "All" ist ein solcher Fall praktisch ausgeschlossen, nahe bei Null.
Tönt ein bisschen zynisch, nur alle diese giftigen Substanzen kommen im Kosmos auch vor, inkl. tödliche Strahlung und anderer Unbill für uns Menschen.

 

So, jetzt ist doch Ende mit der Mission:

Quelle: http://www.darpa.mil/orbitalexpress/mission_updates.html

Die letzten Manöver wurden im Orbit durchgeführt. Zuletzt (16.07.07) wurde noch eine Annäherung aus großer Entfernung zwischen beiden Satelliten durchgeführt. Dabei ging es darum das Umschalten zwischen externer/absoluter und interner/relativer Navigation.
Beide Satelliten trennten sich auf ca. 400 km Entfernung. Ab 310 km Entfernung verlor ASTROs internes Navigationsystem direkten Kontakt zu NextSat. An diesem Punkt wurden die Daten zu NextSats Position über die Space-Surveillance-Netzwer und die Bodenstation an ASTRO übermittelt.  Mit diesen Daten führt ASTRO das letzte Rendez-vous-Manöver aus, bis seine Sensoren wieder NextSat auffassen konnten, um selbständig zu navigieren. Mit diesen Daten wurde dann wieder auf bis zu 500m an NextSat herannavigiert.
Anschließend wurden beide Satelliten abgeschaltet. Dabei wurde der "hinten" fliegende ASTRO auf einen etwas niedrigeren co-elliptischen Orbit gebracht, um eine mögliche Kollision beider von jetzt an passiver Satelliten zu vermeiden. NextSats Solarzellen wurden von der Sonne weggedreht, ASTROs Resttreibstoff wurde abgelassen. Am 21.07.07 (NextSat) bzw. 22.07.07 (ASTRO) waren beide Abschaltungen durchgeführt.

Und hier noch ein paar Wertungen/Stimmen zur Mission:

Quelle: http://www.spaceflightnow.com/news/n0707/23oe/

U.a. steht da, dass der Erfolg der Mission darin liegt, dass man endlich gezeigt hat, dass es technische möglicht ist In-Orbit-Servicing durchzuführen. Ob es eine Anwendung geben wird, kann noch nicht gesagt werden. Vorstellbar ist, dass man eine Flotte von Servicesatelliten in den gängigsten Satellitenbahnen (polar, sonnensynchron, geosynchron, LEO, GEO) parkt, um Satelliten mit Problemen zur Hilfe "zu eilen".
Übrigens hat das Gespann aus beiden Satelliten der Mission selbst auch gleich am Anfang genützt. Nach dem Start stellte man fest, dass ein Drallrad in ASTRO fehlerhaft installiert war. Bis zur Einspielung der angepassten Steuersoftware hat NextSat die Lagekontrolle übernommen. Natürlich sollte eigentlich ASTRO der Servicesatellit und der NextSat der in Not geradene sein .

Hätte man Next Sat und Orbitall Express mittels eigener Steuerdüsen in eine Mondumlaufbahn bringen können?
So hätte man Geld für eine neue Mondmission sparen können und man hätte eventuell ein Treibstoffdepod für künftige Misionen zum Mond.
Oder hätte man diese Satelliten in die Nähe der ISS bringen können und ein Andockmanöver versucht währe vieleicht 1/4 Progressflug erspart gewesen und mann hätte andere Fracht zur ISS gebracht.
Währe das alles möglich?

Hi orbitall_express,
Das Programm wird als Orbital Express bezeichned, die beiden Satteliten heißen NEXTSat und ASTRO und haben zusammen ein Gewicht von 924 kg, Progress von 7.450 kg und ich denke die Dockingports sind nicht kompatibel, außerdem sind die Orbits anders und ein andocken an die ISS ist nicht möglich. Ich kenn mich bei Fluchtbahnen zum Mond nicht aus, denke aber dass die beiden Satelliten aus eigener Kraft nicht die Möglichkeit haben zum Mond zu gelangen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Orbital_Express

paygar