Satellit EDRS-C überzeugt im Schalltest

Bremen / Ottobrunn, 13. November 2018. Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen des Bremer Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB SE, ist Hauptauftragnehmerin für Entwicklung und Bau des Satelliten EDRS-C. Bei EDRS-C handelt es sich um den zweiten Knotenpunkt des European Data Relay Systems (EDRS), auch SpaceDataHighway genannt, einer zwischen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und Airbus gegründeten öffentlich-privaten Partnerschaft. Der Telekommunikationssatellit wird derzeit im Raumfahrttestzentrum der IABG einer mehrmonatigen Testkampagne unterzogen, mit der er sich für den Raumflug qualifizieren muss. Den Schalltest hat der SmallGeo-Satellit am 06.11.2018 erfolgreich abgeschlossen.

Mit diesen akustischen Tests wurde an zwei Tagen geprüft, ob der Satellit den Belastungen, die während des Raketenstarts und der Reise in den Weltraum auftreten, standhalten kann. Hier handelt es sich um Schallwellen, die beim Start vom Triebwerk und durch aerodynamische Lasten erzeugt werden und auf den Satelliten einwirken.

Kann der Satellit den akustischen Lasten beim Ritt ins All standhalten?

Der knapp vier Meter hohe EDRS-C wurde für diese Testreihe in das 14 Meter hohe Schall-Labor des Raumfahrttestzentrums der IABG in Ottobrunn gebracht. Aus einer Wand führen drei unterschiedlich große Schalltrichter; bei der Testdurchführung tritt hier der exakt regelbare Schallpegel aus. Der Satellit ist genau so konfiguriert, wie er für den Raketenstart auf der Trägerrakete untergebracht werden wird. Er ruht auf seinem Adapter, mit dem er später auf der Rakete verankert wird. Den Satelliten umgeben mehrere Mikrofone. Für den akustischen Test wurden rund vierhundert Beschleunigungssensoren am Satelliten angebracht – entsprechend viele Kabel führen zu Datenaufzeichnungsgeräten. Die Schallverteilung wird in Frequenzbändern vorgegeben und reicht von 30 Hz bis 10 kHz. Mit Druckluft, es handelt sich um gereinigte atmosphärische Luft in entsprechender Reinraum-Qualität, kann ein maximaler Schalldruck von 156 dBA hergestellt werden. Reist ein Satellit beispielsweise in der oberen Position der europäischen Ariane 5 Rakete in den Weltraum, muss die Anlage beim Schalltest um die 143 dBA produzieren, um die Lasten zu simulieren. Beim Akustik-Test im 8 x 8 Meter großen Schall-Labor treffen den Satelliten die Lasten von allen Seiten, denn das „aus einem Stück“ Beton gegossene Schall-Labor wird mit einem 140 Tonnen schweren Schiebetor und einer weiteren Schallschutztür dicht gemacht, so dass der Schall von den Wänden immer wieder zurück geworfen wird.

Spannung während der Schalltests

Natürlich ist es jedes Mal spannend, wenn sich die beiden hohen Tore nacheinander langsam in Bewegung setzen und schließen, danach die Druckluft hörbar einströmt und schließlich das Startkommando gerufen wird. Während der Tests verfolgen die Teams von IABG und OHB gemeinsam an Monitoren, wie es um den Probanden steht. Zwei Kameras übertragen Live-Bilder vom Satelliten im Inneren der Kammer: nur seine „Iso-Folie“, die MLI (multi layer insulation), bewegt sich ganz leicht im Luftdruck. Auf anderen Bildschirmen laufen Unmengen verschiedener Daten in unterschiedlichen Darstellungen. Nach dem Test übergibt die IABG die generierten Daten der Sensoren an die „Analysten“ von OHB – jetzt hat die Stunde der Struktur-Ingenieure geschlagen, die anhand der übereinander gelegten Kurven Anomalien ableiten könnten, sollte es welche geben. Erfreulicherweise konnten sie rasch „grünes Licht“ geben, und der Satellit kann seine Reise durch verschiedene Testkammern und -hallen im rund 4.000 Quadratmeter großen Reinraumbereich des Testzentrums fortsetzen, denn sein Testprogramm ist noch nicht beendet.

„EDRS-C hat jetzt auch unter Beweis gestellt, dass er die Vibrations- und Akustiklasten, die beim Raketenstart und in der Phase bis zum Erreichen der Erdumlaufbahn auftreten, unbeschadet aushalten kann“, freut sich Dr. Stefan Voegt, EDRS-C Projektleiter der OHB System AG. „Ich danke allen Beteiligten für die tolle Teamarbeit. Unter Verwendung großer Helium-Ballons bzw. Schienensysteme werden wir demnächst demonstrieren, dass sich die Solarpanels und die Antennen in der Schwerelosigkeit ordnungsgemäß ausfahren lassen. Außerdem werden wir noch den Nachweis bringen, dass die Nutzlasten ihre Performance erreichen und dass die Antennen wie geplant abstrahlen“.

Ticket ins All für 2019 gelöst

Der EDRS-C Satellit bleibt noch bis etwa April 2019 im Testhaus. Rund fünf Wochen vor dem geplanten Starttermin im zweiten Quartal 2019 beginnt der Transport zum Startplatz Kourou in Französisch Guyana. Eine Ariane 5 Rakete wird den EDRS-C in den Weltraum transportieren. Die OHB System AG entwickelte und fertigte den Satelliten im Auftrag von Airbus. EDRS-C basiert auf der von OHB im Rahmen des ARTES-Programms der ESA (Advanced Research in Telecommunications Systems) entwickelten SmallGEO-Plattform.

Der auf modernster Lasertechnologie basierte SpaceDataHighway ist die weltweit erste „Glasfaser am Himmel“. Gebildet wird er durch ein einzigartiges System von Satelliten, die durch ein Netz von Bodenstationen dauerhaft miteinander verbunden sind. Dabei befindet sich der erste – EDRS-A – bereits im Weltraum und deckt ein Gebiet ab, das von der amerikanischen Ostküste bis Indien reicht. Täglich können Daten mit einem Volumen von bis zu 40 Terabyte übertragen werden, die von Beobachtungssatelliten, UAVs und bemannten Flugzeugen mit einer Geschwindigkeit von 1,8 Gbit/s erfasst werden.

Informationen zum European Data Relais System finden Sie auf der Website der ESA:
http://www.esa.int/Our_Activities/Telecommunications_Integrated_Applications/EDRS

Information zum SpaceDataHighway finden Sie auf der Website von Airbus:
SpaceDataHighway.airbus.com/

Informationen zur SmallGEO-Plattform finden Sie auf der Website der OHB SE:  https://www.ohb.de/de/space-systems/satelliten/