Mondsonde Capstone macht wieder Probleme

Die auf dem Weg zum Mond befindliche NASA-Raumsonde Capstone hatte wieder technische Probleme. Die Sonde verlor den Funkkontakt zur Erde und taumelt durch den Weltraum. Man ist bei der NASA aber zuversichtlich, das Problem beheben zu können.


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Die Capstone-Mission

Capstone (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) ist ein ca. 25 kg schwerer Nano-Satellit – vom Typ CubeSat 12U. Diese Sonde wurde im Juni 2022 in den Weltraum geschossen und ist seitdem auf dem Weg zum Mond, um bei der Ankunft in eine Umlaufbahn um den Mond einzuschwenken. Die Umlaufbahn soll später von der Mond-Raumstation (Lunar-Gateway) beflogen werden.

Der Flug zum Mond dauert, da der Schub zum Verlassen der Erdanziehung per Ionentriebwerk bereitgestellt wird. Mit der Mission will die NASA die Stabilität der Bahnen der zukünftig geplanten um den Mond kreisenden Raumstation Lunar – Gateway testen und den Einsatz autonomer Positionierungstechnologie überprüfen. Das Ganze ist Teil des Artemis Mondlandeprogramms und es ist eine Gesamtbetriebsdauer von 9 Monaten in der Umlaufbahn um den Mond geplant.

Bereits einmal Kommunikationsprobleme

Ich hatte im Blog-Beitrag Capstone Satellit auf dem Weg zum Mond bereits über das Projekt berichtet. Bereits kurz nach dem Start war die Kommunikation mit dem Nano-Satellit am 4. Juli 2022 für einige Zeit ausgefallen. Die Kommunikation klappte dann aber wieder. Am 7. Juli erklärte die NASA, was passiert war.

Während der Inbetriebnahme des NASA-Raumfahrzeugs CAPSTONE stellte das Deep Space Network-Team inkonsistente Entfernungsdaten fest. Bei der Untersuchung dieses Problems versuchte das Betriebsteam des Raumfahrzeugs, Diagnosedaten über das Funkgerät des Raumfahrzeugs abzurufen, und sendete einen falsch formatierten Befehl, der das Funkgerät funktionsunfähig machte. Das Fehlererkennungssystem des Raumfahrzeugs hätte das Funkgerät sofort neu starten müssen, was jedoch aufgrund eines Fehlers in der Flugsoftware des Raumfahrzeugs nicht geschah. 

Das autonome Flugsoftwaresystem von CAPSTONE konnte den Fehler schließlich beheben und die Kommunikation zwischen dem Raumfahrzeug und dem Boden wiederherstellen, so dass das Team die Wiederherstellungsprozeduren einleiten und die Steuerung des Raumfahrzeugs wieder aufnehmen konnte. 

Neues Kommunikationsproblem

Nun berichten Medien wie heise über erneute Probleme des Raumfahrtzeugs. Die NASA hatte erneut den Kontakt über den Satelliten für 24 Stunden verloren.  Die NASA hat am 12. September 2022 hier über das Problem berichtet. Am 8. September 2022 wurde eine Korrektur der Flugbahn vorgenommen. Während oder kurz nach einem geplanten Flugbahnkorrekturmanöver kam es dann zu Problemen und die Raumsonde geriet so stark ins Taumeln, dass die Trägheitskreisel des Lagesystems die Sonde nicht mehr stabilisieren konnten.

Die Funkverbindung zur Erde riss ab – CAPSTONE versuchte etwa 24 Stunden lang, mit der Bodenstation zu kommunizieren. Als dann wieder eine Funkverbindung bestand und Telemetriedaten empfangen werden konnten, ergab deren Auswertung: Dass das Raumfahrzeug taumelte, die Bordcomputersysteme sich regelmäßig neu starteten und das Raumfahrzeug mehr Energie verbrauchte, als es über seine Solarzellen erzeugte.


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Über das Deep Space Network der NASA hat das Missionsteam den Kontakt zu CAPSTONE wiederhergestellt. Die Systeme des Raumfahrzeugs wurden neu konfiguriert, um die Situation zu stabilisieren. CAPSTONE befindet sich nach wie vor im sicheren Modus und ist jetzt im positiven Energiebereich, d. h. es erzeugt mehr Energie aus den Solarzellen, als das System verbraucht.

Navigationsdaten, die nach dem Auftreten des Problems gesammelt wurden, deuten darauf hin, dass das Flugbahnkorrekturmanöver vom 8. September abgeschlossen oder fast abgeschlossen war, als das Problem auftrat. Das bedeutet, dass sich die Sonde weiterhin auf der vorgesehenen Flugbahn befindet und auf Kurs zu ihrer nahezu geradlinigen Halo-Umlaufbahn um den Mond ist. Die NASA wertet jetzt die Daten aus, um ihre Wiederherstellungspläne für die Mission entsprechend anzupassen.


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