Ausgabe 501

Jonathan's Space Report                 Deutsche Übersetzung von Markus Dolensky
Nr. 501                                              6. Juni 2003, Cambridge, MA
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Redaktionsnotiz
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Meinen Dank an alle, die mich anlässlich des 500. JSR beglückwünschten.

Shuttle und Raumstation
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Die Langzeitbesatzung 7 bestehend aus Juri Malentschenko und Edward Lu befindet 
sich an Bord der Raumstation. Sojus TMA-2 ist an die Raumstation gekoppelt und 
dient als Rückkehrkapsel. 

Nach dem Abmontieren der Booster wurde Atlantis am 14. März im Shuttle-Wartungs-
hangar geparkt. Discovery und Endeavour befinden sich in den anderen beiden War-
tungsbuchten. Meiner Einschätzung nach wird der Flugbetrieb der Raumfähren An-
fang oder Mitte 2004 wieder aufgenommen werden.

Kürzliche Starts
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Der japanische Satellit USERS ist zur Erde zurückgekehrt. Das Servicemodul SEM 
trennte sich am 29. Mai 1906 UTC vom Wiedereintrittsmodul REM, der Raketenmotor 
zündete um 2045 UTC und änderte die Umlaufbahn auf -110 x 450 km und die Wasse-
rung erfolgte schätzungsweise um 2123 UTC nahe der Inselgruppe Ogasawara. Die 
geplante Landeposition war 22,5° N 151,5° E. Die Katalognummer 2002-42A blieb 
mit dem Wiedereintrittsmodul assoziiert und SEM wurde als 2002-42H auf einer 
Bahn von 474 x 489 km registriert. Der letzte Umlauf des Raumfahrzeugs USERS am 
28. Mai erfolgte auf einer etwas niedrigeren Bahn von 473 x 484 km. (Danke an 
Tomoko Steen für das Übersetzen von Webinhalten der USERS-Seite!)

Europas erste Marssonde ist unterwegs. Mars Express (ME) wurde am 2. Juni 1745 
UTC auf einer Starsem Sojus-FG mit einer Fregat-Oberstufe von Baikonur in 
Kasachstan gestartet. Die Trägerrakete Sojus-FG platzierte ME/Fregat mit dem 
Abschalten der dritten Stufe um 1754 UTC auf einer marginal orbitalen Flugbahn. 
Meine Schätzung ist (-1 +/- 20) x 200 km x 51,8°. Während die Fregat um 1755 UTC 
erstmals für eine Brenndauer von 21 Sekunden zündete und eine Umlaufbahn von 177 
x 177 km x 51,8° erreichte, fiel die Drittstufe in den Pazifik. Um 1903 UTC 
zündete die Fregat ein zweites Mal für 14 Minuten und gelangte auf eine helio-
zentrische Umlaufbahn. Um 1917 UTC separierte sich die Fregat und zündete später 
noch einmal, um sicherzugehen, den Mars zu verfehlen. Es war der erste Einsatz 
einer Fregat als Oberstufe der verstärkten Sojus-FG-Rakete.

Mars Express hat eine Leermasse von 555 kg. Zusammen mit 427 kg Treibstoff und 
den 60 kg des Landers Beagle 2 sind es insgesamt 1042 kg (die russische Welt-
raumagentur gibt allerdings 1120 kg für die Masse an). Die Instrumentierung um-
fasst MARSIS, das erste aktive Radar auf einer planetarischen Mission seit 
Apollo 17, das unter die Oberfläche blicken kann; HRSC, eine hochauflösende 
Farbkamera; OMEGA, ein Infrarotsensor; das Planetarische Fourier-Spektrometer, 
es arbeitet im Millimeterwellenbereich und dient molekularen Untersuchungen; 
SPICAM, zur Messung einer Absorptionslinie von Ozon im Ultravioletten und einer 
Wasserlinie im Infraroten; ASPERA-3 misst das Partikelumfeld; und das Mars-Funk-
forschungsexperiment mit der Bordfunkanlage. ME ist mit einem 400-N-Triebwerk 
ausgestattet, das dem des Spacebus-Fernmeldesatelliten ähnlich ist und mit 
dessen Hilfe eine elliptische, polare Umlaufbahn um den Mars erreicht werden 
soll.

Russland startete am 4. Juni Kosmos 2398, einen Navigationssatelliten der Parus-
Klasse, an Bord einer leichten zweistufigen Trägerrakete 11K65M Kosmos-3M. Der 
Satellit gelangte von Plessezk aus auf eine Umlaufbahn von 969 x 1014 km x 
83,0°.

Registrierung von Satelliten bei der UNO
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Die Tabellen des UNO-Registers auf meiner Webseite wurden aktualisiert:

http://hea-www.harvard.edu/~jcm/space/un/un.html*

Ebenso die Liste der Übeltäter von nicht registrierten Satelliten:

http://hea-www.harvard.edu/~jcm/space/un/un_paper1.html*

Großbritannien teilte der UNO (im UNO-Dokument ST/SG/SER.E/417/Rev.1) mit, dass 
Inmarsat Ltd. (London) zum Betrieb der INMARSAT-Satelliten lizenziert wurde und 
die Absicht besteht, entsprechende Angaben für die ordnungsgemäße Registrierung 
zur Verfügung zu stellen. Es wird jedoch ausdrücklich abgelehnt, als Ursprungs-
land im Sinne der Konvention zur Registrierung aufzutreten. Das ist etwas eigen-
artig, denn auch wenn Inmarsat Ltd. einmal eine zwischenstaatliche Organisation 
war, so war ihr Hauptsitz stets in London. Es ist schwer zu erkennen, welcher 
andere Staat für die Registrierung zuständig sein könnte (in der Vergangenheit 
wurden zwischenstaatliche Institutionen von ihren Gastländern registriert, es 
sei denn sie richteten ihr eigenes Register bei der UNO ein, was bei INMARSAT 
nicht der Fall ist). Es will mir scheinen, dass Großbritannien sich der Haftung 
für diese Satelliten entziehen will. Nachdem Großbritannien jetzt auch für das 
mittlerweile privatisierte und auf Bermuda ansässige Unternehmen Intelsat die 
Meldungen beim Funkbüro der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) vornimmt, 
sollte es diese Satelliten auch registrieren. Unterdessen registrierten die USA 
rückwirkend drei Raumfährenflüge der frühen 90er, die versehentlich ausgelassen 
worden waren (STS 44 und 66 fehlen noch immer).

Das Missionsprofil des US-Luftwaffenprogramms 827 (CANYON)
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Im Zuge meiner Bemühungen, die Liste der Objekte im geostationären Gürtel zu 
bereinigen (was wegen der Problematik des Weltraumschrotts von Interesse ist), 
habe ich nochmals einen Blick auf die bekannten Fakten des Signalaufklärungs-
satellitenprogramms CANYON geworfen.

Der von der US-Luftwaffe entwickelte CANYON war der erste geosynchrone Signal-
aufklärungssatellit. Die Starts erfolgten zwischen 1968 und 1977 als Teil des 
Programms A der NRO. Das Programm war hochgeheim (und ist es auch noch 20 Jahre 
nach dem Ende des Programms) und viele Jahre lang hielten es Beobachter für ein 
DSP-Frühwarnsatellitensystem der ersten Generation. Für die Starts des Pro-
gramms 827 wurde die verstärkte Trägerrakete des Typs Atlas SLV-3A/Agena D von 
Cape Canaveral eingesetzt. Die Nachfolger von CANYON wurden unter den Bezeich-
nungen CHALET, VORTEX und MERCURY gestartet. Auf den letzten MERCURY-Fehlstart 
folgende amtliche Verlautbarungen deuten an, dass es sich trotz der geänderten 
Tarnnamen und verschiedener Satellitenvarianten, um Satelliten eines einzigen 
geostationären Funkaufklärungsprogramms handelt. Es wird vermutet, dass das 
CANYON-Raumfahrzeug einen zylinderförmigen Satellitenbus von etwa 1,5 m Durch-
messer aufwies, an den eine oder mehrere große Antennen angeschlossen waren. Die 
Daten sollen an eine Bodenstation bei Bad Aibling in Deutschland übermittelt 
worden sein. Ohne über die genauen Details der Mission oder die Fähigkeiten des 
Raumfahrzeugs spekulieren zu wollen, kann man doch mit einiger Gewissheit davon 
ausgehen, dass die Synchronbahnen hauptsächlich über jenen Längengraden statio-
när waren, die eine Überwachung der UdSSR und Chinas erlaubten.

Es gab die folgenden sieben CANYON-Starts:

             Satellit           Trägerrakete   SNr.    Rampe        Startdatum
CANYON 1     AFP-827 F1 (7501)  Atlas Agena D (5501A)  CC LC13    6. Aug. 1968
CANYON 2     AFP-827 F2 (7502)  Atlas Agena D (5502A)  CC LC13   13. Apr. 1969
CANYON 3     AFP-827 F3 (7503)  Atlas Agena D (5203A)  CC LC13    1. Sep. 1970
CANYON 4     AFP-827 F4 (7504)  Atlas Agena D (5503A)  CC LC13    4. Dez. 1971
CANYON 5     AFP-827 F5 (7505)  Atlas Agena D (5204A)  CC LC13   20. Dez. 1972
CANYON 6     AFP-827 F6 (7506)  Atlas Agena D (5506A)  CC LC13   18. Juni 1975
CANYON 7     AFP-827 F7 (7507)  Atlas Agena D (5507A)  CC LC13   23. Mai  1977

(Der letzte Start sorgt für einige Verwirrung. Es ist nämlich möglich, dass am 
23. Mai 1977 ein AFP-472 Aquacade gestartet wurde und dass der Start von 
CANYON 7 am 11. Dezember 1977 erfolgte, wenngleich Fotografien der Nutzlasthülle 
eher auf den oben aufgelisteten Datensatz hindeuten.)

CANYON 4 ging bei einem Fehlstart verloren. Es gibt verschiedene Informations-
quellen, die Anhaltspunkte hinsichtlich des operationellen Profils der anderen 
CANYON-Missionen geben:

1) Die Bahnparameter, die den Vereinten Nationen gemeldet wurden - sie sind 
   lückenhaft und manchmal falsch. (Anmerkung: die UNO-Daten enthalten besten-
   falls Bahnhöhe und Neigung und keinen vollständigen Parametersatz (TLE), der
   die Berechnung der Satellitenposition erlauben würde).

2) Durch das Royal Aircraft Establishment (RAE) veröffentlichte Bahnparameter.

3) Einträge (ohne Bahnparameter) im Satellitenkatalog des Space Command.

4) Ein Kommentar im Aerospace Daily vom 6. November 1969, der in einem Brief
   von Geoff Richards an Spaceflight (37.316) im Jahre 1995 zitiert wurde, und
   von zwei Agenas sprach, "die auf einer ballistischen Bahn einen geo-
   synchronen Orbit erreicht hatten, wo sie als Antrieb und der Lagekontrolle
   ihrer Nutzlasten dienten". (Kann mir bitte jemand ein Telefax mit der 
   betreffenden Seite des Aerospace Daily zuschicken?)

Betrachten wir zunächst die Daten der UNO. Die Angaben für CANYON 1, 2, 3, 5 und 
6 sind konsistent:
  ID                                       Periode Peri    Apo    Inkl
 1968-63A                                  1436,0 31680 x 39862 x  9,9
 1969-36A                                  1436,0 32672 x 39251 x 10,2
 1970-69A                                  1441,9 31947 x 39855 x 10,3
 1972-101A                                 1440,4 31012 x 40728 x  9,7
 1975-55A                                  1422,0 30200 x 40800 x  9,0

Diese spezifischen Bahnen sind beinahe geosynchron aber elliptisch und geneigt 
und erscheinen charakteristisch für das CANYON-Programm (und möglicherweise auch 
für manche seiner Nachfolger) zu sein. Für CANYON 7 ist kein geosynchroner Orbit 
gegeben:
  1977-38A            739,0 min  191 x 40980 km x 27,1°
Das ist eine plausible Transferbahn. Zu dieser Zeit begannen die USA mit der 
Praxis, nur die Parameter der Transferbahn vieler als geheim eingestufter Satel-
liten anzugeben, selbst wenn ein Satellit nur kurz auf dieser Bahn war. Im 
November 1984 jedoch wurde ein weiteres Objekt dieses Starts, 1977-38C, katalo-
gisiert:
  1977-38C            1440,0 min  34325 x 34500 km x 0,3°

Das ist bedenklich, denn die Bahn ist äquatorial und viel kreisförmiger als jene 
der CANYON-Nutzlasten - es kommen leise Zweifel daran auf, dass 1977-38 ein 
CANYON ist, allerdings wirklich nur leichte Zweifel, da mein Vertrauen in die 
Zuverlässigkeit der UNO-Daten gering ist. Meiner Vermutung nach deutet die Kata-
logisierung von 38C auf ein Manöver am Ende der Lebenszeit hin und nicht auf 
verbesserte Sensoren, die ein existierendes Objekt verfolgen, und so könnte es 
sich um ein Objekt handeln, dass zum Zeitpunkt der Registrierung abgestoßen 
wurde.

Die interessanteste Information betrifft den Orbit von 1975-55B, der Agena-
Raketenstufe von CANYON 6:
  1975-55B             1416,0 min   29700 x 40400 km x 8,0°
Diese Umlaufbahn ist jener der Nutzlast ähnlich, weist aber auf ein kleines 
Manöver zur Separierung hin. Was ist mit den anderen Agena-Stufen?

Die Endstufen von CANYON 1, 2 und 3 wurden nie katalogisiert - bis Mai 2003! Es 
wurden keine Bahnelemente herausgegeben, daher ist alles, was wir daraus ablei-
ten können, dass 2003 von den Agenas dieser Starts angenommen wird, dass sie 
noch im Orbit sind und sich getrennt von ihren Nutzlasten bewegen. Die Agena von 
CANYON 5 wurde zum Zeitpunkt des Starts katalogisiert und der UNO wurde eine 
Umlaufbahn gemeldet, die identisch mit der der Nutzlast war. Bei geheimen Starts 
geben die USA manchmal die gleiche Bahn für jedes Objekt an, auch wenn einzelne 
Module nie auf dieser Bahn waren. Daher ist das für mich kein endgültiger Beweis 
dafür, dass die Agena von CANYON 5 auf einem Orbit mit einer Periode von 1440 
Minuten war - es ist aber ein starkes Indiz. Für die Agena von CANYON 7 wird die 
gleiche Transferbahn angegeben, wie für ihre Nutzlast. 

RAE sagt über 1970-69B "Orbit wie 1970-46B" (eine RHYOLITE-Agena in GTO). Das 
ist offenbar eine Vermutung und kann getrost angezweifelt werden. Für 1972-101B 
geben sie eine Umlaufbahn von 200 x 33370 km x 28,12° an, wobei der Vermerk "un-
gefähr" auf eine Vermutung hindeutet. Bei 1975-55B wird die Bahn der UNO ange-
geben, wobei aber fälschlicherweise von einem Titan-Start die Rede ist. Für 
1977-38 sind "ungefähre" Bahnen verzeichnet, die ebenfalls ignoriert werden 
dürfen. Überhaupt scheint es, dass RAE über keinerlei Daten verfügte, die über 
jene des UNO-Archivs hinausgingen.

Was können wir daraus schließen? Ich biete drei Szenarien an. In allen Fällen 
können wir davon ausgehen, dass die Agena den Einschuss auf eine niedrige Park-
bahn mit einer Neigung von 28 Grad vornahm. Es folgte eine zweite Zündung auf 
eine geostationäre Transferbahn und eine antriebslose Phase bis zum Erreichen 
der geostationären Höhe.

Szenario 1:
Die Agena trennte sich nach dem GTO-Einschuss und die Nutzlast erreichte separat 
ihr Apogäum. Zum Erreichen des operationellen Orbits wurde eine Feststoffstufe 
eingesetzt (möglicherweise eine Aerojet SVM-3, von der angenommen wird, dass sie 
bei einem geheimen Programm Verwendung fand).

Für dieses Szenario spricht, dass keine andere Agena je einen Apogäumseinschuss 
vornahm (wenngleich sie zweifellos dazu in der Lage war). In Ermangelung zusätz-
licher Daten ist es das naheliegendste Szenario und es ist, was RAE vermutete.

Gegen das Szenario sprechen die angegebene Bahn für 1975-55B und der Kommentar 
in Aerospace Daily.

Szenario 2:
Bei den ersten drei Missionen wurde die Agena am Apogäum gezündet und blieb für 
die gesamte Lebensdauer mit der Nutzlast verbunden. Bei späteren Missionen war 
die Nutzlast schwerer und Szenario 1 kam zum Zug.

Für dieses Szenario spricht die (bislang) fehlende Registrierung der Agena-Rake-
ten der ersten drei Flüge, was darauf hindeutet, dass es keine separate Agena 
gab. Dies wäre eine natürliche Fortentwicklung aus anderen geheimen Agena-
Missionen dieser Zeit, (z. B. MIDAS-RTS) bei denen die Agena als Satellitenbus 
für Langzeitmissionen diente. Dieses Szenario schien bis zur jüngsten Katalogi-
sierung der fehlenden Agenas als das Plausibelste. Es ist jedoch auch möglich, 
dass es sich um einen irregeleiteten Versuch der bürokratischen Katalogisierung 
handelt, bei dem die Bücher in Ordnung gebracht werden sollen, ohne dass es tat-
sächliche Bahndaten gibt, und dem die unverifizierte Annahme von Space Command 
zugrunde liegt, dass die Agenas sich abtrennten. Außerdem ist das Zuordnen von 
aufgespürten Objekten zu einem bestimmten Start über einen Zeitraum von 
30 Jahren hinweg schwierig. Folglich ist für mich Szenario 2 nunmehr viel weni-
ger wahrscheinlich, aber nicht völlig ausgeschlossen.

Szenario 3:
Die Agena zündete am Apogäum. Bei den ersten drei Missionen könnten sie während 
der operationellen Lebensdauer mit dem Raumfahrzeug verbunden gewesen sein, um 
die Lagekontrolle zu übernehmen, während das Dreiachsen-Lagekontrollsystem des 
Satelliten ausgetestet wurde (diese Strategie wurde bei einigen der frühen Spio-
nagesatelliten des Typs KH-7 angewandt). Die Agena wurde dann erst später 
während der Mission abgetrennt. Alternativ dazu könnte die Meldung im Aerospace 
Daily bedeuten, dass während der ballistischen GTO-Phase die Energieversorgung 
sichergestellt wurde und die Abtrennung sogleich nach Erreichen der endgültigen 
Bahn erfolgte. Bei den späteren Missionen erfolgte die Abtrennung der Agena un-
mittelbar nach dem Apogäumsmanöver. Die Nutzlast verfügte über kleine Düsen, um 
die Bahn nach der Separierung von der Agena zu justieren. Die Agenas blieben auf 
Bahnen, die 1975-55B ähnlich sind.

Szenario 3 scheint am Besten zu den vorhandenen Daten zu passen. Bei Durchsicht 
der Daten ergibt sich kein überzeugender Beweis dafür, dass CANYON-Agenas auf 
der geostationären Transferbahn blieben. Das führt mich zur Schlussfolgerung, 
dass alle leergebrannten Agena-D-Raketenstufen der CANYON-Starts sich separat 
von den Satelliten auf Bahnen mit 1410 - 1450 Minuten Umlaufperiode bewegen (bei 
ursprünglich etwa 10 Grad Inklination) und typische Bahnparameter sind 31000 x 
40000 km x 10°. Folglich werden diese Agenas zu meinem Verzeichnis der Objekte 
im geosynchronen Gürtel hinzugefügt werden.

Rückmeldungen zu dieser Analyse sind willkommen. Eine exklusive Erwähnung gibt 
es für jeden, der das Trümmerteil 1977-38C identifizieren kann.


Tabelle kürzlich erfolgter Starts
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Datum  UT     Name              Trägerrakete    Startgelände     Aufgabe    I.D.

 8 Mai 1128   GSAT-2            GSLV            Sriharikota      Komm.       18A
 9 Mai 0429   Hayabusa          M-V             Kagoshima        Sonde       19A
13 Mai 2210   Hellas Sat 2      Atlas V 401     Canaveral SLC41  Komm.       20A
24 Mai 1634   Beidou            CZ-3A           Xichang          Navigation  21A
 2 Jun 1745   Mars Express      Sojus-FG/Fregat Baikonur LC31    Sonde       22A
 4 Jun 1923   Kosmos 2398       Kosmos-3M       Plessezk         Navigation  23A

.-------------------------------------------------------------------------.
|  Jonathan McDowell                 |  phone : (617) 495-7176            |
|  Harvard-Smithsonian Center for    |                                    |
|   Astrophysics                     |                                    |
|  60 Garden St, MS6                 |                                    |
|  Cambridge MA 02138                |  inter : jcm@cfa.harvard.edu       |
|  USA                               |          jmcdowell@cfa.harvard.edu |
|                                                                         |
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