Raumfahrt: Die ESA will ihre Raumsonden besser hören

Um eine Raumsonde von der Erde aus zu steuern, werden leistungsfähige Antennen benötigt, die Kommandos zu den Sonden funken, aber auch deren Antwortsignale auffangen. In Malargüe in Argentinien wurde nun eine riesige Antenne fertig gestellt, mit der die ESA täglich die Missionen Planck, Herschel, Venus Express und Mars Express betreuen möchte.

Elena Sellentin

Der Durchmesser der Antennenschüssel beträgt 35 Meter. — © ESA/S. Marti (Ausschnitt)

Da steht sie nun, 30 Kilometer südlich der argentinischen Stadt Malargüe: die neue Antenne der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA. Am 18. Dezember 2012 wurde sie offiziell eingeweiht. Mit einem Schüsseldurchmesser von 35 Metern gehört diese Antenne zu den größten, die der ESA zur Verfügung stehen. 610 Tonnen müssen bewegt werden, wenn die Europäische Raumfahrtbehörde die Schüssel ausrichtet um Kontakt zu einer ihrer Raummissionen aufzunehmen. Mit dieser Antenne sollen täglich die Satelliten Planck, Herschel, Venus Express und Mars Express betreut werden.

Um die Zuverlässigkeit der Antenne zu garantieren, erhält sie ihren Strom von einem eigenen Kraftwerk. Die Schüssel lässt sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu einem Grad pro Sekunde in alle Richtungen drehen. Bereits 2009 wurde mit dem Bau der Antenne begonnen, doch erst am 7. Dezember 2011 konnte die riesige Schüssel mit einem Kran in ihre Halterung gehievt werden. Am 14. Juni 2012 empfing die Antenne die ersten Testsignale von Mars Express, der zu diesem Zeitpunkt 193 Millionen Kilometer von der Erde entfernt war.

Die neue Antenne wird voraussichtlich im Frühjahr 2013 ihren vollen Betrieb im Netzwerk ESTRACK aufnehmen. Diesem Netzwerk gehören überall auf der Welt Antennen an, welche die Verbindung zwischen dem Kontrollzentrum der ESA in Darmstadt und den Raumsonden herstellen. Für Sonden, die mehrere Millionen Kilometer von der Erde entfernt sind, ist solch eine Kontaktaufnahme eine wahre Herausforderung: Die Antennen müssen hochpräzise ausgerichtet werden, um ihre Signale treffsicher über solch riesige Distanzen zu den Sonden zu funken. Im Gegenzug funken die Sonden ihre gewonnen wissenschaftlichen Daten zur Erde, die dann von den ESTRACK-Antennen aufgefangen werden. Die Datenübertragungsrate der ESTRACK-Antennen liegt dabei zwischen 256 Kilobit und 8 Megabit pro Sekunde.

Nicht jede Antenne im ESTRACK-Verbund eignet sich, um den Kontakt zu Sonden zu halten, die mehr als zwei Millionen Kilometer von der Erde entfernt sind. Für diese Aufgabe konzipierte und errichtete die ESA speziell ihre drei großen Deep-Space-Antennen, von denen nun mit der Station in Malargüe die letzte fertig gestellt ist. Ihre Schwestern stehen im Westen Australiens in der Nähe der Stadt New Norcia, und im spanischen Cebreros, 77 Kilometer westlich von Madrid. Die Station New Norcia wurde bereits 2002 fertig gestellt, Cebreros im Jahr 2005.

Diese Antennen können jedoch mehr, als nur den Funkkontakt zu Satelliten aufrecht erhalten: Mit ihnen lässt sich die Flugbahn der Sonden überwachen, sowie deren Aufenthaltsort und Geschwindigkeit. Darüber hinaus kann die Schüssel auch für meteorologische Beobachtungen eingesetzt werden.