Das ESOC haucht Sentinel-1 Leben ein

Der Start eines Satelliten ist ein komplizierter und höchst komplexer Vorgang, an dem Fachleute unterschiedlichster Disziplinen an verschiedenen Orten der Welt beteiligt sind.

Der Weg ins All beginnt am Startkomplex in Sinnamary/Kourou in Französisch-Guyana, von dem Sentinel-1 mit einer Sojus-Rakete ins All befördert wird. Zuvor bereiten die Steuerungs- und Betriebsexperten des Europäischen Satellitenkontrollzentrums der ESA (ESOC) in Darmstadt die aufwendige „Launch and Early Orbit Phase“ (LEOP) vor, die unmittelbar mit dem Start beginnt.

Sentinel-1 wird geweckt

Dieser als kritischste Phase angesehene Teil einer Mission ist mit der Aktivierung und Erprobung aller Bordsysteme abgeschlossen. Die Flugkontrolleure sind erst zufrieden, wenn alle Grundfunktionen des Satelliten in den vorgegebenen Wertebereichen arbeiten. Dazu zählen die Aktivierung von an Bord gespeicherten Computerprogrammen, das Entfalten der beiden zehn Meter langen Solarzellenpaddel, das behutsame Ausfahren der Radarantenne, die Wärmeregulierung des Satelliten und die Lageregelung.

Etwa 30 Minuten nach dem Start erfolgt der erste Status-Check der Bordsysteme. Nach zwei Stunden wird die Lageregelung des Satelliten aktiviert und eine Box mit kleinen Kameras angeschaltet. Diese sollen die Entfaltung der Solarpaddel und der Radarantenne dokumentieren, die sich über mehrere Stunden erstrecken. Wenn alle Systeme erfolgreich aktiviert worden sind, ist die LEOP-Phase nach etwa 72 Stunden abgeschlossen. Es folgt die Commissioning-Phase zur Überprüfung und Kalibrierung der wissenschaftlichen Instrumente. Diese dauert etwa drei Monate.

Datenveredelung auch in Oberpfaffenhofen

Nach dem erfolgreichen Abschluss der Commissioning-Phase beginnt der Routinebetrieb. Den führt das Mission Operations Centre (MOC) am ESOC durch. Die vom Radar an Bord des Satelliten erzeugten Daten werden über Bodenstationen in Svalbard (Norwegen), Matera (Italien), Maspalomas (Gran Canaria, Spanien) und Prudhoe Bay (Alaska, USA) in das ESA Data Circulation Dissemination Network eingespeist. Es handelt sich hierbei um ein „Wide Area Network“ (Copernicus-WAN), das aus zwei redundanten Glasfaserleitungen besteht, die je zehn Gigabit Daten pro Sekunde übertragen können. Das Netzwerk wurde von der deutschen Firma T-Systems realisiert.

Der Sentinel-1-Rohdatenstrom wird von den vier Bodenstationen über die Glasfaserleitungen zu zwei „Processing and Archiving Center“ (PAC) zur weiteren Bearbeitung geleitet. Eines der beiden PACs befindet sich beim Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum des DLR in Oberpfaffenhofen. Das zweite PAC betreibt die Firma Infoterra in Großbritannien. In diesen beiden Centern werden die globalen Daten archiviert und die thematischen Datensätze für die sechs Kerndienste von Copernicus durch Multiprozessorsysteme erzeugt. Anschließend

Mit EDRS auf die Datenautobahn

Die großen Datenmengen werden mitels Laserstrahl über einen EDRS-Relaissatelliten zur Erde übertragen

Zusätzlich zur normalen Funkübertragung ist auf Sentinel-1 ein Laser Communications Terminal der Firma Tesat aus Backnang integriert. Es kann Daten in hoher Geschwindigkeit über EDRS-Relaisstationen zur Erde übertragen. Allein Sentinel-1 wird täglich bis zu 3 Terabyte Daten zur Erde senden. Bei Envisat waren es gerade einmal 0,3 Terabyte pro Tag.

EDRS ist das European Data Relay Satellite System der ESA. Es überträgt riesige Informationsmengen mittels Laserstrahlen von niedrig fliegenden Satelliten – wie beispielsweise Sentinel – über geostationäre Satelliten blitzschnell zur Erde. Im Anschluss werden die Daten in das Copernicus-WAN eingespeist.

Zur Übertragung nutzt Sentinel-1 ein Laserterminal an Bord von Eutelsat-9B, einem geostationären Kommunikationssatelliten, der gleichzeitig als EDRS-Datensatellit fungiert. Auf diese Weise können Daten auch dann zur Erde gesendet werden, wenn sich keine Bodenstation im Blickfeld des Satelliten befindet. Von Eutelsat 9B gelangt der Datenstrom dann per Funk über das sogenannte Ka-Band zur Erde. Dahinter steckt das bisher leistungsfähigste Frequenzband von 27 bis 40 GHz.