Die Proba-3-Erprobungsmission hat die Umwelttestkampagne erfolgreich abgeschlossen. Diese Kampagne, die in Ottobrunn (Deutschland) stattfand, konnte den Nachweis erbringen, dass die verschiedenen Ausrüstungen der Mission sowohl den beim Start entstehenden Bedingungen als auch den thermischen Verhältnissen in der Umlaufbahn standhalten können. Ergänzt wurden die Prüfungen durch verschiedene Tests zum Aktivieren der verschiedenen Mechanismen, aus denen die Mission besteht, sowie durch eine vollständige Überprüfung des Antriebssystems.

Proba-3 ist eine Erprobungsmission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), deren Ziel in der Demonstration der Technologie für den hochpräzisen Formationsflug von zwei Plattformen im Weltraum besteht. Die Mission, deren Start für 2024 geplant ist, umfasst zwei Satelliten, die in Formation fliegen und eine Region der Sonne beobachten werden, die normalerweise nicht sichtbar ist.

Unter Anderem wegen des hohen Maßes an Autonomie, das die Algorithmen an Bord umsetzen werden, der damit verbundenen Operationen und der erforderlichen Koordinierung zwischen den beiden Plattformen, die sich im Weltraum sehr nahe beieinander bewegen sollen, handelt es sich um eine besonders ehrgeizige Mission.

Proba-3 wird von einem Industrieteam entwickelt, das von Sener geleitet wird und mehr als 29 Unternehmen aus 14 verschiedenen Ländern umfasst.

Im Rahmen von Proba-3 ist GMV für eines der wichtigsten und komplexesten Bordsysteme dieser Mission, das Formationsflug-Subsystem (FFS), verantwortlich. Dies umfasst die Konzeption, Entwicklung und Validierung der eingebetteten Software dieses Subsystems in einer repräsentativen Simulationsumgebung des Bordcomputers sowie der elektrischen Schnittstellen. GMV ist auch für die Bereitstellung von Flugbeobachtungs- und -kontrollsystemen in den Bodeninfrastrukturen (Flight Dynamic System) verantwortlich, die die Bestimmung der Umlaufbahn und die Vorhersage von Ereignissen und Manövern umfassen. Beim FFS arbeitet GMV in Spanien mit der für die Steuerung und FDIR (Failure Detection, Isolation and Recovery) zuständigen Firma SENER, mit dem für das AOCS (Attitude and Orbit Control System) verantwortlichen Unternehmen NGC aus Kanada sowie mit GMV in Polen zusammen, das den Entwurf, die Umsetzung und die Erprobung der eingebetteten Funktion zur Berechnung der relativen Positionierung von Satelliten auf der Grundlage von GPS-Messungen verantwortet.

Erste Präzisions-Formationsflug-Mission

Proba-3 ist die weltweit erste hochpräzise Formationsflugmission im Weltraum. Die beiden an der Mission beteiligten Satelliten Occulter und Coronograph werden in einem Abstand von 150 m gehalten und bilden eine große, starre virtuelle Struktur, wobei die relative Genauigkeit zwischen ihnen im Millimeter- und Bogensekundenbereich liegt.

Die Trennung der beiden Proba-3-Satelliten wird einen Schatten auf die Sonnenscheibe werfen, der Details der umgebenden Korona sichtbar macht, die durch die Helligkeit des Sonnenlichts selbst oft verdeckt werden. Die beiden Systeme wiegen 350 kg bzw. 200 kg und werden im Weltraum durch eine Linse und einen Detektor gesteuert. Diese virtuell starre Struktur wird es ermöglichen, Befehle zur Drehung und zur Ausrichtung in eine beliebige, jeweils gewünschte Richtung zu empfangen. Auch der relative Abstand zwischen den beiden Raumfahrzeugen kann auf 25 bis 250 Meter eingestellt werden.

Um die End-to-End-Validierung der Formationsflugtechnologie zu vervollständigen, umfasst die Mission ein wissenschaftliches Instrument, einen Koronagraphen, der Bilder der inneren Sonnenkorona aufnehmen soll. Das Koronagraphen-System wird auf zwei Satelliten verteilt: einer trägt einen Detektor und der zweite eine Scheibe zur Verdeckung der Sonne.

Proba-3 wird die Machbarkeit einer wichtigen Technologie demonstrieren, die beispielsweise bei der Entwicklung von Großteleskopen eingesetzt werden kann, deren Hauptelemente (Linsen und Detektoren) ferngesteuert werden müssen, wobei ihre Positionen und relativen Abstände mit hoher Genauigkeit und Stabilität beizubehalten sind. Wenn die Technologie des Formationsflugs sich als machbar erweist, muss nicht mehr auf schwere und sperrige Faltstrukturen zurückgegriffen werden, so dass die Kosten für den Start in die Umlaufbahn und den Betrieb gesenkt werden können.