AO-40/Phase-3D

Der AMSAT-OSCAR 40 (P3-D) Satellit wird durch die ARIANE-5 Rakete in einen sogenannten Transferorbit befördert. Anschließend muss AO-40 aus eigener Kraft in den Zielorbit mit einem Apogäum von rund 47.000 km und einem Perigäum von rund 5.000 km kommen. Außerdem muss die Bahnneigung auf über 60° angehoben werden, um die Versorgung der dichter bevölkerten Nordhalbkugel zu verbessern. Für diese Bahnmanöver besitzt der Satellit zwei eigene Triebwerke.

1. Ein 400N-Flüssigkeitstriebwerk
2. Ein elektrisches Lichtbogentriebwerk (ATOS)

Durch das hohe Startgewicht des Satelliten (650 kg) sind einige Tricks nötig um den Zielorbit zu erreichen. Wenn AO-40 den Transferorbit nach Plan erreicht, dann soll die Bahnkorrektur und Betriebsaufnahme folgendermaßen vorgenommen werden:

• Erfolgt der Start planmäßig befindet sich AO-40 in einem elliptischen Orbit mit einem Apogäum von 34.000 bis 39.000 km.
• Ca. 3 h nach dem Start geht die 70 cm Bake an den Rundstrahlantennen auf Sendung (400 bps PSK-Format). Kommandostationen aus Australien und Neuseeland nehmen ersten Kontakt zum Satelliten auf.
• Ca. 4-5 h nach dem Start ist der Satellit auch in Europa zu hören.
• In den folgenden Tagen werden alles Systeme an Bord überprüft, inkl. IHU-2, RUDAK etc.
• Die Lagesensoren und die magnetische Lageregelung werden in Betrieb genommen.
• Der Satellit wird ausgerichtet und per ATOS-Triebwerk in einen Übergangsorbit mit einer Apogäumshöhe von 60.000 bis 80.000 km gebracht. Dieses Manöver dauert ca. 9 Monate.

In dieser Zeit wird der Satellit bereits gut 4 Monate für eingeschränkten Betrieb zur Verfügung stehen. Allerdings sind die Signale durch die hohe Entfernung, einen ungünstigen Sonnen- und Antennenwinkel schwächer als im späteren Normalbetrieb.

• Nach den 9 Monaten wird der 400N-Motor die Inklination auf über 63° bringen. Das dauert etwa 5-6 Wochen.
• Danach wird mit dem 400N-Triebwerk das Apogäum auf das Ziel von 47.700 km reduzieren.
• Lageregelung, Drallräder etc. werden auf die Funktion überprüft. Ist alles OK geht der Satellit von der Spinstabilisierung zur 3- Achsenstabilisierung über.
• Die Solarpanels werden entfaltet, die Antennen zur Erde ausgerichtet und die Transponder gehen mit hoher Leistung für den allgemeinen Normalbetrieb auf Sendung.

Durch diese Abfolge erreicht AO-40 schon nach einen Jahr den endgültigen Orbit statt wie früher geplant erst anch zwei Jahren.

Musterorbit mit Hörbarkeitszone, wenige Stunden nach dem Start

• Hintergrundinfos zum Orbit
• Infos zu P3-D
• P3-D Frequenzen
• P3-D Bodenstationen
• Infos zum Telemetrieempfang
• Telemetriespezifikationen für P3-D

Einige Musterkeplerelemente von Viktor Kudielka, OE1VKW:

Start: 01 August 2000 23:00:00 UT
Apogee: 39122 km, Perigee 590 km

P3D 001
1 99001U 00099Z   00214.97200000  .00000000  00000-0  00000-0 0   016
2 99001   6.5000 109.0000 7340000 176.0000   0.0000  2.04300000    09

Start: 01 August 2000 23:00:00 UT
Apogee: 34122 km, Perigee 590 km

P3D 002
1 99002U 00099Z   00214.97200000  .00000000  00000-0  00000-0 0   017
2 99002   6.5000 109.0000 7060000 176.0000   0.0000  2.37400000    06

Datensätze für den endgültigen 16-h-Orbit:

Date: 07 January 2002 (Orbit #600)

P3D 003
1 99003U 00099Z   02007.00000000  .00000000  00000-0  00000-0 0   034
2 99003  63.5000 327.0000 7830000 352.0000   0.0000  1.50000000  6009

Date: 01 July 2013 (Orbit #6900):

P3D 004
1 99004U 00099Z   13182.00000000  .00000000  00000-0  00000-0 0   042
2 99004  74.0000  87.0000 6000000 315.0000   0.0000  1.50000000 69006