Am Nachmittag des 24. Februar 2012 um 17:15 Uhr Nach zwei wetterbedingten Starts in der Vorwoche in der Vorwoche war das dritte Mal definitiv ein Zauber für ULA, und der Start verlief nominell (das ist wissenschaftliches Gespräch für "fantastisch").
Aber was machte diesen Tag, diese Zeit die Recht Zeit zu starten? Mögen sie es einfach, eine Arbeitswoche mit einem Raketenstart zu beenden? (Nicht, dass ich ihnen die Schuld geben könnte!) Und was ist mit dem Wetter? Warum sollten Sie sich die Mühe machen, sich überhaupt auf einen Start vorzubereiten, wenn das Wetter nicht vielversprechend aussieht? Wo ist die Logik darin?
Wie sich herausstellt, ist es beim Start wirklich so ist Raketenwissenschaft.
Es gibt viele Faktoren, die mit Starts verbunden sind. Offensichtlich all die unglaubliche Technik, die nötig ist, um eine Trägerrakete zu planen und zu bauen, und natürlich ihre Nutzlast - was auch immer sie gerade startet. Aber es endet sicher nicht dort.
Startmanager müssen die Anforderungen der Mission berücksichtigen, bei der die Nutzlast letztendlich im Orbit landen muss… oder möglicherweise sogar darüber hinaus. Das Timing ist entscheidend, wenn Sie Ziele bewegen möchten. In diesem Fall handelt es sich bei den Zielen um bestimmte Punkte im Weltraum (im wahrsten Sinne des Wortes). Dann wird die Art der Rakete verwendet und von wo aus sie abgefeuert wird. Nur dann kann das Wetter in die Gleichung eingehen, und normalerweise erst in letzter Minute, um festzustellen, ob der Countdown fortgesetzt wird, bevor das Startfenster geschlossen wird.
Wie groß dieses Startfenster sein kann - von einigen Stunden bis zu einigen Minuten - hängt von vielen Dingen ab.
Anna Helney vom Kennedy Space Center hat kürzlich einen Artikel „Aiming for a Open Window“ zusammengestellt, in dem erklärt wird, wie dieser Prozess funktioniert:
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Die wichtigsten entscheidenden Faktoren für den Startzeitpunkt sind die Richtung des Raumfahrzeugs und die solaren Bedürfnisse. Erdbeobachtungsraumfahrzeuge können beispielsweise in eine erdnahe Umlaufbahn geschickt werden. Einige Nutzlasten müssen zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Punkt eintreffen, um sich möglicherweise mit einem anderen Objekt zu treffen oder sich einer bereits vorhandenen Satellitenkonstellation anzuschließen. Bei Missionen zum Mond oder zu einem Planeten wird auf ein sich bewegendes Objekt in großer Entfernung abgezielt.
Beispielsweise begann das Raumschiff Mars Science Laboratory der NASA am 26. November 2011 seine achtmonatige Reise zum Roten Planeten mit einem Start an Bord einer Atlas V-Rakete der United Launch Alliance (ULA) von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida. Nach dem ersten Druck des leistungsstarken Atlas V-Boosters schickte die Centaur-Oberstufe das Raumschiff auf einer bestimmten Spur von der Erde weg, um das Labor mit seinem kurvengroßen Curiosity Rover am 6. August 2012 im Mars Gale Crater zu platzieren Aufgrund der Lage des Mars relativ zur Erde besteht die Hauptstartmöglichkeit für den Roten Planeten nur einmal alle 26 Monate.
Darüber hinaus haben Raumfahrzeuge häufig solare Anforderungen: Sie benötigen möglicherweise Sonnenlicht, um die zur Erreichung der Missionsziele erforderlichen wissenschaftlichen Erkenntnisse zu erbringen, oder sie müssen das Sonnenlicht meiden, um tiefer in die dunklen, fernen Bereiche des Weltraums zu schauen.
Diese Präzision war für das Raumschiff Suomi National Polar-Orbiting Partnership (NPP) der NASA erforderlich, das am 28. Oktober 2011 an Bord einer ULA Delta II-Rakete von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien aus gestartet wurde. Der Erdbeobachtungssatellit kreist in einer Höhe von 512 Meilen und schwenkt 14 Mal täglich von Pol zu Pol, während sich der Planet um seine Achse dreht. Ein sehr begrenztes Startfenster war erforderlich, damit das Raumschiff den aufsteigenden Knoten genau um 13:30 Uhr überqueren konnte. Ortszeit und scannen Sie die Erdoberfläche zweimal täglich, immer zur gleichen Ortszeit.
Alle diese Variablen beeinflussen die Flugbahn und die Startzeit eines Fluges. Eine erdnahe Mission mit spezifischen Zeitanforderungen muss zum richtigen Zeitpunkt abheben, um in dieselbe Umlaufbahn wie ihr Ziel zu gelangen. Eine Planetenmission muss normalerweise starten, wenn die Flugbahn sie von der Erde weg und auf den richtigen Kurs bringt.
Laut [Eric Haddox, dem leitenden Flugdesigningenieur im Launch Services-Programm der NASA] ist das Ziel eines bestimmten Ziels - eines anderen Planeten, eines Treffpunkts oder sogar eines bestimmten Ortes in der Erdumlaufbahn, an dem die Sonnenbedingungen genau richtig sind - a ein bisschen wie Skeet-Schießen.
"Du hast dieses Objekt, das in die Luft fliegen wird, und du musst es abschießen", sagte Haddox. "Sie müssen beurteilen können, wie weit Ihr Ziel entfernt ist und wie schnell es sich bewegt, und sicherstellen, dass Sie zur gleichen Zeit denselben Punkt erreichen."
Haddox betonte aber auch, dass sich die Erde um ihre Achse dreht, während sie die Sonne umkreist, was die Startrampe zu einer beweglichen Plattform macht. Bei so vielen sich bewegenden Spielern müssen Startfenster und Flugbahnen sorgfältig choreografiert werden.
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Es ist eine faszinierende und komplexe Reihe von Themen, die Missionsmanager genau richtig machen müssen, um den Erfolg eines Starts sicherzustellen - und damit den Erfolg einer Mission, egal ob es sich um einen Kommunikationssatelliten im Orbit oder einen Rover auf dem Mars handelt… oder irgendwo viel, viel weiter.
