Aus verschiedenen Gründen werden Raumfahrzeuge manchmal auf langen Reisen für Zeiträume "einschläfern" gelassen. Viele Systeme werden heruntergefahren und der Funkverkehr unterbrochen. Das Verfolgen von Raumfahrzeugen in sehr großen Entfernungen erfordert normalerweise, dass das Raumfahrzeug das schwache Signal empfängt, verstärkt und wenn möglich über einen schmalen Strahl von einer Antenne mit hoher Verstärkung erneut aussendet. Ich vermute also, dass schlafende Raumfahrzeuge in großen Entfernungen nicht sein können aktiv verfolgt, obwohl ihre Flugbahnen mit hoher Genauigkeit vorausberechnet werden können.
Diese Antwort brachte mich dazu, über den ganzen Prozess nachzudenken, und ich erinnerte mich an die Videos, in denen die Menge bei der ESA durchdrehte, als Rosetta aufwachte.
Im Video unten sieht es so aus, als hätte die Raumsonde Rosetta etwa 2,5 Jahre lang Winterschlaf gehalten. Ist dies die längste Zeit, in der ein Raumschiff ohne Ortung „eingeschlafen“ ist und dann pünktlich und am richtigen Ort „aufgewacht“ ist?
Der Grund, warum ich „planmäßig“ sage, ist, dass ich mich dafür interessiere, wie lange es Missionsplanern angenehm war, den Kontakt zu einem Raumschiff auf absichtliche, geplante Weise zu verlieren. War es wirklich 2,5 Jahre ohne Kommunikation? Gab es auch die ganze Zeit kein Tracking?
Dies und diese Antwort sind informative Lektüre zum Beispiel zum Aufwachen von Rosetta, und einige Referenzen zum Verfolgen (Ranging) finden Sie in dieser netten Antwort
Zunächst einmal, ja, Rosetta war tatsächlich 31 Monate lang ohne Kontakt. Das ist länger als New Horizons, das nicht länger als 202 Tage im Winterschlaf war . Dies sind die einzigen beiden Raumfahrzeuge, die ich finden kann, die diese Kriterien erfüllen.
Gab es auch die ganze Zeit kein Tracking?
Eine Nachverfolgung war nicht erforderlich. Der Satellit musste lediglich in Sichtweite der Antenne auf der Erde sein und die Erde musste in Sichtweite der Antenne auf dem Satelliten sein. Das lässt einen sehr großen Bereich für Fehler in der geschätzten Umlaufbahn, bevor der Satellit in den Ruhezustand versetzt wird.
Aus dem Video geht hervor, dass Rosetta zum Zeitpunkt des Aufwachens 45 Lichtminuten von der Erde entfernt war. Die Strahlbreite der 34-Meter-Hochleistungsantennen, die vom Deep Space Network der NASA verwendet werden, beträgt 0,077 Grad. (Ich würde annehmen, dass die High-Gain-Antennen der ESA ein ähnliches Verhalten aufweisen.) Bei 45 Lichtminuten entspricht dies einem Kursversatz von einer Million Kilometer. Die genaue Orbitbestimmung ist viel, viel besser als das (um Größenordnungen besser als das), sogar mit einer 31-Monats-Extrapolation.
Aus diesem Grund sind Winkelmessungen übrigens für die Bahnbestimmung von Weltraumfahrzeugen so gut wie nutzlos.
äh
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Hobbes
Josua
Jo