Die ersten Satelliten 2

So, heute kommt der zweite Teil, der erste Teil erschien schon gestern.

WRESAT (29.11.1967)

Eine weitere Besonderheit in der Geschichte ist WRESAT. Die Abkürzung steht für Weapons Research Establishment Satellite. Er ist benannt nach der Organisation die ihn startete. Die Besonderheit ist, das die Trägerrakete zum größten Teil nicht von Australien stammte. Es gab das SPARTA Programm, ein gemeinsames Programm der USA, England und Australien bei der mit der Redstone die schon Explorer 1 startete. Das SPARTA Projekt war ein Test eines frühen Raketenabfangsystems. Die USA stellten dazu die SPARTA Rakete, eine Redstone mit einer Antares Oberstufe, die dritte Stufe der Scout. Von den elf Exemplaren war eine übrig und die wurde von Australien mit einer eigenen dritten Stufe erweitert. WRESAT hatte die Form eines Kegels und sollte Reentryphänomene untersuchen. Er war an der Basis 76 cm breit, 1,59 m hoch jedoch fest mit der dritten Stufe verbunden sodass die Gesamtlänge 2,17 m betrug. Er wog 45 kg ohne und 72,6 kg mit dritter Stufe.

Wresat gelangte in eine 173 × 1.119 km × 83,3 Grad Bahn, bedingt durch das niedrige Perigäum hatte er nur eine kurze Lebensdauer schon nach 642 Umläufen am 10. Januar 1968 trat er wieder in die Erdatmosphäre ein, Daten funkte er nur über 73 Orbits.

Ohsumi (26.2.1970)

Ohsumi war der erste japanische Satellit. Der Einstieg Japans in die Raumfahrt begann mit Höhenforschungsraketen, die ihre Namen nach den Buchstaben im griechischen Alphabet bekamen. Aus der Kappa Serie (Buchstabe K) entstand ab 1963 die schwere Höhenforschungsrakete der L-Serie (Lambda), die 100 kg Nutzlast auf 1.800 km Höhe bringen konnte. Aus der Höhenforschungsrakete Lambda 4H entstand mit einer zusätzlichen vierten Stufe und zwei Boostern an der Unterstufe von 1963 bis 1966 die erste japanische Trägerrakete Lambda 4S. Die Booster brannten nur wenige Sekunden, besaßen aber einen enormen Schub von über 250 kN. Stabilisiert wurde die erste und zweite Stufe durch aerodynamische Finnen. Der Satellit fest war mit der kugelförmigen vierten Stufe verbunden und die Nutzlastspitze umhüllte beide.

Die Nutzlastkapazität der 9.400 kg schweren Rakete betrug nur 23 bis 26 kg. Der Satellit war ein 26-seitiges polygonales Prisma mit einem Radius von 75 cm. Die Batterien wurden von 5.184 Solarzellen gespeist, die auf dem Satellitenkörper montiert waren. Die durchschnittliche Leistungsaufnahme betrug 10,3 Watt. Ohsumi hatte fünf Experimente zur Beobachtung der ionosphärischen Temperatur und Dichte, Messungen der Sonnenemission und Messungen energiereicher Teilchen. Ohsumi wog 9 kg, meist wird aber die Masse zusammen mit der dritten Stufe an der er verblieb genant, das sind 24 kg. Geplant war ein 500 km großer kreisförmiger Orbit, erreicht wurde aber ein stark elliptischer Orbit von 331 × 5.115 km × 33,3 Grad. Er blieb durch das hohe Apogäum bis zum 1. August 2003 im Orbit.

Es dauerte lange bis Japan ihren eigenen Satelliten startete, denn der erste von fünf Starts fand schon 1966 statt. Drei Jahre lang gab es sogar eine Pause, weil der Projektleiter Itokawa sich mit anderen Dingen beschäftigen musste. Erst der letzte Start gelang. Danach ging Japan an die viel erfolgreichere My-Serie. Japan war damit die vierte Nation die einen eigenen Satelliten erfolgreich mit einer eigenen Rakete in den Orbit.

DFH-1 (24.4.1970)

DFH-1 ist Chinas erster Satellit. Er wurde mit der „Langen Marsch 1“ (Chang Zheng 1) gestartet, die aus der ICBM Dong Feng 5 entwickelt wurde. Die Nutzlast der CZ-1 (Chang Zheng 1) war mit rund 300 kg verglichen mit der Größe der Rakete sehr klein. Sie wurde nur zweimal zum Start von Chinas ersten Satelliten eingesetzt und wurde dann von leistungsfähigeren Modellen abgelöst. Um den PR-Effekt (der erste Satellit strahlte nur die Melodie von „Der Osten ist rot“ aus), zu maximieren, wurde der Satellit in eine Bahn mit 70 Grad Bahnneigung anstatt 42 Grad Bahnneigung dem Breitengrad des Startorts gestartet. Diese Bahn zieht über alle Kontinente hinweg, während die energetisch optimale Bahn große Teile Nordamerikas und Europas nicht passiert. Der erste Satellit mit der Bezeichnung DFH-1 (Dong Feng Hong 1 = „Der Osten ist Rot 1“) wogt 173 kg und konnte nur diese Melodie abspielen. Er war fest mit der Oberstufe verbunden, die zusätzlich zur optischen Erfassung der Umlaufbahn mit reflektierender Folie überzogen war. Das war schon damals unüblich, auch wenn viele erste Satelliten reine technische Satelliten waren die nur erproben sollten das die Rakete den Orbit erreicht. Das Konzept ein Lied abzuspielen wurde dann aber von Nordkorea noch fast drei Jahrzehnte später übernommen. Sinn machte es keinen, denn nur mit leistungsfähigen Empfangstationen konnte man das Signal empfangen, es ist also für die meisten Chinesen nicht zugänglich. „Der Osten ist rot“ in dem auch die Bezeichnung der ICBM (Dongfeng = „Der Osten) vorkommt ist ein Loblied auf Mao Tsedong. DFH-1 ist ein Polyeder von 1 m Durchmesser. Er gelangte in einen 437 × 2387 km Orbit mit einer Bahnneigung von 68.4 Grad. Inzwischen (April 2023) ist der Orbit auf 429 × 2.021 km abgesunken. Nach 20 Tagen verstummte der Musikbox Satellit Chinas.

Propspero (28.10.1971)

Die Geschichte von Englands erster und einziger Trägerrakete ist eine traurige Geschichte. Dabei hatte England eigentlich alles, um eine Trägerrakete zu bauen. England hatte am Ende des zweiten Weltkriegs die Entwickler des Walther-Antriebs übernommen. Das war ein U-Boot Antrieb der Wasserstoffperoxid zersetzte. In einer ersten Umsetzung des Prinzips wurde mit dem Heißgas einer Turbine angetrieben, in einer weiteren Stufe der enthaltene Sauerstoff genutzt um Diesel zu verbrennen. Daraus wurde ein Raketenantrieb entwickelt, der bei dem Raketenflugzeug Me-163 auch eingesetzt wurde.

In England entwickelten die „Beutedeutschen“ die Höhenforschungsrakete Black Knight mit vier Triebwerken, die mit Wasserstoffperoxid / Kerosin angetrieben wurde. Die Idee war nun einfach diese Rakete zu nehmen, die Triebwerkszahl zu verdoppeln und so die erste Stufe daraus zu konstruieren. Eine Halbierung der Black Knight, mit zwei Triebwerken, ergab die zweite Stufe und ein fester Antrieb „Waxwing“ genannt, die dritte. So entstand die Trägerrakete „Black Arrow“.

England konnte sich nur dazu entschließen, wenn es möglichst wenig kostet, so wurde ein Budget von 9 Millionen Pfund über drei Jahre genehmigt. Geplant waren drei Starts, davon der erste Suborbital mit zwei Stufen, zwei mit Satelliten. Anspruchsvolle Satelliten, die ursprünglich vorgesehen waren wurden aus Kostengründen gestrichen. Bedingt durch die geringe Finanzierung wurde auch nichts daraus, nach Frankreich die vierte Nation zu werden die einen eigenen Satelliten startet. England wurde von Japan und China überholt.

Der erste suborbitale Flug ohne dritte Stufe scheiterte, sodass er wiederholt werden musste, was erfolgreich war. Der dritte Flug, der erste mit einem Satelliten, scheiterte erneut und nun wollte die Regierung schon das Projekt einstellen. Da noch zwei Träger in der Fertigung waren, sollten wenigstens diese gestartet werden. Beim vierten Start gelangte Prospero – interner Codename X-3 – in einen elliptischen Orbit von 545 × 1.582 km Erdentfernung. Prospero war ein oktogonaler Satellit mit einem maximalen Durchmesser von einem Meter. Er wog 66 kg. Seine primären Aufgaben waren Mikrometeoritenmessungen und der Test funktechnischer Anlagen. Der für ein Jahr Betrieb ausgelegte Wissenschaftssatellit wurde 19 Monate lang betrieben, bis sein Bandrekorder ausfiel. Danach wurde er regelmäßig einmal pro Jahr kontaktiert, 1996 abgeschaltet. Versuche ihn 2011 zu kontaktieren, blieben erfolglos, 2021 gab es den Plan zum 50-sten Jubiläum ihn zu bergen, doch davon hat man auch nichts mehr gehört. Seine Umlaufbahn hat sich kaum geändert und liegt derzeit bei 527 × 1.288 km. Die letzte Black Arrow wurde dann nicht mal mehr gestartet und steht heute in einem Museum, der ihr zugedachte X-4 Satellit wurde von einer Scout gestartet. England ist damit die einzige Weltraumnation, die einmal eine Trägerrakete entwickelte und schon vor deren ersten Erfolg beschloss, sie wieder einzustellen.

Rohini RS-1 (18.7.1980)

Nachdem die wichtigsten Industrienationen ihre eigene Trägerrakete hatten und auch alle Atommächte einen Satelliten selbst gestartet hatten, dauerte es über ein Jahrzehnt bis das erste Entwicklungsland folgte: Indien. Rohini wurde mit der SLV gestartet. Die SLV (Standard Launch Vehicle) war eine nur mit festen Treibstoffen angetriebene Rakete. Die maximale Nutzlast von 40 kg Gewicht war im Verhältnis zur Startmasse von 17,8 t sehr gering. Das lag vor allem an der hohen Leermasse der Stufen von über 20 Prozent. Bemerkenswert ist weiterhin die extrem schlanke Form des Trägers – 24 m Höhe bei nur 1 m Durchmesser. In diesem Punkt, wie auch der Konzeption, ist die SLV mit der japanischen Lambda vergleichbar. Es gelang erst der zweite Start, die SLV wurde nur viermal bis 1983 eingesetzt und dann durch die leistungsfähigere ASLV ersetzt.

Rohini RS-1 wog 35 kg, war eine 0,7 × 0,7 × 0,6 m großer Polyeder. und hatte nur Experimente zur Überwachung der Rakete an Bord. Er gelangte in einen 305 × 919 km Orbit 44,7 Grad geneigt zum Äquator.

Rohini RS-1 arbeitete bis zum 17. August 1980 und verglühte am 29.5.1981 in der Atmosphäre.

Ofeq’-1 (19.9.1988)

Israel, obwohl technisch problemlos in der Lage, eine eigene Trägerrakete zu entwickeln tat dies erst relativ spät. Der Start erfolgt mit der israelischen Shavit, einer militärischen Mittelstreckenrakete die angeblich aus südafrikanischen Vorbildern entwickelt wurde. Israel startete bisher nur die Ofeq-Serie von Aufklärungssatelliten mit der eigenen Trägerrakete, andere israelische Satelliten werden von kommerziellen Trägern gestartet. Über die Ofeq’ weiß man wenig es sind militärische Aufklärungssatelliten. Sie werden als einzige Satelliten von der Palachmin-Luftwaffenbasis aus Richtung Westen gestartet. Aus zwei Gründen. Zum einen fallen so die Stufen nicht in arabische Nachbarländern – neben den politischen Folgen wird auch Reverse-Engineering befürchtet. Zum anderen passieren die Satelliten so den nahen Osten öfters als auf sonnensynchronen Bahnen, seit 1988 hat Israel 13 Ofeq-Satelliten gestartet, nur einen, ein Radarsatellit mit der indischen PSLV weil seine Bahn von Israel aus nicht erreichbar war. Ofeq-1 wog 155 kg, ist ein 1,2 × 1,2 × 2,3 m großer polygonaler Zylinder und gelangte in einen 242 × 1.033 × 142,8 Grad Orbit. Er trat am 14.1.1989 wieder in die Erdatmosphäre ein.

Omid (2.2.2009)

Irans erster Satellit Omid „Hoffnung“ war ein einfacher Kommunikationssatellit. 40 × 40 × 40 cm groß und 27 kg schwer diente er zur „Store and Forward“ Kommunikation, das heißt Daten konnten an ihn gesendet werden und später woanders abgerufen. Omid gelangt in einen 246 × 377 km × 55,5 Grad Orbit der keine große Lebensdauer hatte. Schon am 25.4.2009 verglühte er wieder. Nach Irans Angaben wurden in sieben Wochen über 700 Nachrichten über den Satelliten ausgetauscht.

Bemerkenswert ist das Iran vor Nordkorea erfolgreich einen Satelliten in den Orbit brachte und das beim ersten Anlauf. Denn nach Experten stammt die Technologie von Irans Trägerrakete „Safir“ von Nordkorea. Nordkorea machte 1998 auch einen Startversuch mit einer ähnlichen Trägerrakete, ging dann aber zu einer größeren Rakete über die erst zwei Jahrzehnte später zur Verfügung stand.

Kwangmyongsong-3-ho 2-hogi (12.12.2012)

Man glaubt es kaum, aber im dritten Jahrtausend, 50 Jahre nach dem Wettlauf um den ersten Satellitenstart gab es tatsächlich nochmals ein ähnliches Rennen, nämlich zwischen Nord- und Südkorea. Nordkorea startete 2006 und 2009 zweimal die Unha Rakete „Milchstraße“. Der erste Start gilt als ICBM Test, der zweite war mit Sicherheit ein Satellitenstart der jedoch fehlschlug. Schon 1998 versuchte Nordkorea mit der kleineren Paektusan-1 Rakete einen Satelliten zu starten. Diese gleicht nach den Aufnahmen der iranischen Safir. Der Satellit „Kwangmyongsong“ sollte das „Lied von General Kim Il Sung“ und „Lied von General Kim Jong Il“ und „Juche Korea“ bei 27 MHz abspielen – genau das gleiche leistete auch der erste chinesische Satellit, nur hatte dieser nur einen Song zur Auswahl. Der „Musikbox Satellit“ wurde allerdings nie im Ausland vernommen. Nach diesem ersten Startversuch kam aber kein weiterer Start.

Die Unha war erst auf den dritten Anlauf im April 2012 erfolgreich. Nur der letzte Startversuch wurde auch von Nordkorea bestätigt. Der Satellit „Kwangmyongsong-3-ho 2-hogi“ (Heller Stern 3, Einheit 2) soll ein Erdbeobachtungssatellit von 100 kg Masse mit Quaderform (80 × 60 × 60 cm) gewesen sein. Ob er tatsächlich Daten lieferte ist umstritten. Ausländische Stationen empfingen von ihm keine Signale, Nordkorea sagt er würde weiter arbeiten. Veröffentlichte aber keine Bilder. Der Satellit gelangte in einen 497 × 588 km × 97,4 Grad Orbit, also einen nahezu kreisförmigen sonnensynchronen Orbit. Am 7.2.1016 wurde der Nachfolger Kwangmyongsong-4, der etwas schwerer ist gestartet. Seitdem ist es still geworden um Nordkoreas Satellitenprogramm.

Naro Scientific Satellite (30.1.2013)

Nur 49 Tage später startete Südkorea ihren ersten Satelliten. Anders als der nordkoreanische Satellit wurde der Naro Scientifc Satellite – benannt nach dem Naro Space Center – nur teilweise von einer südkoreanischen Rakete gestartet. Von der KSLV (Korea Space Launch Vehicle) stammt die erste Stufe aus Russland, es ist eine verkleinerte Version des Angara URM, also der Zentralstufe mit einer frühen Version des RD-191 Triebwerks. Nur die Oberstufe stammte von Nordkorea. Angekündigt 2004, sollte der erste Start schon 2005 erfolgen, er fand aber erst 2009 statt und scheiterte. Es löste sich die Nutzlastverkleidung nicht ab. Beim zweiten Test am 10.6.2010 scheiterte die russische Stufe kurz vor Brennschluss und es gab gegenseitige Vorwürfe über die Ursache zwischen Südkorea und dem russischen Hersteller der Stufe. So verzögerte sich der dritte und letztendlich erfolgreiche Start um zwei Jahre, was Nordkorea die Gelegenheit gab zuvorzukommen. Schlussendlich war Kim Yong Un alleine durch die Medienberichterstattung ja über den anstehenden Starttermin informiert. Bei einer Startmasse von 140 t transportierte die KSLV 1 nur 100 kg in einen 800 × 1500 km Orbit. STSAT-2C trägt sechs Experimente: Das Laser-Retroreflektor-Array (LRA) ermöglicht die zentimetergenaue Verfolgung des Satelliten durch Satelliten-Laser-Entfernungsstationen (SLR), die den International Laser Ranging Service (ILRS) bilden. Eine Langmuir-Sonde wird zur Bestimmung der Elektronentemperatur, der Elektronendichte und des elektrischen Potenzials des Plasmas eingesetzt. Der Space Radiation Effects Monitor (SREM) wird für Messungen und Überwachung der erdnahen Weltraumumgebung eingesetzt. Außerdem werden die Reaktionsradbaugruppe (RWA), der IR-Sensor (IRS) und der Femtosekunden-Laseroszillator (FSO) zur Überprüfung neuer Weltraumtechnologien eingesetzt. Der 100 kg schwere Satellit hat die Form eins Quaders von 1,0 × 2,4 × 2,4 m Größe. Er gelangte in einen 301 × 1.413 km × 80,3 Grad Orbit und verglühte am 14.2.2013. Dies war auch der letzte Flug der KSLV 1 „Naro“. Ihr einziger Zweck scheint es gewesen zu sein den ersten südkoreanischen Satelliten zu starten.

Wenn man es ganz genau nimmt, dann ist erst am 21.6.2022, beim zweiten Flug der von Südkorea nun selbst entwickelten KSLV-2 „Nuri“ der PVSAT ein 180 kg schwerer Testsatellit zusammen mit 1.500 kg Ballast der erste südkoreanische Satellit der mit einer vollständig selbst entwickelten Rakete in den Orbit gelangte. Die Nuri wiegt mit 200 t nur 50 Prozent mehr als die Naro, hat dank dreier anstatt zwei und leistungsfähiger Stufen aber eine viel höhere Nutzlast von 3,3 t.

Unten noch die vollständige Tabelle aller Starts mit „eigenen“ Raketen (nun ja, zumindest teilweise eigenen Raketen). Es ist außer Konkurrenz da die ESA ja keine nationale Raumfahrtagentur ist auch der erste erfolgreiche Start der Ariane 1 dabei mit der CAT-Techologiekapsel.

Liste der erfolgreichen Erststarts der Weltraumnationen
Nr.	Datum	Nutzlast	Trägerrakete	Startplatz	Nation
1	04.10.1957	1-y ISZ­	Sputnik 8K71PS	Baikonur	UdSSR
2	01.02.1958	Explorer 1	Jupiter-C	Cape Canaveral	USA
3	26.11.1965	Asterix	Diamant A	Hammaguir	Frankreich
5	29.11.1967	WRESAT	SPARTA	Woomera	Australien
6	11.02.1970	Ohsumi	Lambda 4S	Kagoshima Space Centre	Japan
7	24.04.1970	DFH-1	Chang Zheng 1	Jiuquan Space Centre	China
8	28.10.1971	Prospero	Black Arrow	Woomera	England
9	24.12.1979	CAT 01	Ariane 1	Centre Spatial Guyanais	Europa
10	18.07.1980	Rohini RS-1	SLV-3	Siriharakota	Indien
11	19.09.1988	‚Ofeq-1	Shaviyt	Palachim Air Force Base	Israel
12	02.02.2009	Omid	Safir	Shahroud Semman	Iran
13	12.12.2012	Kwangmyongsong-3-ho 2-hogi	Unha-3	Sohae Sat Launching Center	Nordkorea
14	30.01.2013	Naro Scientific Satellite	Naro-1	NARO Space Center	Südkorea