Start einer Ariane 5, Archivbild. Quelle: CC BY-SA-2.0, Spotting973, Wikimedia Commons.
Start einer Ariane 5, Archivbild. Quelle: CC BY-SA-2.0, Spotting973, Wikimedia Commons.

Am 25. Januar 2018 um 23:20:07 MEZ hob eine Ariane 5 Typ ECA von der ELA-3-Startrampe des Centre Spatial Guyanais ab [1], besser bekannt als Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana. Mit an Bord waren zwei Nachrichtensatelliten, SES-14 des luxemburgischen Satellitenbetreibers SES, vielen vielleicht bekannter als Betreiber der ASTRA-TV-Satelliten, sowie Al Yah 3 des Betreibers Al Yah Satellite Communications Company aus den Vereinigten Arabischen Emiraten (VAE). Diese Satelliten sollte die Ariane auf den Weg zur geostationären Umlaufbahn in 35786 km Höhe über dem Äquator bringen, 42164 km vom Erdmittelpunkt entfernt, wo sie die Erde synchron mit deren Rotation umkreisen würden, so dass man sie von der Erde aus mit fest installierten Antennen an ortsfester Stelle am Himmel würde anpeilen können, wie wir das von TV-Satelliten gewohnt sind.

Um die geostationäre Bahn zu erreichen, sollten die Satelliten von der Ariane auf einem sogenannten supersynchronen Transferorbit ausgesetzt werden, einer elliptischen Bahn, die etwas mehr Höhe als die geostationäre Bahn im erdfernsten Punkt erreicht – in diesem Fall war der erdnächste Punkt in 249 km und der erdfernste in 45234 km Höhe über der Erde bei einer Bahnneigung von 3,0° zum Äquator geplant. Aus diesem Orbit sollten die Satelliten leicht aus eigener Kraft auf ihre geplanten Orbitalpositionen 47,5 Grad West vor der Küste von Brasilien bzw. 20° West mitten über dem Atlantik manövriert werden können. Zu diesem Zweck und um ihre Positionen trotz Störungen durch die Gezeiten von Sonne und Mond für die geplante Betriebsdauer halten zu können, verfügen die Satelliten über Triebwerke zum Manövrieren. Der verfügbare Treibstoff begrenzt somit auch ihre Lebensdauer im geostationären Orbit.

Es war der 97. Start einer Ariane 5, die seit Dezember 2002 und dem damaligen Absturz einer Ariane 5 gleichen Typs aufgrund eines Triebwerkfehlers nicht weniger als 82 makellose Missionen hintereinander abgeliefert hatte.

Der Start wurde von zahlreichen Zuschauern am Strand von Kourou beobachtet. Diese stellten auch ein paar Videos vom Start ins Netz, unter anderem dieses:

Bei 1:10 sieht man, wie die Rakete dicht am Mond vorbei fliegt, der sich zur betreffenden Zeit 84° hoch am Himmel und damit fast im Zenit über den Beobachtern befand. Die Rakete flog also fast über die Köpfe der Zuschauer in Kourou hinweg.

9 Minuten und 26s nach dem Start verlor die Bodenkontrolle in Kourou dann den Kontakt zur Rakete. Im live gesendeten CNES-Webcast, von dem es hier eine gekürzte Aufzeichnung gibt, verschwinden in diesem Moment die Geschwindigkeits- und Höhenanzeigen; der Webcast schreitet allerdings zunächst fort, als sei nichts Besonderes vorgefallen. Die Datenanzeigen kehren nicht wieder.

Erst eine Stunde nach dem Start trat Stéphane Israël, CEO von Arianespace, dem Betreiber der Ariane-Raketen, vor die Presse und erklärte, dass man kurz nach der Zündung der zweiten Stufe den Kontakt zur Rakete verloren habe. Man gehe davon aus, dass die Satelliten im Orbit ausgesetzt worden seien, habe aber auch zu diesen noch keinen Kontakt. Man benötige noch Zeit, um festzustellen, wo sich die Satelliten tatsächlich befänden und was die Konsequenzen der Anomalie seien. Schließlich bat er die Kunden um Entschuldigung für das enttäuschte Vertrauen und verwies darauf, wie riskant Raumfahrt eben sei.

Tatsächlich gelang es den Betreibern noch in der Nacht, Kontakt zu den ausgesetzten Satelliten herzustellen. Allerdings fanden sie sich nicht auf der gewünschten Umlaufbahn, sondern in einem Orbit, der bei einer Erdferne von 43200 km rund 2000 km niedriger als geplant ausgefallen war, was nicht tragisch war, der jedoch um 20,64° statt der geplanten 3,0° gegen den Äquator geneigt war, und das war ein Problem, denn es kostet viel Treibstoff, die Bahnebene so gravierend zu kippen, was die Betriebsdauer der Satelliten potenziell stark verkürzen könnte. So wurde die Mission als partieller Fehlschlag verbucht.

 

Eine Rakete auf Abwegen

Anhand des obigen Videos vom Strand in Kourou und weiteren von anderen Orten aus ließ sich recht schnell rekonstruieren, was schief gelaufen war, und dies wurde in einer Pressemeldung von Arianespace am Tag nach dem Start schon bestätigt [2]: die Rakete war in die falsche Richtung,  ca. 20° zu weit Richtung Süden gestartet! Statt geradewegs in Richtung Osten (Azimut 90°) startete sie in Richtung Ost-Südost (Azimut 110°). Sie hätte natürlich niemals so dicht vorbei an bewohntem Gebiet und die Zuschauer am Strand fliegen dürfen. Nie zuvor war eine Rakete vom Weltraumbahnhof Kourou so weit nach Süden abgewichen. Für den etwaigen katastrophalen Absturz der Rakete sowie den Abwurf der Feststoffbooster waren entsprechende Sperr- bzw. Warnzonen über dem Atlantik eingerichtet worden. Tatsächlich sind die Booster und die erste Stufe nun irgendwo 200 km bzw. 1100 km weiter südlich als angekündigt ins Meer gefallen und hätten potenziell Schiffe oder Inseln gefährden können, und eine explodierte Rakete hätte gar Trümmerteile und toxische Treibstoffe über Kourou regnen lassen können.

Die Tracking-Station in Natal/Brasilien konnte nach dem Start keinen Kontakt mit der Rakete aufnehmen, die sie in Richtung ihres nominellen Kurses erwartete. Einer Station auf der Insel Ascension erging es ähnlich und durch die Abweichung nach Süden kam sie gar nicht erst in Reichweite der Tracking-Stationen Libreville/Gabun und Malinidi/Kenia in Afrika, was den anhaltenden Kontaktverlust erklärt.

Die Online-Ausgabe von La Tribune [3] berichtete am 30. Januar darüber, dass bis zu diesem Flug die beiden beteiligten Firmen ArianeGroup (zuständig für den Bau der Rakete) und Arianespace (zuständig für ihren Betrieb und die Vermarktung) stets die Raketenparameter gegengecheckt hätten, was aus Gründen der Kostenersparnis bei diesem Flug erstmals unterlassen worden sei. Die Firma ArianeGroup sei alleine für die Programmierung zuständig gewesen und habe einen Fehler begangen, der “den übelsten russischen Raketen-Gags würdig” sei.

 

Untersuchungsergebnisse

In Zusammenarbeit mit der ESA wurde zügig eine unabhängige Untersuchungskommission unter der Leitung des ESA-Generalinspektors Toni Tolker-Nielsen eingesetzt, deren Ergebnis am 23. Februar in einer Arianespace-Pressemeldung veröffentlicht wurde [4]. Die Anomalie sei vollständig verstanden und Handlungsempfehlungen seien an die Betreiberfirmen Arianespace und ArianeGroup kommuniziert worden. Die Ursache sei eine falsche Programmierung des Trägheitsnavigationssystems der Rakete gewesen. Ansonsten habe die Rakete perfekt funktioniert und geplante Ariane- und Sojus-Missionen im März seien nicht betroffen, vorausgesetzt die Empfehlungen der Kommission würden sofort umgesetzt.

In einem auf dem Untersuchungsbericht beruhenden Artikel von SeraData [5] wird näher ausgeführt, dass ein bisher nie zuvor von einem Kunden geäußerter Sonderwunsch von SES zu dem Problem geführt habe, und zwar ihren Satelliten am Ende der Mission im rechten Winkel zur Flugrichtung der Rakete auszusetzen. In einer vollständigen Aufzeichnung des Webcasts sieht man dann auch in der Simulation, dass vor dem Aussetzen von  SES-14 die gesamte Oberstufe der Rakete um 90° seitwärts gedreht wird (Link zur entsprechenden Stelle im Video) bis sie im Augenblick des Aussetzens im Winkel von 90° zur Flugrichtung weist (Bild unten).

SES-14-Deployment

Aussetzen von SES 14 im rechten Winkel zur Flugrichtung, die von links nach rechts im Bild verläuft. Quelle: CNES Webcast.

Das Problem scheint nun gewesen zu sein, dass beim Aussetzmanöver eines der Trägheitsnavigationsysteme der Ariane bei der üblichen Kalibrierung seinen Nullpunkt unterschritten hätte, was anscheinend nicht zulässig war. Dies wollte man offenbar vermeiden, indem man das Trägheitsnavigationssystem mit einem Azimut-Offset von -20° kalibierte, so dass es bei einem Start nach Osten (90° Azimut) nur 70° Azimut ausgab. Damit die Rakete trotzdem exakt in Richtung Osten abhob, musste man folglich eine Azimutvorgabe von 70° programmieren. Das alles hat dann beim Aussetzen des Satelliten auch wunderbar funktioniert. Nur hatte man es am Ende versäumt, die übliche 90°-Zielvorgabe für den Startazimut dann auch auf 70° anzupassen. Und so flog die Rakete in gutem Glauben, sie sei auf 90°-Kurs, in Richtung 110° Azimut davon…

Weil diese Programmierung ein Spezialfall abseits der Norm war, fiel sie bei den Kontrollen zur Qualitätssicherung nicht auf, und so nahm das Unheil seinen Lauf. Ob der entfallene Gegencheck durch Arianespace einen Unterschied gemacht hätte, bleibt unklar. Für die Zukunft empfahl die Untersuchungskommission jedenfalls beiden Firmen eine robustere Kontrolle der Daten.

 

Warum hat man die Rakete nicht zerstört?

Trotz der Untersuchungsergebnisse bleiben Fragen über den Ablauf der Mission. Laut Spaceflight101.com [1] ist in den Regularien – zumindest für Sojus-Starts, die aber auch für Ariane-Starts gültig sein dürften – ein Startazimut zwischen -10,5° und 93,5° zulässig. Die Rakete flog mit 110° weit außerhalb des Korridors und hätte nach Vorschrift eigentlich sofort gesprengt werden müssen. Vier Personen sind für die Auslösung der Selbstzerstörung verantwortlich: der Telemetry Officer überwacht den Zustand der Rakete selbst; ihm dürfte nichts Ungewöhnliches aufgefallen sein. Der Deputy Safety Officer kann anhand zweier Bildschirme den Ort der Rakete und die nominelle Flugbahn in der Vertikalen und Horizontalen überwachen, und hätte eigentlich binnen 15 s bemerken müssen, dass die Rakete vom Kurs abwich, und somit den Chief Safety Officer informieren müssen, der die Selbstzerstörung per Funkbefehl auslösen kann und dem die letzte Entscheidungsgewalt darüber obliegt. Dazu gab es noch einen Backup-Operator, der für jeden der drei anderen hätte einspringen können. Laut einem Tweet von Peter B. de Selding, Redakteur der Zeitschrift SpaceIntelReport, hätten Industrievertreter verlauten lassen, dass man die Gefahr, die lokale Bevölkerung durch die Sprengung der Rakete zu gefährden, gegenüber dem Risiko einer Fortsetzung des Fluges abgewogen habe und man sich daher für die Fortsetzung entschieden habe. Im Nachhinein scheint die Entscheidung riskant gewesen zu sein, aber sie hat die Mission jedenfalls gerettet.

Die zuständige französische Forschungsministerin Vidal bestritt später vehement, dass die Rakete Kourou überflogen habe [6], was in strikter Auslegung auch stimmt, aber gemäß dem obigen Video kam die Rakete einem Überflug bedenklich nahe, und Trümmer streuen bekanntlich, wenn sie aus großer Höhe herunterfallen.

Eine gesonderte Untersuchung zu Sicherheitsfragen soll noch im Gange sein.

Übersicht über das Startgelände: grüne Linie: geplanter Kurs, 90°, gelbe Linie: tatsächlicher Kurs, 110°, grün unterlegt: erlaubter Azimutbereich, -10,5° bis 93,5°. Die Videoaufnahme entstand nahe der Ortsmarke. Google Earth / Autor

Übersicht über das Startgelände: grüne Linie: geplanter Kurs, 90°, gelbe Linie: tatsächlicher Kurs, 110°, grün unterlegt: erlaubter Azimutkorridor, -10,5° bis 93,5°. Die Videoaufnahme entstand nahe der Ortsmarke. Google Earth / Autor

Etwas merkwürdig war die Nicht-Reaktion der Techniker im Kontrollraum bis ca. 3 Minuten nach dem Abbruch der Kommunikation, als erstmals besorgte Gespräche einiger Techniker zu beobachten waren. Bis zum Telemetrieabriss konnte man auf dem Bildschirm die Kursabweichung der Rakete verfolgen. Das Bild unten zeigt einen Bildausschnitt aus dem Webcast 7 Minuten und 46s nach dem Start, als noch Telemetrie und damit Positionsdaten empfangen wurden:

Nach dem Abriss der Telemetrie zeigt die Karte die Rakete jedoch wieder scheinbar auf Kurs. In Abwesenheit von Positionsdaten wurde offenbar auf die Darstellung der geplanten Bahn umgeschaltet, was bei normalem Flugverlauf auch sinnvoll gewesen wäre. In diesem Fall kaschierte es allerdings die Kursabweichung.

Bildausschnitt aus dem CNES Webcast 7:46 nach dem Start: Die Kursabweichung nach Süden (gelbe Linie mit X) vom geplanten Kurs (grüne Linie mit Kreis) ist deutlich zu erkennen. Quelle: CNES Webcast

Bildausschnitt aus dem CNES Webcast 7:46 nach dem Start: Die Kursabweichung nach Süden (gelbes X) vom geplanten Kurs (grüne Linie mit Kreis) ist deutlich zu erkennen. Quelle: CNES Webcast

 

Bildausschnitt aus dem CNES Webcast 10:05 nach dem Start: Nach dem Abriss der Telemetrie zeigt die Monitoring-Software die Rakete dort an, wo sie sich planmäßig befinden sollte Quelle: CNES Webcast

Bildausschnitt aus dem CNES Webcast 10:05 nach dem Start: Nach dem Abriss der Telemetrie zeigt die Monitoring-Software die Rakete dort an, wo sie sich planmäßig befinden sollte Quelle: CNES Webcast

Der Webcast inklusive Kommentaren und auch der Twitter-Feed gingen weiter, als ob alles nominell sei, und Ereignisse wie das Aussetzen der Satelliten wurden als Tatsachen dargestellt, obwohl es keinerlei Bestätigung dafür gab.

 

Können die Satelliten gerettet werden?

Die mehr als 17° Abweichung in der Bahnneigung bedeuten eine erforderliche Geschwindigkeitskorrektur von 1100 m/s [1] oder fast 4000 km/h, welche die Satelliten mit eigenem Antrieb aufbringen müssen.

Man kann jedoch laut [1] alternativ auch einfach eine Weile abwarten, denn die Bahn ist durch Störungen von Sonne und Mond nicht ortsfest, sondern präzediert, d.h. ihre Schnittlinie mit der Ebene der Erdbahn um die Sonne rotiert langsam. Wenn man genug Geduld aufbringt, bis die Bahn in die Nähe der gewünschten Bahn um den Erdäquator gedriftet ist, soll sich die notwendige Korrektur auf lediglich 165 m/s (ca. 600 km/h) beschränken.

Beide Satelliten verfügen über Treibstoffreserven, allerdings auf Kosten der Betriebsdauer. SES-14 ist dafür ausgelegt, seinen Orbit auch beim Start mit der weniger leistungsfähigen SpaceX Falcon-9-Rakete dank effizienter Ionentriebwerke erreichen zu können. Laut Spaceflight Now [7] soll SES-14 die geplante Orbitalposition nun in 9 statt 5 Monaten erreichen können und die Treibstoffreserven sollen danach noch für die nominelle Lebenszeit von 15 Jahren ausreichen. Bei Al Yah 3 ist es komplizierter, er verfügt über einen chemischen Antrieb zum Einschuss in den geostationären Orbit, dem nicht genug Treibstoff zur Verfügung stehen wird, um diesen direkt zu erreichen, und zusätzlich über Ionentriebwerke zum Manövrieren, die den Satelliten nun auf seine Bahn hieven müssen. Über Al Yah 3 fand sich keine Quelle mit einer Einschätzung über die Verkürzung seiner Betriebsdauer, nur eine von La Tribune [4] zitierte Aussage von Experten, dass die Korrektur einer solchen Bahn ein Drittel bis zur Hälfte der Betriebszeit eines geostationären Satelliten kosten könnte. Mit  entsprechender Geduld sollte für Al Yah 3 eher der kleinere Wert zutreffen. Jedenfalls soll dieser Satellit ebenfalls noch in diesem Jahr seine vorgesehene Orbitalposition erreichen und in Betrieb gehen.

 

Fazit

Der Flug der Ariane 5 VA241 stellt sich als typischer Fall von Spezialanforderungen abseits der Spezifikationen dar, die ein Abweichen von eingefahrenen und erprobten Prozeduren nötig machen, wie man dies in der Industrie aus zahllosen Fallbeispielen kennt. Solche “Stunts” sind stets riskant, insbesondere wenn man wie hier nur einen einzigen Versuch hat. Vermutlich wird es einen guten Grund gegeben haben, aufgrund dessen SES die Anforderung bezüglich des Aussetzens ihres Satelliten im rechten Winkel zur Flugbahn stellte, und hätte Arianespace sich dem verweigert, hätte SES den Start möglicherweise bei SpaceX gebucht, mit denen sie schon zusammengearbeitet hatten, unter anderem bei der ersten Wiederverwendung einer Falcon-9-Unterstufe. Für die Umsetzung der Anforderung, einer gezielt abseitig einzustellenden Azimutrichtung beim Start, gab es keinen Prozess im Rahmen der Qualitätssicherung, die implementierte Modifikation war offenbar unzureichend dokumentiert und kommuniziert worden. Es ist für SES dabei noch glücklich gelaufen, da ihr Satellit seine nominelle Betriebsdauer voraussichtlich wird erreichen können. Leidtragender ist der Betreiber Al Yah Satellite Communications Company, der sein Vertrauen in die Zuverlässigkeit der Ariane 5 gesetzt hatte und nun ohne eigenes Verschulden eine reduzierte Betriebsdauer seines Satelliten wird hinnehmen müssen. Das dürfte künftig die ohnehin günstigere Konkurrenz auf der anderen Seite des Atlantik noch attraktiver machen.

 

Quellen:

[1] Spaceflight 101, “Figuring out the Ariane 5 VA241 Anomaly
[2] SES-Pressemeldung, “SES-14 in good health and on track despite launch anomaly“, 26.01.2018
[3] Michel Cabirol, “L’incroyable raté d’ArianeGroup lors du lancement d’Ariane 5 (VA241)“, 30.01.2018
[4] Arianespace Press Release, “Independent Enquiry Commission announces conclusions concerning the launcher trajectory deviation during Flight VA241“, 23.02.2018
[5] David Todd, “Arianespace knows cause of Ariane 5 flight deviation but concern remains about range safety“, SeraData, 23.02.2018
[6] Michel Cabirol, “Trois questions sans réponse autour du vol VA241 d’Ariane 5“, La Tribune, 26.02.2018
[7] Stephen Clark, “Investigators say erroneous navigation input led Ariane 5 rocket off course, Spaceflight Now, 23.02.2018

Siehe auch:
[8] Wikipedia, “Ariane 5 flight VA241

Kommentare (32)

  1. #1 stone1
    2. März 2018

    Tja, sowas kommt bei einem Software-Hotfix raus. Ob man wohl den Konkurrenzdruck durch SpaceX zum Teil mitverantwortlich für den Fehler in der Qualitätskontrolle von Arianespace machen kann? Wenn es mit der Falcon 9 keine Alternative gegeben hätte, wäre der Start für die Auftraggeber zwar wahrscheinlich teurer gewesen, dafür hätte man das Drehen der Raketenoberstufe softwareseitig aber auch etwas eleganter lösen können.

    Einfach ein -20 Offset eingefügt, damit ein bestimmter Kalibrierungsgrenzwert nicht unterschritten wird, wie hemdsärmelig ist das denn? Kein Wunder wenn dann übersehen wird, dass so ein Offset auch noch andere Konsequenzen wie eben eine um winzige 20° abweichende Flugbahn nach sich zieht. Wäre das ein militärischer Raketenstart gewesen, na da würde ich mir die entstehende Aufregung gar nicht vorstellen wollen.
    Naja, man muss den Ingenieuren fairerweise zugute halten, dass bei einem Raketenstart einfach kein Betatest möglich ist.

    Glücklicherweise ist die Sache noch einigermaßen glimpflich ausgegangen, Al Yah wird halt viel früher als geplant einen neuen Satelliten starten müssen, und diesen Start buchen sie dann vielleicht nicht mehr bei den Europäern, oder zumindest nur unter der Bedingung, dass kein Spezialmanöver ausprobiert wird.

    Ein Artikel über die übelsten russischen Raketen-Gags, wie es La Tribune so überaus höflich formuliert, wäre übrigens bestimmt auch mal ein kurzweiliges Lesevergnügen. ; )

  2. #2 tomtoo
    2. März 2018

    @Alderamin
    Danke sehr spannend.

    Oi.Oi,Oi hoffentlich geht da beim James Webb nicht sowas schief.

  3. #3 rolak
    2. März 2018

    Einfach ein -20 Offset eingefügt

    OK, dieses nebulöse ‘Null is nich’² ist zwar grotesk trübe, stone1, doch wenn wir es burschikos als ‘muß so’ akzeptieren, ist das Ergänzen eines Offsets zum Verbleib im erlaubten Wertebereich für den ganzen Flug die StandardLösung.
    Allerdings von vorneherein, als Grundkonzept, als globale Definition “azi=..+AziOffs”, als Eigenschaft des Werte-Objektes Azi() – und nicht (wahrscheinlich auch noch) hardcoded an irgendeiner auswertenden Stelle “…+20; //f*ck SES”. Kann als Programmierfehler bezeichnet werden, ist imho allerdings eher ein grundlegender (Programmier)Organisationsfehler.

    Schöner Rapport, Alderamin!

    _______________
    ² für mich der auslösende Programmierfehler im weitesten, evtl AlgorithmusWahlFehler im engeren Sinne, das würde mich etwas genauer interessieren…

  4. #4 tomtoo
    2. März 2018

    //f*uck SES
    //they smoked to much gancha
    //I’am in holidays now return routine should be implementet !!! Bye !!!

  5. #5 RPGNo1
    2. März 2018

    Ob der entfallene Gegencheck durch Arianespace einen Unterschied gemacht hätte, bleibt unklar.

    Es wäre zumindest noch eine Chance gewesen, steuernd einzugreifen. Kostendruck ist immer ein ganz schlechter Berater, siehe z.B. die Challenger-Katastrophe.

  6. #6 Karl Mistelberger
    2. März 2018

    > Nur hatte man es am Ende versäumt, die übliche 90° Zielvorgabe für den Startazimut dann auch auf 70° anzupassen. Und so flog die Rakete in gutem Glauben, sie sei auf 90°-Kurs, in Richtung 110° Azimut davon…

    Seit Jahrzehnten werden immer die gleichen Tricks ausprobiert, die irgendwann doch einmal in dies Hose gehen.

    Im Urlaub hatten wir einen Leihwagen genommen und waren mit GPS unterwegs. Einmal hatten wir versehentlich ein falsches Ziel eingegeben. Wie voraussehbar landeten wir nicht dort wo wir hin wollten. Es war aber weit nicht so dramatisch wie beim Ariane-Flug.

    Sagt die Firma:

    The anomaly’s cause is perfectly understood and recommendations are clearly identified. Arianespace and ArianeGroup are immediately implementing the Independent Enquiry Commission’s recommended corrective measures.

    Zu ähnlichen Erkenntnissen sind auch bei der Untersuchung unserer Anomalie gekommen.

    Apropos: Was die Anschaulichkeit und das Lesevergnügen betrifft setzt dieser Artikel Maßstäbe. Deine Kollegen von Scienceblogs werde ich künftig daran messen. 😉

  7. #7 Alderamin
    2. März 2018

    @stone1

    dafür hätte man das Drehen der Raketenoberstufe softwareseitig aber auch etwas eleganter lösen können.

    Einfach ein -20 Offset eingefügt, damit ein bestimmter Kalibrierungsgrenzwert nicht unterschritten wird, wie hemdsärmelig ist das denn? […]
    Naja, man muss den Ingenieuren fairerweise zugute halten, dass bei einem Raketenstart einfach kein Betatest möglich ist.

    Ich spekuliere mal, dass der Zeitraum vom Change Request seitens SES bis zum Start zu kurz war und die nötige Änderung am Code zu gravierend (riskant), um sie rechtzeitig umzusetzen und ausführlich zu testen. Wundert aber schon ein bisschen, dass die Rakete, die schon seit 1996 fliegt, solche Manöver nicht hinbekommt. Insbesondere dann nicht, wenn ein Winkel nicht unterschritten werden darf.

    Auf dem NASA-Spaceflight-Forum gab es eine Diskussion darüber, inwieweit die Laser-Gyroskope der Rakete möglicherweise nicht in der Lage gewesen sein könnten, einen 0°-Winkel zu messen. Könnte also auch eine Hardware-Beschränkung gewesen sein.

    Betatests sind sicherlich in Simulationen möglich. Man sieht ja im Webcast, wie die Rakete ihr Manöver ausführen sollte. Ich denke, die haben ihre Entwicklungstools.

    Erinnert Ihr Euch noch an den fehlgeschlagenen Erstflug der Ariane 5? War bekanntlich auch ein Softwarefehler. Wie ich gerade nochmal lese im Code des Trägheitsnaviagationssystems…!

  8. #8 Karl Mistelberger
    2. März 2018

    Ein Klassiker, dieser Erstflug der Ariane 5.

    Am Schreibtisch auf der Arbeit (in einem Bereich mit ungefähr 200 Ingenieuren, davon an die 50 mit Softwareentwicklung und -wartung befasst) gab es oft Überraschungen, mit denen vorher niemand gerechnet hatte. Fazit aus den ersten zehn Jahren:

    – Die Leute fummelten rum und wenn sie nicht mehr weiter wussten kamen sie und fragten: Herr M., kann es sein, dass …?

    – Diskutieren half da nicht viel und schließlich hatte ich eine Standardantwort: Sein kann alles, schauen wir’s an.

    – Natürlich war die Ursache für das Problem nach dem Hingucken glasklar (“perfectly understood”, siehe oben), doch die Leute gingen es immer mit ein paar zweifelhaften Annahmen an. Meist reichte es, diese durch Assertions im Sourcecode zu überprüfen. 😉

  9. #9 schlappohr
    2. März 2018

    Hm… erdnächster Punkt 249km vom Erdmittelpunkt, also irgendwo im inneren Kern. Ich glaube, da war von Anfang an irgendwo der Wurm drin…

  10. #10 Alderamin
    2. März 2018

    @schlappohr

    So richtig konnte ich mir aus der Angabe “249km x 45234km Orbit” keinen Reim machen, normalerweise sollte die Angabe Perigäum x Apogäum sein. Die 45234 km sind ziemlich sicher auf den Erdmittelpunkt bezogen, die 249 km sehen aber eher aus wie die Höhe im LEO. Zwar könnte man natürlich die Anfangsbahn auch so wählen, dass der erdnächste Punkt innerhalb der Erde liegt, weil die Satelliten mit ihrem Antrieb die Bahn nach dem Aussetzen ändern können, aber andererseits wäre das ziemlich riskant, weil das sofort klappen müsste und der Ionenantrieb von SES wäre wohl auch zu schwach, das im ersten halben Orbit zu leisten. Je länger ich drüber nachdenke, desto eher scheinen die 249 km auf die Höhe über dem Erdboden bezogen zu sein.

    Edit: habe gerade eine Quelle gefunden, aus der ich schließe, dass beide Werte auf die Höhe über dem Erdboden (“altitudes du perigée et de l’apogée”) bezogen sind. Dann macht es wieder Sinn. Hab’s korrigiert. Danke für’s Anstupsen!

  11. #11 schlappohr
    2. März 2018

    Vermute ich auch. Ist zwar im ersten Moment ungewöhnlich, aber es ist durchaus sinnvoll, die geringen Distanzen auf die Erdoberfläche zu beziehen. Hoffen wir, dass der Offset von 6000km richtig kalibriert wurde… :-)

    Bemerkenswert finde ich aber, dass die Ariane das Aussetzen der Satelliten autark und ganz ohne Bodenkontakt hinbekommen hat. Nach dem Motto “Wenn ihr nicht mir mir redet, mache ich es eben alleine.” Das hat schon fast einen gewissen Humor.

  12. #12 schlappohr
    2. März 2018

    “Danke für’s Anstupsen!”

    Das war jetz ein Crossover. Gern geschehen.

  13. #13 Karl Mistelberger
    2. März 2018

    > Start einer Ariane 5
    Beide, das Archivbild als auch das iPhone Video lassen den Start einer Rakete als etwa Romantisches erscheinen, tatsächlich sieht das aber eher so aus:

    Standing atop NASA’s historic Launch Pad 39A, the Falcon Heavy rocket ignited all 27 engines on its three-core of its first-stage at 12:30 p.m. EST (1730 GMT), for about 10 seconds, according to reporters on site.

    footage by courtesy of SpaceX

    https://www.space.com/39400-spacex-falcon-heavy-first-engine-test-on-pad.html

  14. #14 Alderamin
    2. März 2018

    @Karl

    Ist auch romantisch, jedenfalls aus der Entfernung, in die man als Normalsterblicher und Nicht-Journalist vorgelassen wird. Ich habe den Jungfernflug des Space Shuttle Endeavor damals von Titusville aus, ca. 20 km von der Startrampe entfernt außerhalb des KSC-Geländes, gesehen. Da war absolut nichts zu hören. Wird an der Windrichtung gelegen haben, vom noch weiter entfernten Cocoa Beach soll man die Starts wohl oft hören.

  15. #15 stone1
    2. März 2018

    Hab hier noch eine Liste von kleinen Softwareschlampereien mit großen Folgen gefunden, neben dem Ariane-Bug finden sich dabei auch der Mars Climate Orbiter, Sojourner und die Venussonde Mariner 1. Und natürlich der legendäre Pentium FDIV-Bug.
    Ist schon klar dass Hardwareentwicklung kostenintensiv ist, dennoch sollte man aus solchen Fehlern doch inzwischen gelernt haben die Software und dabei vor allem die Qualitätssicherung nicht zu vernachlässigen.

  16. #16 Karl Mistelberger
    2. März 2018

    > #14 Alderamin, 2. März 2018
    > Ich habe den Jungfernflug des Space Shuttle Endeavor damals von Titusville aus, ca. 20 km von der Startrampe entfernt außerhalb des KSC-Geländes, gesehen.

    Im Juni 1980 war ich im KSCVC. Es war nicht viel los. Ein ausgemustertes F1-Triebwerk wurde ausgestellt. An der Düse waren die Bleche schon durchgerostet. Beeindruckend war der Anblick trotzdem.

  17. #17 Dampier
    2. März 2018

    Klasse Artikel. Bei diesem Fall fand ich die Presseartikel besonders verwirrend. Danke für die ausführliche Erzählung!

    Hab zum Vergleich nochmal den Heise- (bzw. dpa-) Artikel herangezogen. Dazu noch 2 Fragen.
    Du schreibst:

    soll SES-14 die geplante Orbitalposition nun in 9 statt 5 Monaten erreichen können

    Heise/dpa:

    SES hofft nun, dass sein Satellit mit seinen eigenen Triebwerken an die gewünschte Position gebracht werden kann. Derzeit arbeite man an einem entsprechenden Plan. “SES-14 würde den geostationären Orbit damit nur vier Wochen später erreichen als ursprünglich geplant”, teilte das Unternehmen mit.

    Vier Wochen oder vier Monate?

    Und weiß du etwas über die “Gold”? Mir ist vor allem nicht klar, ob die Sonde fix am SES-14 befestigt ist, oder später auch ausgeklinkt wird.

    die erste NASA-Sonde, die als bezahlte Fracht auf einem kommerziellen Satelliten mitfliegt. Die Sonde soll in etwa 35.000 Kilometer Höhe untersuchen, wie Wetter und Magnetfeld der Erde mit den Einflüssen des Alls interagieren.

  18. #18 Alderamin
    2. März 2018

    @Dampier

    Falls Du Dich auf diesen Heise-Artikel beziehst: Der war vom 26. Januar, gleich nach dem Start. Meine Quelle war Spaceflight Now vom 23.02. Ich denke, dass die sowohl besser informiert sind, als auch dass deren Information die aktuellere ist:

    SES 14 was expected to take five months to reach its operating orbit after an on-target launch. The Ariane 5 launch anomaly will add around four months to that timeline, SES said, but will not affect the communication satellite’s planned 15-year lifetime.

    Vielleicht hat man sich ja umentschieden von einem direkten Flug mit viel Treibstoffaufwand zur im Artikel angesprochenen Abwarte-Strategie mit geringem Treibstoffbedarf.

    Was GOLD betrifft, mit dieser Nutzlast hatte ich mich nicht beschäftigt, aber sie ist offenbar ein mit SES-14 fest verbundenes Instrument, das vom Satelliten mit Strom und Lagepositionierung, womöglich auch mit Datenkommunikation versorgt wird. Sonst wäre es ja eher als separater Satellit ausgesetzt worden.

    Die Idee ist ja klasse, man zahlt SES einen Betrag dafür, dass man deren Satelliten als Plattform für sein Instrument benutzen darf und spart einen eigenen Satelliten und dessen Start. So haben beide was davon.

  19. #19 Dampier
    2. März 2018

    @Alderamin, danke für die Erklärung.

    BTW – ein “Ste(h)greif”-ähnlicher Fall (ist mit schon öfter aufgefallen):

    wohlmöglich => womöglich

    Leider haben wir zu Ihrer Suche nach ‘wohlmöglich’ keine Treffer gefunden.
    Oder meinten Sie: womöglich?

    (Duden.de)

    Oder ist das irgendwie Rheinländisch?

  20. #20 Alderamin
    2. März 2018

    Womöglich Überkompensation, ich sprech’ das ja auch so… weil, es scheint ja “wohl möglich” etc. Obwohl ich eigentlich weiß, dass es anders geschrieben wird.

    Die Tochter von einem Freund meines Vates hat als Kind “G” überkompensiert: da der Rheinländer janz jerne dat Jee in en Jott umdrehen tut, lernt er natürlich in der Schule dass “J” ein böser Buchstabe ist, der durch “G” zu ersetzen ist. “Getz hab’ ich verstanden!” sagt er dann. Die angesprochene Dame wurde später Journalistin und sogar Pressesprecherin des Landtags, offenbar hat sie das mit dem “G” noch rechtzeitisch in den Jriff jekrischt.

  21. #21 tomtoo
    3. März 2018

    Wenn das James Webb dann mit einer Ariane startet, werde ich Unmengen an Beruhigungsmitteln brauchen. ; ) Der Event ! Hoffe auf live Berichterstattung.

  22. #22 Karl Mistelberger
    3. März 2018

    Beim James Webb Space Telescope mache ich mir keine Sorgen wegen der Ariane. Die hat es ja schon einmal zum L2 geschafft. Auch dieses mal stehen keine Spezialmanöver an, das JWST ist alleine an Bord. Spannend ist der Flug trotzdem. Wird das JWST ohne Brille auskommen?

    The testing error that led to Hubble mirror fiasco

    The Hubble Space Telescope Optical Systems Failure Report

  23. #23 Alderamin
    3. März 2018

    @tomtoo

    Um JWST würde ich mir auch keine große Sorge machen, die Ariane hat ja an sich wunderbar funktioniert, und diesen Fehler wird man kein zweites Mal machen.

    @Karl

    Ja, HST konnte repariert werden. Bei JWST wird das nicht gehen, da JWST JWD ist…

    Der Cartoon in Sky & Telescope war damals gut 😀

  24. #24 tomtoo
    3. März 2018

    @Alderamin
    Der Cartoon ist Hammer.

    Schwitzen werde ich beim JWST auf jeden Fall.

  25. #25 Captain E.
    5. März 2018

    Aber wie war das? Erst musste die Optik von Hubble mittels Hardware repariert werden, und dann hat man sie wieder abgebaut, weil es inzwischen per Software ging.

    Sollte die Optik von JWST einen echten Knick haben, müsste man beobachten, was das Zeug hält, und sich dann in aller Ruhe überlegen, was man mit den Daten dann anfangen kann.

    Natürlich arbeitet JWST nicht im sichtbaren Spektrum, sondern im Infraroten.

  26. #26 Alderamin
    5. März 2018

    @Captain E.

    Erst musste die Optik von Hubble mittels Hardware repariert werden, und dann hat man sie wieder abgebaut, weil es inzwischen per Software ging.

    Nein, nicht deswegen, sondern weil inzwischen alle Instrumente ausgetauscht waren und die Korrekturoptik jeweils schon in die Geräte mit eingebaut war. Beim ersten Wartungsflug hatte man ein Gerät geopfert (das High Speed Photometer) und statt dessen ein Gerät mit verschiedenen Korrekturlinsen für die anderen Instrumente eingebaut (COSTAR), die je nach Bedarf in den Strahlengang geklappt werden konnten. COSTAR konnte beim 4. Wartungsflug wieder entfernt werden, denn keines der Originalgeräte befand sich noch im Teleskop.

    Sollte die Optik von JWST einen echten Knick haben, müsste man beobachten, was das Zeug hält, und sich dann in aller Ruhe überlegen, was man mit den Daten dann anfangen kann.

    Rein mathematisch bekommt man das Bild nicht mehr rekonstruiert, wenn man die Phaseninformation verloren hat (was beim Belichten eines normalen CCD-Sensors oder Photometers der Fall ist). Entweder gibt man das Gerät dann auf, lebt mit unscharfen Bildern, oder schickt eine SLS/Orion zum Lagrangepunkt, um eben doch eine Service-Mission durchzuführen. Aber solche Fehler passieren nur einmal, die Optik ist diesmal mit Sicherheit in Ordnung. Wenn Fehler auftreten, dann in der Mechanik, Steuerung oder Elektrik, würde ich vermuten. Aber ich bin zuversichtlich, dass das Teleskop einwandfrei funktionieren wird. Wenn es denn endlich mal startet (es ist ja schon wieder verzögert und es droht sogar die komplette Streichung).

  27. #27 Captain E.
    5. März 2018

    @Alderamin:

    Da hatte ich wohl etwas falsches im Gedächtnis gehabt.

  28. #28 Alderamin
    5. März 2018

    @Captain E.

    Kein Problem, passiert mir auch dauernd… :-)

  29. #29 Royal Bloodline
    5. März 2018

    Es wäre nicht das erste Mal, daß eine Weltraumrakete im Indischen Ocean versunken ist.
    Wir fordern diese Geldverschwendung zu beenden.

    Kommunikation und Fernsehprogramme werden heutzutage via Glas-Faser übertragen. Dabei haben See-Kabel sich als sehr nützlich erwiesen.

  30. #30 stone1
    6. März 2018

    @Alderamin

    es ist ja schon wieder verzögert und es droht sogar die komplette Streichung

    Ach du Shyse, falls Trump jetzt wirklich den Handelskrieg forciert (was laut Analysten ja vor allem ein Schuss ins eigene Knie sein wird) könnte es tatsächlich schlecht aussehen fürs JWST. Da die Forschung ja international ist, wäre es möglich dass andere Weltraumagenturen hilfreich, auch finanziell, einspringen?

    Gab es schon mal einen vergleichbaren Fall wo ein wichtiges Projekt budgettechnisch zu scheitern drohte und dann von einer anderen Agentur finalisiert wurde?
    Es wäre doch sehr bedauerlich, wenn ausgerechnet diese Mission an den realitätsfernen Launen von potUS scheitern würde.

  31. #31 Uli Schoppe
    1. Mai 2018

    Ist vielleicht OT aber hier wird ja ein Ionenantrieb verwendet. Weis jemand was aus dem MPD wird? Der Einsatz auf der ISS war ja durch. Sollte bis dieses Jahr gefördert werden wenn ich das richtig memoriere.

  32. #32 Alderamin
    1. Mai 2018

    Ad Astra hat 2015 einen Dreijahresvertrag über 9,5 Millionen Dollar erhalten, um bis 2018 einen 100 kW VASIMR-Antrieb im Labor vorzuführen. Bisher haben sie alle Meilensteine eingehalten. Wie es dann weitergeht, weiß ich nicht, aber letztes Jahr gab es eine neue Ausschreibung für einen solarelektrischen Antrieb für das Deep Space Gateway, bei dem 5 Firmen in die Auswahl kamen. Ad Astra ist nicht dabei (braucht wohl einen Reaktor als Stromquelle). Das muss aber nichts heißen, vielleicht kriegen sie später den Zuschlag für das Deep Space Transport. Ein Kernreaktor im All ist aber auch nicht ganz ohne, vermutlich wird man ohne auskommen wollen.