Defense Satellite Communications System

Das Defense Satellite Communications System (DSCS) ist ein Satellitenkommunikationssystem der US-amerikanischen Streitkräfte, das zur globalen Kommunikation der Truppeneinheiten dient. Das DSCS-Programm wurde von der Defense Communications Agency (DCA) und später der Defense Information Systems Agency (DISA) koordiniert.

Von 1966 bis 2003 wurden 34 Satelliten der ersten, 16 Satelliten der zweiten und 14 Satelliten der dritten Generation gestartet.

Als Nachfolgesystem wird das ursprünglich nur als Übergangslösung geplante Wideband Global SATCOM-(WGS)-System ab 2007 gestartet. Jeder einzelne der WGS-Satelliten hat die Übertragungskapazität wie das gesamte DSCS-III-System.^[1]

IDSCP

Acht IDCSP-Satelliten

Start der Satelliten IDCSP 8 - 15 auf einer Titan-3C-Rakete

Die erste Generation des Systems wurde unter der Bezeichnung Initial Defense Communications Satellite Program (IDCSP) ab 1966 in den Orbit gebracht.

Die von Philco Ford gebauten Satelliten trugen jeweils einen X-Band-Transponder mit einer omnidirektionalen Antenne. Lediglich IDSCP 19 trug eine experimentelle Antenne, die auf die Erde ausgerichtet wurde. Es handelte sich dabei um Kleinsatelliten von nur 45 kg Startmasse, die sich in einer Umlaufbahn mit einer Periode von 22,2 Stunden etwas unterhalb der geosynchronen Umlaufbahn befanden.^[2] In dieser Umlaufbahn drifteten sie etwa 30° pro Tag. Dadurch war gewährleistet, dass kein Ort der Welt bei Ausfall eines der Satelliten für längere Zeit ohne Satellitenverbindung war.

Die Energieversorgung erfolgte durch Solarzellen, die sich auf den 26 Flächen des polyedrischen Satellitenkörpers befanden.

Bis zu acht Satelliten konnten mit einer Titan-3C in die beinahe geostationäre Umlaufbahn getragen werden, jedoch bestand die Nutzlast bei den meisten Starts aus weniger IDCSP Satelliten sowie ein oder zwei experimentellen Satelliten. Insgesamt wurden 34 Satelliten bei fünf Flügen gestartet, davon 27 erfolgreich. Die Starts erfolgten von der Cape Canaveral Air Force Station.

Nachdem die Satellitenkonstellation in den operativen Einsatz übernommen wurde, erhielt sie zunächst die Bezeichnung Interim Defense Satellite Communications System (IDSCS), später wurde sie als DSCS I bezeichnet. Während des Vietnamkriegs wurden Aufklärungsfotos mittels dieser Satelliten übertragen.

Das Konzept der sub-synchronen Umlaufbahn hatte sich nicht so gut bewährt, dass es für die späteren Satellitengenerationen übernommen wurde, da die Anzahl der erforderlichen Satelliten bei den geplanten komplexeren Systemen die Kosten massiv hätten ansteigen lassen.

DSCS II

DSCS II Satellit

Start von DSCS II-Satelliten auf einer Titan-3(23)C-Rakete

Die zweite Generation des DSCS-Systems bestand aus echten geostationären Satelliten. Diese von TRW gebauten Satelliten waren mit einer Startmasse von je 521 kg deutlich größer als die des Vorgängersystems. Sie besaßen einen spinstabilisierten Körper und eine Antennenplattform, die stetig auf die Erde ausgerichtet waren. Zur Datenübertragung dienten zwei 20 Watt X-Band Transponder.^[2] Zur Energieversorgung der Satelliten dienten Solarzellen mit einer Leistung von 535 Watt, die auf dem zylindrischen Satellitenkörper montiert waren. Zur Absicherung von Eklipsen besaßen die DSCS II-Satelliten drei NiCd-Akkumulatoren. Ein Hydrazin-Antriebssystem erlaubte Korrekturen der orbitalen Position.

Die Satelliten wurden jeweils paarweise mit Titan-3(23)C-Raketen gestartet. Die letzten beiden Exemplare starteten jeweils mit einem Satelliten der nachfolgenden DSCS III-Generation auf leistungsstärkeren Titan-34D-Raketen.

Die operationale Konstellation bestand aus vier Satelliten, die auf den Orbit-Positionen 60°E, 175°E, 12°W und 135°W stationiert waren sowie zwei Ersatzsatelliten, die im Bedarfsfall auf die jeweiligen Positionen manöveriert wurden.

DSCS III

DSCS-III-Satellit

DSCS-III-Satelliten in der Nutzlastbucht der Raumfähre Atlantis (STS-51-J)

Atlas-2-Rakete mit dem DSCS-III-7-Satellit auf der Startrampe

Die Satelliten der dritten Generation wurden von General Electric (später Martin Marietta und Lockheed Martin) hergestellt. Es handelte sich dabei um 1235 kg schwere, dreiachsig stabilisierte Satelliten. Die Energieversorgung wurde durch zwei Solarzellenausleger von 1240 Watt Leistung gewährleistet, die über NiCd-Akkumulatoren abgesichert waren. Die geplante Lebensdauer der Satelliten der dritten Generation betrug zehn Jahre, was aber von den meisten Satelliten überschritten wurde.^[3]

Die Kommunikationssysteme der DSCS-III-Satelliten bestanden aus sechs SHF-Transpondern. Als Empfangsantennen dienten zwei globale Hornantennen und eine 61-Strahl-Nulling-Antenne. Die Sendeantennen bestanden aus zwei Hornantennen, zwei konfigurierbaren 19-Strahl-Antennen und einer schwenkbaren Parabolantenne.

Im Rahmen des Service Life Enhancement Program (SLEP) wurden die letzten vier Satelliten so modifiziert, dass ihre Datenübertragungsrate um 200 % gesteigert wurde.^[4]

Zunächst wurden die DSCS-III-Satelliten wie ihre Vorgänger paarweise gestartet, wobei sowohl Titan-Raketen als auch das Space Shuttle zum Einsatz kamen. Dabei wurden jeweils Oberstufen verwendet, die die Satelliten direkt in ihre geostationäre Umlaufbahn befördern konnten. Als das Space Shuttle nach der Challenger-Katastrophe nicht mehr für den Satellitentransport zur Verfügung stand, wurden die verbleibenden Satelliten auf Atlas-II- und später Delta-IV-Raketen umgebucht. Da diese Trägersysteme nicht in der Lage waren, einen direkten Einschuss in den geostationären Orbit durchzuführen, wurde den DSCS-III-Satelliten mit der IABS-Stufe eine zusätzliche Oberstufe mitgegeben, die diese Aufgabe erledigte.

Weblinks

Commons: Defense Satellite Communications System – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Federation of American Scientists - DSCS 3 (englisch)
• NASA JPL - DSCS (englisch)
• Air Force - DSCS III (englisch)
• Gunter's Space Page: IABS (englisch)

Einzelnachweise

ja:アメリカ軍の衛星通信#DSCS