ANDE - Atmospheric Neutral Drag Experiment

ANDE ist ein Teil des Space Test Program-H2 (STP-H2), welches weiterhin die Experimente MEPSI und RAFT enthält. Die 3 Experimente sind in zylindrischen Behältern auf einer Struktur im Frachtraum der Raumfähre untergebracht und werden nach erfüllter STS-116 Mission auf dem Rückflug von der ISS ausgesetzt.

Das Experiment ANDE steht für "Atmospheric Neutral Drag Experiment" und besteht aus 2 Satelliten - MAA und FCal.

ANDE dient dazu, eine Methode zu demonstrieren, um die thermospherische Dichte (Molekülverteilung) in einer Höhe unterhalb 400 Kilometern zu bestimmen. Missionsziel ist also die Ermittlung des Dichteverlaufs entlang der Umlaufbahn.

MAA

Die Kugel hat einen Durchmesser von 48cm und ein Gewicht von 52kg. Beide Kugelhälften sind aus Aluminium und auf einer Aluminiumgrundplatte montiert. Diese trägt die Payload und nimmt das Antennen Deployment System auf.

Das Powersystem besteht aus 112 Batteriezellen. Da MAA keine Solarzellen trägt, können die Batterien nicht nachgeladen werden. Die Gesamtkapazität beträgt 7450Wh, die Lebensdauer ist mit einem 1.5 Jahren angesetzt.

Die Payload ist in beiden Hälften der Kugel untergebracht. Es gibt jeweils 6 Lichtsensoren (CIGS) die in der Oberfläche der MAA-Struktur eingelassen sind. Mit diesen Werten kann die Spinrate und Lage des Satelliten ermittelt werden. Diverse Temperatursensoren sind im Satelliten verteilt. Zusätzlich befinden sich in der Oberfläche 6 Laserdioden (810nm).

FCal

Die Kugel hat einen Durchmesser von 43.9cm und ein Gewicht von 62.7kg. Die Anforderungen an die Größe wurden wesentlich durch die Resonanzfrequenz des US Navy Space Surveillance (NSSS) Radar Fence bestimmt. Beide Kugelhälften sind vernickelt und auf einer Aluminiumgrundplatte montiert. Diese trägt die Payload und nimmt das Antennen Deployment System auf.

Herzstück des Satelliten ist ein Stensat Group LLC Cubesat. Er ist ein voll funktionsfähiger Satellit, allerdings ohne Solarzellen und besteht im Inneren aus 8 gestockten Boards (Comm, Power, Prozessor usw.). Normalerweise hat dieser Cubesat an jeder Seite Solarzellen, Temperatur- und Lichtsensoren. Diese Sensoren sind nun in der Oberfläche der FCal-Struktur eingelassen. Mit diesen Werten kann die Spinrate und Lage des Satelliten ermittelt werden.

Die Unterschiede in Masse und Größe werden dazu führen, das sich FCal und MAA in Laufe der Zeit voneinander entfernen. Im Endeffekt wird FCal aufgrund seiner größeren Masse eine höhere Lebensdauer haben, bevor er in die Erdatmosphäre eintritt (etwa 2 Jahre - gegenüber einem Jahr bei MAA).

CAPE - Canister for All Payload Ejections

MAA und FCal sind zusammen in einer speziellen Cargo Unit (ICU) untergebracht. Diese wiederum befindet sich in einem speziellen Launcher (CAPE) und wird per Kommando rauskatapultiert. CAPE ist ein Zylinder, mit einem Durchmesser von 54cm und einer Länge von 1.35m. Den Abmessungen liegen die Größen der einzelnen Satelliten (max. Durchmesser von 48cm) zugrunde. Mechanisch ist CAPE an der Struktur des Shuttle montiert und elektrisch über eine CAPE Inhibit Box mit dem Orbiter Standard Switch Panel verbunden. Der Befehl zum Ausstossen der ICU wird also manuell von den Astronauten des Shuttles erfolgen.

ICU - Internal Cargo Unit

Die ICU ist ein spezieller Container, der die beiden Satelliten sicher aufnimmt. Mit der ICU ist es möglich, die beiden Kugel zur gleichen Zeit zu separieren.

Diese Unit besteht aus 3 Segmenten - der Bottom,- Middle,- und Top Section, die miteinander über zwei Seperation Systems (Lightband) miteinander verbunden sind.

Deployment

Nachdem die ICU vom CAPE mit einer Geschwindigkeit von 0.53 m/s ausgestossen wurde, werden in der ICU Timer initialisiert. Diese Timer garantieren einen notwendigen Sicherheitsabstand zum Space Shuttle. Immerhin werden bei der Separierung der Satelliten wiederum 5 Objekte frei (ICU Bootom Section - MAA - ICU Middle Section - FCal - ICU Top Section. Die Separierung der Top - und Bottom Section erfolgt mit einer Geschwindigkeit von etwa 0.16m/s, ein zweiter Mechanismus separiert die beiden Satelliten mit etwa 0.06m/s von der ICU Middle Section.

NORAD

Catalog Number    Common Name          International Designator
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29663             ANDE CYLINDER 1      2006-055E     Wiedereintritt 18.04.2007	
29664             ANDE SPHERE 1        2006-055F     --> ANDE-1 (MAA) + 01.12.2007 ?
29665             ANDE CYLINDER 2      2006-055G
29666             ANDE AVIONICS DECK   2006-055H
29667             ANDE SPHERE 2        2006-055J     --> FCal

Status

Die ICU wurde am 21.12.2006 um 1823UTC von der Discovery gestartet. Nach 47 Sekunden erfolgte die Separierung von FCal. MAA blieb in der ICU stecken. Nach 13 Orbits (etwa 20 Stunden) löste sich MAA doch noch und fliegt nun frei. Aktuell sind beide Satelliten aktiv.

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