Quelltext der Seite Upper Atmosphere Research Satellite

{{Infobox Satellit
|name           = Upper Atmosphere Research Satellite
|typ            = Erdbeobachtungssatellit
|bild           = UARS 1.jpg
|land           = {{USA}}
|behörde        = {{NASA}}
|nssdc_id       = 1991-063B
|bahn_höhe      = 575 km
|bahn_neigung   = 57°
|bahn_umlaufzeit= 96 min
|masse          = 5.900 kg (13.000 lb)
|abmessungen    = 10,7&nbsp;m × 4,6&nbsp;m
|start          = 12. September 1991, 23:11:04 [[Koordinierte Weltzeit|UTC]]
|startplatz     = [[Kennedy Space Center]]
|trägerrakete   = [[Space Shuttle]] [[Discovery (Raumfähre)|Discovery]]
|landung        = 
|landeplatz     = 
|betriebsdauer  = 
|status         = Deaktiviert: 14. Dezember 2005<br />Wiedereintritt: 24. September 2011
}}
Der '''Upper Atmosphere Research Satellite''' ('''UARS''') war ein US-amerikanischer [[Erdbeobachtungssatellit]]. Er wurde am 12. September 1991 mit dem [[Space Shuttle]] [[Discovery (Raumfähre)|Discovery]] ([[STS-48]]) gestartet und am 15. September ausgesetzt. Der Satellit kostete 750 Millionen US-Dollar. Der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre erfolgte am 24. September 2011.<ref name="nasa_uars">{{Internetquelle |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/uars/index.html |titel=UARS Re-Entry Overview |hrsg=NASA |datum=2011-09-27 |sprache=en |abruf=2011-09-27}}</ref>

== Aufbau und Ziele ==
Die [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] begann die Planungen für einen Forschungssatellit für die mittlere und obere Atmosphäre im Jahr 1979. UARS wurde von der Astro-Space Division von [[General Electric]] gebaut. Bei einer Masse von 5900&nbsp;Kilogramm ist der Satellit 10,7&nbsp;Meter lang und 4,6&nbsp;Meter breit. Die zehn wissenschaftlichen Instrumente sollten die Konzentration und Verteilung von wichtigen Gasen (wie [[Kohlenstoffdioxid]], [[Ozon]], [[Chlor]], [[Methan]], [[Stickoxide]], [[Fluorchlorkohlenwasserstoffe]]) in der oberen Atmosphäre ([[Stratosphäre]], [[Mesosphäre]] und [[Thermosphäre]]) messen, um die chemischen Abläufe besser zu verstehen. Zum Beispiel wollten die Forscher wissen, welchen Einfluss der Mensch und seine Technik auf die empfindliche [[Ozonschicht]] haben. Daneben sollte festgestellt werden, welche Rolle die obere Atmosphäre bei der [[Klimaveränderung]] spielt. Außerdem wurde die Dynamik der oberen Atmosphäre sowie die atmosphärischen Wasser- und Energiezyklen erforscht.

Die Mission war äußerst erfolgreich und lieferte über 14&nbsp;Jahre wertvolle Daten, die in mehreren hundert wissenschaftlichen Abhandlungen ausgewertet wurden.

== Instrumente ==
An Bord von UARS waren folgende Messinstrumente:
* Improved Stratospheric and Mesospheric Sounder (ISAMS), ein Infrarot-[[Radiometer]] zur Messung der thermischen Emission der Erde am Horizont zu beiden Seiten des Satelliten.
* Microwave Limb Sounder (MLS), zur Bestimmung der natürlichen [[Mikrowellen]]emission der Erde. Dadurch konnte ein vertikales Höhenprofil der Erdatmosphäre vom Boden bis zu 90&nbsp;km Höhe erstellt werden. Erfasst wurden Temperatur und Druck sowie die Konzentration von [[Wasserdampf]], [[Schwefeldioxid]], [[Chloroxide|Chloroxid]], [[Salpetersäure]] und Ozon.
* Halogen Occultation Experiment (HALOE), nutzte vier [[Infrarotstrahlung|Infrarot]]-Wellenlängen, um die vertikale Verteilung von Ozon, [[Chlorwasserstoff]], [[Fluorwasserstoff]], Methan, Wasserdampf, [[Stickstoffmonoxid]] und [[Stickstoffdioxid]] in der Atmosphäre zu messen.
* High Resolution Doppler Imager (HRDI), beobachtete die Emissions- und Absorptionslinien von molekularem [[Sauerstoff]] über dem Horizont der Erde. Die [[Dopplerverschiebung]] der Linien ließ Rückschlüsse auf die Windgeschwindigkeiten zu.
* Wind Imaging Interferometer (WIND II) untersuchte [[Airglow]] und [[Polarlicht]]er. Hierzu wurden zwei [[Interferometer]] verwendet, die im Winkel von 45° und 135° zur Flugrichtung ausgerichtet waren. Somit war es möglich, das gleiche Medium kurz nacheinander aus zwei unterschiedlichen Richtungen zu betrachten.
* Solar-stellar Irradiance Comparison Experiment (SOLSTICE), zur Messung der [[Ultraviolettstrahlung]] von Sonne und Sternen im Bereich zwischen 119 und 420&nbsp;nm. Zur Kalibrierung wurde regelmäßig die bekannte Strahlung von bestimmten blauen Sternen gemessen.
* Solar Ultraviolet Spectral Irradiance Monitor (SUSIM), zur Messung der Ultraviolettstrahlung der Sonne, wobei direkte und durch die Atmosphäre gedämpfte Einstrahlung verglichen wurden. Das Instrument enthielt zwei identische [[Spektrometer]], wovon eines nur selten verwendet wurde. Damit konnte der Qualitätsverlust des anderen überprüft werden.
* Particle Environment Monitor (PEM) zur Messung von [[Röntgenstrahlung]], [[Ion]]en und des [[Magnetismus|Magnetfelds]] in der Atmosphäre.
* [[Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor]] (ACRIM II), das Nachfolgegerät des Messinstruments, das zwischen 1980 und 1989 bei der [[Solar Maximum Mission]] im Einsatz war. Es bestimmte die Menge der Solarenergie, die die Erde erreicht und lieferte hierbei Daten für [[Langzeit-Experiment|Langzeituntersuchungen]] zur Klimaveränderung.
* Cryogenic Limb Array Etalon Spectrometer (CLAES), ein Spektrometer zur Bestimmung der Konzentration und Verteilung von Stickstoff- und Chlorverbindungen, Ozon, Wasserdampf und Methan in der Erdatmosphäre.

== Missionsverlauf ==
Die Raumfähre Discovery startete am 12. September 1991 vom [[Kennedy Space Center]] zur Mission STS-48. Am 15. September setzen die Astronauten den Satelliten mit dem [[Remote Manipulator System|Greifarm]] des Orbiters aus. Die meisten Instrumente nahmen die Arbeit sofort auf, nur ISAMS wurde erst später eingeschaltet, nachdem die [[Ausgasen|Ausgasung]] abgeklungen war.

Im Juni 1992 traten Probleme mit der Nachführung der Solarzellen auf. Während das Problem analysiert und behoben wurde, wurden die Instrumente zwei Wochen abgeschaltet. Ab Juli 1992 lieferte ISAMS keine Daten mehr. Ursprünglich sollte der Satellit nur bis Frühling 1993 in Betrieb bleiben, die Mission übertraf jedoch die Erwartungen und wurde verlängert, solange die Instrumente noch arbeiteten, wobei CLAES wie geplant im April 1993 die Arbeit einstellte. Im März 1995 versagte die Nachführung der Solarzellen endgültig, so dass den Instrumenten weniger elektrische Leistung zur Verfügung stand. Weitere Einbußen mussten ab Juni 1997 hingenommen werden, als eine der drei Batterien defekt wurde. Die Instrumente wurden abwechselnd oder nur bei Sonneneinstrahlung, wenn genügend Energie zur Verfügung stand, betrieben. Ab Oktober 1999 konnte das Bandlaufwerk nicht mehr verwendet werden, und die Datenübertragung musste ohne Zwischenspeicherung über Relais-Satelliten abgewickelt werden. Dadurch konnten noch zwei Drittel der aufgenommenen Daten an die Erde übermittelt werden.

Ursprünglich für eine Lebenszeit von nur 18 Monaten ausgelegt, arbeitete UARS über 14 Jahre lang und wurde am 14. Dezember 2005 aus Kostengründen deaktiviert. Zu diesem Zeitpunkt waren noch sechs der zehn Experimente an Bord funktionsfähig. Die NASA senkte die Umlaufbahn des Satelliten ab, um den [[Wiedereintritt]] zu beschleunigen und das Risiko einer Kollision mit einem anderen Satelliten zu verringern.

== Wiedereintritt ==
Der Wiedereintritt in die Atmosphäre geschah am 24. September 2011 und wurde von großem Medieninteresse begleitet. Schon 2002 hatte die NASA mit der Software ORSAT (Object Reentry Survival Analysis Tool) den Wiedereintritt simuliert und dabei berechnet, dass der Satellit zerbrechen, aber nicht vollständig verglühen würde. Nach den Berechnungen würden 26&nbsp;Teile mit einer Gesamtmasse von 532&nbsp;kg die Erdoberfläche erreichen. Die Trümmer würden sich auf einer Strecke von etwa 800&nbsp;km entlang der Satellitenbahn verteilen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.nasa.gov/pdf/585584main_UARS_Status.pdf |titel=Re-entry and Risk Assessment for the NASA Upper Atmosphere Research Satellite (UARS) |hrsg=NASA Orbital Debris Program Office |datum=2011-09-09 |format=PDF; 510&nbsp;kB |sprache=en |abruf=2011-09-22 |kommentar=Die Simulation stammt aus dem Jahr 2002, die Bewertung aus dem Jahr 2011}}</ref>

Am 7. September 2011 gab die NASA bekannt, dass der Satellit Ende September oder Anfang Oktober auf die Erde stürzen würde.<ref>{{Internetquelle |autor=Leonard David |url=http://www.space.com/12859-nasa-satellite-falling-space-debris-uars.html |titel=Huge Defunct Satellite to Plunge to Earth Soon, NASA Says |hrsg=space.com |datum=2011-09-07 |sprache=en |abruf=2011-09-25}}</ref> Die Wahrscheinlichkeit für einen Todesfall beim Absturz von UARS wurde von der NASA mit 1:3200 angegeben. Nach aktuellen Standards versuchen die NASA und andere Raumfahrtbehörden, das Risiko eines Todesfalles beim Wiedereintritt eines Satelliten auf 1:10.000 zu halten. Für das Weltraummüll-Komitee [[Inter-Agency Space Debris Coordination Committee|IADC]] war UARS kein Risiko-Objekt, der Wiedereintritt wurde aber für die jährliche Übung verwendet, bei der 12 Raumfahrtagenturen weltweit zusammenarbeiten.

Die Vorhersage für den Absturzzeitpunkt wurde in den folgenden Tagen präziser<ref>{{Internetquelle |url=http://www.nasa.gov/rss/uars_update.xml |titel=UARS Mission Updates |hrsg=NASA |datum=2011-09 |sprache=en |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20110923184125/http://www.nasa.gov/rss/uars_update.xml |archiv-datum=2011-09-23 |abruf=2011-09-27 |kommentar=16 Meldungen }}</ref>, jedoch konnte keine genaue Uhrzeit und damit auch kein genauer Absturzort angegeben werden, weil die Abbremsung in der Hochatmosphäre auch von der schwankenden [[Sonnenaktivität]]<ref>{{Internetquelle |autor=Phil Chamberlin, Karen C. Fox, Tony Phillips |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/uars/solar-effects.html |titel=Solar Activity Can Affect Re-Entry of UARS Satellite |hrsg=NASA |datum=2011-09-22 |sprache=en |abruf=2011-09-23}}</ref> und später von der Lage und Rotationsbewegung des Satelliten beeinflusst wurde.

Nach Angaben im Abschlussbericht der NASA erfolgte der Wiedereintritt in die Atmosphäre am 24. September 2011 um 04:00 Uhr UTC bei {{Coordinate |text=14,1° südlicher Breite und 170,2° westlicher Länge |NS=-14.1 |EW=-170.2 |type=landmark |region=XO |dim = 50000|name=Absturz UARS}} über dem Südpazifik nahe [[Amerikanisch-Samoa]]. Das [[Streufeld (Geologie)|Streufeld]] der Satellitentrümmer liegt 500 bis 1300&nbsp;km nordöstlich der Wiedereintrittsstelle, weit entfernt von jeder größeren Landmasse. Die NASA hat keine Kenntnis von Trümmersichtungen aus diesem Gebiet. Über Personen- oder Sachschäden wurde bisher ebenfalls nichts bekannt.<ref name="nasa_uars" />

== Siehe auch ==
* Nachfolgemission zur Untersuchung der [[Atmosphärenchemie]]: [[Aura (Satellit)|Aura]]
* Nachfolgemissionen zur Messung der Energieabstrahlung der Sonne: [[Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor Satellite|ACRIMSat]] ''(ACRIM)'', [[Solar Radiation and Climate Experiment|SORCE]] ''(SOLSTICE)''

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
{{Wikinews|NASA-Forschungssatellit stürzt auf die Erde}}
* NASA Science Missions: [http://science.nasa.gov/missions/uars/ UARS] (englisch)
* [http://uars.gsfc.nasa.gov/uars-science.html Offizielle UARS Seite] (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Erdbeobachtungssatellit]]
[[Kategorie:NASA]]
[[Kategorie:Raumfahrtmission 2001]]
[[Kategorie:Mobile meteorologische Beobachtungseinrichtung]]
[[Kategorie:Atmosphärenwissenschaften]]
[[Kategorie:Forschungssatellit]]