Artemis (ESA)

[instml]

Не путать с ARTEMIS (NASA), летающими около Луны ( http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9796 )

[instml]

http://telecom.esa.int/telecom/www/area/index.cfm?fareaid=26
http://telecom.esa.int/telecom/www/object/index.cfm?fobjectid=424

[instml]

Artemis

Artemis (Advanced Relay And Technology Mission) is a telecommunications satellite using advanced technological standards built by Alenia Spazio, a Finmeccanica company, as prime contractor to the European Space Agency [ESA].

It was launched in July 2001 by an Ariane-5G rocket from the Kourou launch base, but due to a launch vehicle failure, it was left in a much lower than desired orbit. Due to the on board ion engines, it was later able to reach the geostationary orbit.

SILEX (Semi-conductor Inter-satellite Link Experiment) uses optical frequencies; it will work with SPOT 4 and OICETS. It was successfully tested in Nov 2001 at 50 Mbps from a subsynchronous orbit.

Artemis will carry a payload known as LLM (L-band Land Mobile) which will provide mobile communications services throughout western Europe and neighboring regions, including the Mediterranean, the Middle East and parts of Russia. The LLM payload has four coverage beams, one that will extend over the entire area and three (known as spot beams) that focus on specific parts. The versatility offered by the three spot beams will be further enhanced by the LLM's capability to allocate bandwidth, power and frequencies across the four beams in response to changing communications demands. LLM will be leased to Eutelsat.

A navigation payload (25 kg) was also added. It is part of the EGNOS program (European Geostationary Navigation Overlay Service). Two Inmarsat-3 satellites are also part of this program.

Nation:    International
Type / Application:    Experimental communication
Operator:    ESA
Contractors:    Alenia Spazio
Equipment:    L-band transponders, Ku-band transponders, S-band transponders, Ka-band transponders, SILEX optical communication payload, navigation payload
Configuration:    GeoBus (Italsat Bus)
Propulsion:    S400, ion engines
Power:    2 deployable solar arrays, batteries
Lifetime:    10 years
Mass:    3105 kg
Orbit:    31428 km

[instml]

Artemis keeps talking the talk
 
1 June 2012

Although ESA's Artemis telecommunications satellite has officially completed its mission, it still has plenty to offer. Reaching its working orbit almost 11 years ago after an arduous journey, Artemis continues to communicate with Earth.



Credits: ESA - J. Huart
 
After almost 11 years in orbit, it is a fact that the Artemis mission has been successfully completed. To meet the demand of its operational users, ESA decided to keep operating Artemis for a few more years until its planned deorbiting in 2014.

Equipped with a suite of advanced communication payloads, Artemis has scored a long series of satcom firsts still in use today and precursors to new ESA programmes like the European Data Relay System.  
 
"Artemis has demonstrated technologies that have become standard for many satcom missions and, at the same time, has provided communication services that have exceeded the initial design goals," said Magali Vaissiere, Director of ESA's Telecommunications and Integrated Applications.



ATV Johannes Kepler approach seen from the International Space Station. ESA's data relay satellite Artemis provides communications between the ATV and the ATV Control Centre (ATV-CC) in Toulouse, France, up to its docking with ISS.

Credits: ESA/NASA

For example, Artemis created the first laser data link between satellites in different orbits. It was the first telecom satellite to be extensively reprogrammed in orbit, and it was the first to power its way to geostationary orbit, 36 000 km up, with ion thrusters after surviving the longest-ever drift to its destination.

Artemis also provided data relay for Envisat, the largest Earth observation satellite ever built.

Today, Artemis provides links for all of ESA's Automated Transfer Vehicle (ATV) missions to the International Space Station, from launcher separation to docking, deorbiting and, finally, reentry.
 
Its navigation payload is a critical element for the European Geostationary Overlay System (EGNOS), which enhances navigation services data for aircraft and ships.

Artemis has been broadcasting the EGNOS signals since 2003 and supports the EGNOS open service and the safety-of-life service.

Artemis' list of accomplishments includes establishing two-way links in 2006 and 2007 with an aircraft flying over the southern coast of France, receiving video footage at 50 Mbits per second.



Artemis, an artist's impression. Carrying three payloads plus a number of experiments, ARTEMIS (Advanced Relay and Technology Mission Satellite) is being developed for testing and operating new telecommunications techniques.

Credits: ESA - J. Huart

Artemis also provided a two-way link with an unmanned drone dropped from an altitude of 21 km off the coast of Sardinia in 2007. Telemetry and commands were exchanged while the drone was flying in excess of Mach 1.
 
"Since joining the Artemis adventure, I have discovered a team of people working with passion for the success of this mission," said Daniele Galardini, Head of Redu Centre and the Artemis project manager. "Thanks to all, it is an honour to work with them."

http://www.esa.int/esaCP/SEMH30ZWD2H_index_0.html

[instml]

Celebrating 10 years of Artemis

12 Jul 2011

ESA's pioneering Artemis satellite today marks a decade in space. The Advanced Relay and Technology Mission was a breakthrough in telecommunications satellites for Europe, packed with new technologies such as laser links and ion thrusters for proving in space.

A launch problem on 12 July 2001 almost ended the mission before it even began, when the rocket's upper stage injected Artemis into a low transfer orbit. For any conventional satellite, this would have resulted in the loss of the mission.

But thanks to the combination of the satellite's advanced technologies and the unique recovery procedures devised by the control team, the satellite was slowly and carefully coaxed over 18 months into its intended operating position.

Dubbed 'mission impossible' at the time, and despite damaged onboard equipment, Artemis has demonstrated critical new technologies and continues in  operation today.

Artemis clocked up a number of unique firsts in space during its recovery. It created the first laser data link between satellites in different orbits; it was the first telecommunications satellite to be extensively reprogrammed in orbit; it was the first to use ion propulsion to reach geostationary orbit, 36 000 km up, after surviving the longest-ever drift to its destination.

Thanks to Ka-band radio frequencies, Earth images collected by ESA's Envisat 35 000 km below Artemis were delivered to customers almost in real time at a high rate.

The same service was provided to France's SPOT-4 observation satellite with a second link via another experimental payload, this time via laser relay.

Artemis also provided communications between ground controllers and Europe's Automated Transfer Vehicles as the cargo ferries flew to the International Space Station.

In 2008, Artemis leapt into service at short notice during the ferry's first mission when NASA's system was shut down as Hurricane Ike struck the country.

The ATV team in Toulouse, France, and their Artemis counterparts in Redu, Belgium, sprang into action. With only a few hours to prepare, they held contact with the vessel throughout the night of 11 September.

While Artemis is controlled via Telespazio facilities in Fucino, Italy, ESA's Redu centre houses its Mission Control Facility to schedule the services for users and to maintain the different payloads.

"Artemis has delivered tremendous service availability over its entire operational life at full satisfaction of final users," says Daniele Galardini, Head of ESA Redu Centre and in charge of Artemis.

"The capability and professionalism of the teams in Fucino and Redu are the basis of the Artemis achievements."

http://telecom.esa.int/telecom/www/object/index.cfm?fobjectid=31175

[instml]

Восхождение Artemis

Ю.Журавин. «Новости космонавтики»

18 мая ЕКА сообщило первые результаты беспрецедентной операции по переводу КА Artemis на геостационарную орбиту.

Мы рассказывали о неудачном запуске КА Artemis 12 июля 2001 г., о переводе его на нерасчетную круговую орбиту высотой 31000 км (НК №9, 2001, с.34-37), а также о первых проведенных на борту спутника экспериментах по оптической связи (НК №1, 2002, с.34).

Однако с самого момента запуска главной целью создателей спутника стал его перевод на ГСО. По первоначальному плану, разработанному через несколько дней после неудачного старта, эта операция должна была начаться в сентябре 2001 г. и занять «несколько месяцев». Однако в ноябре уже называлась более поздняя дата (конец декабря 2001 г.) и более длинный срок (полгода). Реально же перевод с помощью ионной двигательной установки (ИДУ) начался лишь во второй половине февраля 2002 г.


Задержка была вызвана рядом причин. Во-первых, до начала операций по выведению на ГСО с Artemis должны были завершиться все возможные эксперименты, которым не могла помешать нерасчетная орбита: пробные включения аппаратуры связи всех диапазонов, испытания аппаратуры по оптической связи с низкоорбитальными КА, тесты экспериментальной навигационной аппаратуры. Этот этап занял почти полгода. Тогда же прошли и тесты ИДУ, которые, однако, не преследовали цель серьезно изменить параметры орбиты.

Кроме того, в то же самое время инженеры фирм Alenia Spazio и Astrium, создавшие соответственно весь КА и ИДУ, были заняты подготовкой новых алгоритмов работы спутника и его маневрирования. В Мюнхене на наземных стендах Astrium проводились доводочные испытания технических моделей ИДУ, а также динамическое моделирование работы системы управления с новым программным обеспечением. Первой хорошей новостью стало заявление европейских специалистов о возможности использования ИДУ спутника, ранее предназначавшейся лишь для проверки новых технологий и небольших коррекций орбиты, в качестве маршевой, обеспечивающей большие маневры аппарата.


После более 6 месяцев интенсивной подготовки и испытаний было разработано новое полетное программное обеспечение и отработана стратегия управления спутником. За это время параметры орбиты спутника практически не изменились (см. таблицу).

Первое включение ИДУ для изменения орбиты состоялось 19 февраля. В результате высота орбиты КА за сутки увеличилась на 14–17 км, а период – примерно на 1 мин. Через неделю был предпринят еще один аналогичный маневр: с 26 февраля по 1 марта высота орбиты выросла на 21–24 км, период – также на минуту. Более серьезное маневрирование началось 5 марта. Работа ИДУ продолжалась более двух недель. За это время перигей «подрос» на 108 км, апогей – на 144 км, период – на 6 мин. Затем последовала недельная передышка. С 27 марта ИДУ работала почти безостановочно 2 месяца. Ежедневно высота орбиты увеличивалась в среднем на 20 км. Лишь в период 24–27 апреля наблюдалось небольшое замедление темпов подъема. В целом с 19 февраля по 23 мая высота орбиты Artemis выросла на 1020 км в перигее и на 1137.6 км в апогее, а период увеличился на 52 мин. Это почти треть необходимой высоты для достижения ГСО.


За этот период операторы Центра эксплуатации и управления аппаратом, расположенного в итальянском Центре Фучино (Fucino), держали Artemis под постоянным контролем. Они были готовы тут же реагировать на все виды нештатных ситуаций, так как новое программное обеспечение могло быть полностью отработано только на реальном КА.


С 23 мая ИДУ была временно выключена на несколько суток для профилактики. В дальнейшем предполагается сохранить тот же темп подъема орбиты – 20 км/сут. Если все пойдет согласно этому плану, Artemis достигнет геостационарной орбиты к концу 2002 г. Затем аппарат будет стабилизирован в расчетной точке стояния 21.5°в.д. По оценкам специалистов Alenia Spazio и ЕКА, ИДУ Artemis, после перевода спутника на геостационарную орбиту, сможет удерживать его в расчетной точке стояния почти столько, насколько первоначально была рассчитана его работа, – около 10 лет.


По материалам Arianespace, ЕКА, Alenia Spazio, Astrium и данным сайта Группы орбитальной информации OIG Центра им. Годдарда NASA

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/234/12.shtml

Artemis прибыл на геостационар

Ю.Журавин. «Новости космонавтики»

31 января ЕКА сообщило об окончании перевода КА Artemis на геостационарную орбиту (ГСО). Беспрецедентную полуторагодовую операцию удалось провести благодаря использованию в качестве маршевого двигателя экспериментальной ионной ДУ (ИДУ) спутника, состоящей из четырех ЭРД тягой 15 мН, работающих на ксеноне. ИДУ первоначально предназначалась лишь для проверки новых технологий и небольших коррекций в точке стояния на ГСО. Теперь ЕКА намерено приступить к выполнению ранее намеченной программы использования этого экспериментального спутника.
   Мы рассказывали о неудачном запуске КА Artemis с помощью РН Ariane 5G 12 июля 2001 г., о его выходе на нерасчетную орбиту высотой 17487х35853 км, о переводе на круговую орбиту высотой 31000 км (НК №9, 2001, с.34-37), а также о первых проведенных на борту спутника экспериментах (НК №1, 2002, с.34).
   Для выполнения программы экспериментов хотя бы в ограниченном объеме в первые 2 недели после запуска КА Artemis был переведен на почти круговую орбиту наклонением 0.92°, высотой 30904.8х30931.7 км и периодом 1194.8 мин. Операция по подъему на оставшиеся до ГСО 5000 км началась 19 февраля 2002 г. с планами завершения к началу 2003 г. Прогноз блестяще оправдался. По заявлению ЕКА, на протяжении всей процедуры перевода на ГСО ИДУ показала устойчивую и эффективную работу; тяга позволяла увеличивать высоту орбиты КА со средней скоростью 15–20 км/сут. Это была первая операция по столь кардинальному изменению высоты орбиты околоземного КА с помощью ионного двигателя.
   За все время подъема орбиты пришлось на 20% (15 тыс слов) изменить программное обеспечение КА. Это было самое большое перепрограммирование спутника связи, проведенное на орбите. Операторы Центра эксплуатации и управления Artemis'а в итальянском Центре Фучино были готовы быстро реагировать на все виды нештатных ситуаций, так как новый софт мог быть полностью отработан только на реальном КА. Кроме того, пришлось изменить штатную ориентацию аппарата на 90° так, чтобы вектор тяги ИДУ лежал в плоскости орбиты, а также противостоял изменению наклонения орбиты КА под действием неравномерного гравитационного поля Земли и из-за влияния Луны.
   Практически еженедельно операторы сталкивались с проблемами. Ряд отключений ИДУ для выбора новой тактики несколько замедлил процесс вывода Artemis на рабочую орбиту. Кроме постоянного контроля работы систем КА и оптимизации ИДУ, операторам пришлось проверить на практике различные методы управления ориентацией для обеспечения наиболее эффективного использования импульса двигателя.
   Начиная с июля по ряду причин для вывода на ГСО применялись два из четырех ЭРД – те, что стояли на «северной» панели КА. В октябре 2002 г. спутник преодолел третий, и заключительный, сезон больших теневых участков с момента запуска, когда тень Земли по 2 часа за виток скрывала Солнце. Из-за энергетических ограничений и требований по ориентации на эти периоды тяга ИДУ снижалась, а временами двигатель вообще отключался.
   При подходе к ГСО была реализована программа управления, позволяющая КА сразу после выхода оказаться в районе расчетной точки стояния 21.5°в.д. Для этого гидразиновыми двигателями были выданы три импульса – 3 декабря ЖРД спутника впервые включились после их использования для перехода на круговую орбиту высотой 31000 км в июле 2001 г. Еще два импульса, выданные в последнюю неделю января непосредственно при переходе на ГСО, замедлили скорость дрейфа КА до нескольких градусов в день. 31 января Artemis оказался на орбите с параметрами 1.57°, 35664.7х35759.5 км, 1432.5 мин, проходя экватор в точке 24.8°в.д.
   Затем была изменена штатная ориентация КА – с положения, обеспечивающего максимальный приток энергии с солнечных батарей для максимального приращения скорости от ИДУ, до расчетного положения целевой аппаратурой вниз. Опираясь на оставшийся запас топлива для ЖРД, специалисты ЕКА предполагают, что Artemis будет функционировать, как первоначально и планировалось, 10 лет, хотя операторы продолжают определять ресурс систем КА, в первую очередь – ИДУ.
   Надо заметить, что Artemis еще на нерасчетной орбите высотой 31000 км и во время перехода на ГСО уже продемонстрировал ряд перспективных технологий, которые ЕКА предполагало отработать с его помощью:
   • оптическая межспутниковая связь;
   • перепрограммирование главных ретрансляторов;
   • отработка связи со стационарными терминалами в S- и Ka-диапазонах и с мобильными терминалами в L-диапазоне;
   • отработка элементов перспективной европейской навигационной спутниковой системы;
   • орбитальное маневрирование с помощью ИДУ.
   Теперь, после всестороннего тестирования всех систем на ГСО, Artemis начнет регулярную работу в качестве ретранслятора информации с низкоорбитальных европейских КА для пользователей систем SPOT, Envisat, EGNOS и Eutelsat. Компания Spot Image намерена использовать его аппаратуру оптической связи SILEX для передачи снимков с КА SPOT-4 как минимум на пяти витках в сутки. С помощью ретранслятора в Ka-диапазоне планируется передавать через Artemis на Землю информацию с КА Envisat каждый день по крайней мере на десяти его витках. Кроме того, через КА будет вестись передача данных с японского КА ADEOS II, а в дальнейшем – и с европейского модуля Columbus в составе МКС. Информация через Artemis будет передаваться на приемную станцию ЕКА в Редю (Бельгия). Начнется также коммерческое использование компанией Eutelsat полезной нагрузки L-диапазона. Продолжатся испытания аппаратуры европейской глобальной навигационной системы EGNOS.

   По материалам ЕКА, Alenia Spazio, Astrium и данным сайта Группы орбитальной информации OIG Центра им. Годдарда NASA.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/242/26.shtml

Artemis начал ретранслировать

Ю.Журавин. «Новости космонавтики»

19 марта первые снимки с КА Envisat были ретранслированы через спутник Artemis на геостационарной орбите и получены в Центре обработки данных ESRIN около Рима. Это событие стало двойным триумфом для ЕКА. Во-первых, оно означает увеличение передаваемых данных, разгрузку наземных приемных станций и существенное ускорение получения информации пользователями; во-вторых, завершает исторический 18-месячный этап перевода КА Artemis на геостационарную орбиту (НК №3, 2003, с.54).

Примененная впервые в Европе аппаратура Ka-диапазона для ретрансляции данных с Envisat на Artemis (как для приема информации с КА, так и для передачи на Землю) подтвердила свои параметры и продемонстрировала успешную работу сложного программного обеспечения как в наземных, так и в космических сегментах испытуемого канала связи.

Испытания межспутникового канала связи должны закончиться в конце апреля. После этого через Artemis напрямую в ESRIN будет передаваться примерно половина информации от Envisat; вторая половина пойдет, как и ранее, на наземную станцию Центра обработки данных в Кируне (Швеции). Эта станция могла видеть спутник ежедневно в среднем по 10 минут на 10 витках из 14. Через Artemis, находящийся на геостационарной орбите, Envisat будет доступен почти на каждом витке и в течение более длинных периодов.

Передача большей части данных Envisat в ESRIN через Artemis ослабит рабочую нагрузку на Кируну, а также уменьшит время обработки информации до 3 часов с момента ее получения на КА. Использование Artemis также увеличит объем передаваемых с Envisat данных, в первую очередь с модернизированного радара с синтезированной апертурой ASAR, придаст системе управления полетом гибкость и обеспечит дублирование в случае проблем с первоначальной линией передачи данных.

Envisat, отметивший 28 февраля свой первый год работы на орбите, – самый большой и «способный» КА дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из когда-либо созданных в мире. Он оснащен 10 приборами для всестороннего наблюдения океанов, земной поверхности, атмосферы и ледяных шапок.

Стоит заметить, что оптическая система ретрансляции на КА Artemis будет использоваться при работе с французским спутником ДЗЗ SPOT 4, запущенным в апреле 2002 г. С 2005 г. каналами Artemis начнут пользоваться европейские грузовые корабли ATV при полетах к МКС, а с 2006 г. – модуль Columbus, который должен войти в состав МКС.

По информации ЕКА

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/244/22.shtml