• Übersicht: Sojus und Progress HF / VHF / UHF Downlink
• Kommunikations-Systeme der Sojus und Progress

Die Sojus (dt. Bund, Union) ist ein russisches Raumschiff für bemannte Raumflüge. Es bietet Platz für maximal drei Personen. Der Erstflug von der Sojus-1 mit dem Kosmonauten Wladimir Komarow fand im April 1967 statt und ging leider tödlich aus, da sich der Hauptlandeschirm nicht entfalten lies und die Kapsel fast ungebremst auf dem Boden aufschlug. Seit den 70er Jahren sind die Sojus als Zubringerschiffe für die damaligen Saljut Raumstationen und später für die Raumstation MIR im ständigen Einsatz. Bis heute gab es von diesem Raumschifftyp die fünf großen Weiterentwicklungen: Sojus T, Sojus TM, Sojus TMA, Sojus TMA-M und Sojus MS. Das Kürzel TMA wird ins deutsche als Transport Modifikation Anthropometrisch übersetzt. Der letztere Begriff bedeutet soviel wie nach dem Körper des Menschen geformt. Ab der TMA Version war die Körpergröße der mitfliegenden Besatzungsmitglieder weniger auf ein Mindesmaß beschränkt. Eine Sojus besteht aus drei trennbaren Sektionen. Dem BO = Aufenthalts-Sektion, dem SA = Landeapparat (Kommandokapsel) und der PAO = Antriebsaggregats-Sektion. Für die Besatzung ist nur die Kommandokapsel und die Aufenthalts-Sektion begehbar, welche zusammen einen Innenraum von nur 9 m³ bietet.

Die Progress (dt. Fortschritt) ist ein russisches unbemanntes Versorgungsschiff für den Transport von Vorräten für die Lebenserhaltung (wie z.B. Sauerstoff, Wasser, Lebensmittel und Kleidung), Ausrüstungsgegenstände und Treibstoffe. Bis heute gab es von diesem Versorungsschiff die vier große Weiterentwicklungen: Progress M, Progress M1, Progress M-M und Progress MS. Das erste dieser Art von Zubringerschiff wurde 1978 zu der damaligen Saljut 6 Raumstation gestartet. Eine Progress besteht aus drei untrennbaren Sektionen. Dem GO = Lastsektion für Stückgut die einem Lagerraum gleicht, welche im inneren Regale für feste Güter enthält. Der OKD = Tanksektion mit Behältern für Flüssigkeiten und Gase und der PAO = Antriebsaggregats-Sektion.

Es gibt zwei verschiedene Aufstiegsbahnen um die ISS zuerreichen. Als Expressflug mit nur 4 Umläufen und einer Dauer von ~6 Stunden, welcher seit der Versionen PM-M und STMA-M möglich geworden ist oder auf die herkömmliche Art mit 33 Umläufen während 3 Flugtage. In beiden Fällen beginnt der erste Überflug nach 2 Stunden und 57 Minuten bzw. bei einen Expressflug nach 2 Stunden und 59 Minuten über West-Europa nach dem Start im Kosmodrom Baikonur in Kasachstan. Die Sojus/Progress befindet sich da im 2.Umlauf. Bei einem Expressflug findet im 4.Umlauf die Kopplung im Sonnenlicht an der ISS statt. Entweder in der Funksicht zu West-Europa oder außerhalb, je nach dem wie die Tag-Nacht-Grenze liegt. Bei einem herkömmlichen Flug ist die Kopplung stehts am 3.Flugtag im 33.Umlauf.

Berechnung der ersten Überflüge nach einem Start

Seit dem Erstflug 1967 eines Sojus-Schiffes war die Frequenz für den Sprechfunk im VHF-Band die 121.750 MHz. Die 143.625 MHz welche noch vorher bei den Wostok und Woßchod Flügen zum Einsatz kam, wurde für die Sojus nicht genommen, da sie als primärer Downlink für die zukünftigen Saljut Raumstationen reserviert worden ist und die 143.625 MHz anders als die 121.750 MHz geschützt in einem weltweit freigehaltenen Frequenzbereich liegt. Die Wahl für die 121.750 MHz kann ich mir nur so erklären, da beim Sinkflug und der Landung die internationale Notruffrequenz auf 121.500 MHz verwendet wird und somit beide Funksysteme ein und die gleiche Antennenkonfiguration nutzen können. Da die 121.750 MHz mitten im internationalen zivilen Flugfunkband liegt, wird diese Frequenz in Russland für den Flugfunk nicht vergeben. In West-Europa hingegen wird diese Frequenz an vielen Flughäfen als Vorfeld-Kontrolle/APRON eingesetzt, so dass es zu Interferenzen vom AM-Flugfunk beim Empfang kommen kann. Die Sojus/Progress nutzen für die Weiterleitung ihrer Signale primär nur die russischen Bahnverfolgungsstationen am Boden oder die ISS wenn sie sich in Funksicht befindet und im Relaisbetrieb arbeitet.

Beim Start wenn sich die Sojus/Progress an der Spitze der Trägerrakte unter der Nutzlastvergleitung befindet, werden ihre Antennen darunter abgeschattet. Aus diesem Grund befinden sich an der Außenseite der Trägerrakete in Höhe der Oberstufe Antennen für Rasswet-M auf 121.750 MHz und für Klest-M auf 463 MHz, aber nur beim Start eines Sojus-Schiffes. Eine Antenne für das MBITS auf 166 MHz gibt es sowohl bei Sojus als auch bei Starts von Progress-Schiffen. Nahe des Startplatzes hat die Startkontrolle ihren Sitz, welche sich in einer unterirdischen Bunkeranlage befindet. Darüber auf der Oberfläche steht eine VHF Helicalantenne für die Kommunikation zur Besatzung des Sojus-Schiffes. Ob wohl die VHF Antennen an der Sojus-Trägerrakete linear arbeiten, macht es durch aus Sinn zirkulare Antennen wie eine Helicalantenne zu verwenden. Durch die Änderung der Lage im Flug der Trägerrakete kann es bei einer linearen Empfangsantenne beim wechseln der Ebene bis zu 30 dB Verlust des Signals geben. Bei einer zirkularen Empfangsantenne ist der Verlust beim Empfang von linearen Signalen gleichmäßig gering.

Bei der Landung eines Sojus-Schiffes, liegt nur ein Zeitraum von der Abkopplung an der ISS bis zur Landung in Kasachstan von gerade mal 2 Umläufen bzw. ca. 3½ Stunden dazwischen. Dabei entfernt sich die Sojus nur so weit von der ISS, dass sie sich trotzdem noch immer in Funksicht zu ihr befindet. Die ISS übernimmt die Aufgabe als Vermittler und arbeitet im Relaisbetrieb. Dabei wird das MBITS Telemtriesystem der Sojus über das Istochnik-M Monitor-System auf der ISS bis zur Trennung der Sektionen überwacht. Die Rasswet-M Phonie-Kommunikation wird von der ISS über das TDRSS weitergeleitet. Nach dem Bremsmanöver findet in einer Höhe von nur noch ca. 145 km die Trennung der Sektionen BO und PAO von der Kommandokapsel statt. Bis zur Öffnung des Hauptlandeschirms vergehen danach noch ca. 8 Minuten. Während dieser Phase ist die Sojuskapsel im Wiedereintritt, wo die Kommunikation wegen den entstehenden Plasmagase nicht möglich ist. Zwischen der Trennung der Sektionen und dem Aufsetzen am Boden vergehen ca. 23 Minuten. In dieser Zeit steht nur eine in der Einstiegsluke eingebaute ABM-273 VHF-Schlitzantenne zur Verfügung. Dabei wechselt der VHF-Sender von der Space-to-Earth Frequenz auf 121.750 MHz in FM, auf die internationale Notruffrequenz auf 121.500 MHz in AM und aktiviert auf selbiger ein Funkfeuer mit einer Morse-Kode Kennung mit dem Inhalt "A N". Die Sojus empfängt dabei aber weiterhin auf der 130.167 MHz in FM. In einer Höhe von 10,6 km, ca. 14 Minuten vor dem Aufsetzen am Boden wird der Hauptlandeschirm geöffnet. Ab da werden auch die beiden HF-Sender auf 8.364 kHz in AM, ebenfalls mit einem Funkfeuer versehen und auf 18.060 kHz in AM für Phonie aktiviert. Die HF-Antenne ABM-264 des Hauptlandeschirms und die ABM-265 des Reservelandeschirms sind in den Halteleinen eingearbeitet. Wenn die Sojuskapsel gelandet ist und die Leinen am Boden liegen, kann die Antenne nicht mehr effizient arbeiten. Die Besatzung kann dann entweder manuell oder automatisch nach 8 Minuten die kombinierte ABM-279 HF/VHF-Antenne entfalten lassen. Dabei sprengt es seitlich an der Sojuskapsel eine äußere Abdeckung weg und die wie ein Bandmaß aufgerollte Antenne schnappt heraus. Zusätzlich gibt es an der Unterseite der Sojuskapsel noch drei ABM-274 VHF-Antennen, die je nach Untergrund und Lage der Sojuskapsel automatisch entfaltet werden. Falls die ABM-279 Antenne nicht effizient arbeiten kann, gibt es noch eine aufsteckbare ABM-281 HF-Antenne, die an der Einstiegsluke von der Besatzung nach der Landung befestigt werden kann. Über dem Landegebiet kreist ein Flugzeug welches als Relais für die HF/VHF-Kommunikation dient und die Verbindung zu ZUP-Moskau aufrecht hält. Die Such- und Rettungsmannschaften sollen untereinander auf der Air-to-Air Frequenz 122.900 MHz kommunzieren.

Sojus-Flüge zur Internationalen Raumstation
Sojus Funkaufzeichnungen 2010-2017

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Frequenz in MHz