Der Liftoff der Atlas V Trägerrakete mit dem NASA-Test Programm STP-3 erfolgte um 5.19 a.m. EDT (11.19 MEZ). Die Rakete bringt die Nutzlasten direkt in eine geosynchrone quatoriale Umlaufbahn. «Dies ist ein hochkomplexer Orbitaleintritt, der drei Centaur-Zündungen und eine präzise Navigation erfordert, eine Fähigkeit, die nur die Atlas V besitzt. Mit 7 Stunden und 10 Minuten bis zur endgültigen Abtrennung des Raumfahrzeugs ist dies unsere bisher längste Mission», sagte Gary Wentz, Vizepräsident von United Launch Alliance. «Wir sind stolz darauf, mit unseren Missionspartnern zusammenzuarbeiten, um den Start dieser anspruchsvollen Mission vorzubereiten und danken ihnen für ihre hervorragende Teamarbeit.»

Zwei Nutzlastadapter

Die STP-3-Mission besteht aus dem STPSat-6-Satelliten, der das Space and Atmospheric Burst Reporting System-3 (SABRS-3)-Paket der National Nuclear Security Administration und das Laser Communications Relay Demonstration (LCRD)-Experiment der NASA beherbergt. Der Start umfasst auch einen treibenden sekundären Nutzlastadapter, der weitere kleine wissenschaftliche und technologische Missionen trägt.

Kürzere Übermittlungszeit

Hauptnutzlast der Mission ist das Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), das die NASA als ein grosser Schritt auf dem Weg zu einer funktionsfähigen Laserkommunikation oder optischen Kommunikation beschreibt. LCRD ist etwa so gross wie eine Kingsize-Matratze und wird Daten über Infrarotlaser mit einer Geschwindigkeit von 1,2 Gigabit pro Sekunde aus der geosynchronen Umlaufbahn zur Erde senden und empfangen. 

Wie viele Daten können mit Laserkommunikation auf einmal übertragen werden? Die Übermittlung einer hochauflösenden Marskarte zur Erde würde mit den derzeitigen Funksystemen an Bord von Raumfahrzeugen etwa neun Wochen dauern, mit der Laserkommunikation jedoch nur neun Tage. Diese «Geschwindigkeit» (oder, genauer gesagt, die Datenrate) ist für künftige bemannte Erkundungs- und Wissenschaftsmissionen sehr interessant. Die Systeme sind auch kleiner – Laserkommunikationssysteme benötigen weniger Platz, Gewicht und Energie an Bord eines Raumfahrzeugs. 

Kommunikation mit Bodenstationen

Die Mission wird mindestens zwei Jahre lang dauern. Zu Beginn wird sie mit Bodenstationen in Kalifornien und Hawaii kommunizieren, um die unsichtbaren Nahinfrarot-Laser zu testen. Die Ingenieure werden Daten zu und vom Satelliten (der sich mehr als 22’000 Meilen über der Erde in einer geostationären Umlaufbahn befindet) senden, um den Übertragungsprozess zu verfeinern, verschiedene Betriebsszenarien zu untersuchen und die Ortungssysteme zu perfektionieren. Die Informationen und Daten sind für die Vorbereitung eines Laserkommunikationssystems auf einen Einsatz unerlässlich, da die gleichen Bedingungen bei Tests am Boden nicht nachgebildet werden können. 

LCRD soll später aber auch die Kommunikation mit Astronauten im und aus dem All zu verbesserm. Im weiteren Verlauf der Mission wird das LCRD optische Kommunikationsrelais mit einem künftigen Terminal auf der Internationalen Raumstation durchführen. Insbesondere im Zusammenhang mit einer künftigen Mondmission, kann die Laserkommunikation nachhaltige Kommunikationsarchitekturen ermöglichen und soll bei der Vorbereitung auf eine menschliche Präsenz auf dem Mars helfen. 

Erforschung ultravioletter Strahlung

Weiter befindet sich an Bord der Trägerrakete auch ein gemeinsames Experiment der NASA und des U.S. Naval Research Laboratory, das sich mit der Erforschung der Entstehung von energiereichen solaren Teilchen (SEPs) – der gefährlichsten Strahlungsform der Sonne – beschäftigt.

UVSC Pathfinder – die Abkürzung steht für Ultraviolet Spectro-Coronagraph Pathfinder - wird die untersten Regionen der äusseren Sonnenatmosphäre (Korona) untersuchen, in denen die SEPs vermutlich ihren Ursprung haben. UVSC Pathfinder ist das jüngste Mitglied der NASA-Flotte von heliophysikalischen Observatorien. Die heliophysikalischen Missionen der NASA untersuchen ein riesiges, miteinander verbundenes System, das von der Sonne über den die Erde und andere Planeten umgebenden Raum bis hin zu den äußersten Grenzen des ständig fliessenden Sonnenwinds reicht. UVSC Pathfinder liefert wichtige Informationen über SEPs, die die zukünftige Erforschung des Weltraums ermöglichen.