Ein britischer Satellit, eine letzte Rakete – und eine Mission, die bis heute im Orbit kreist

Einfach erklärt

Am 28. Oktober 1971 brachte Großbritannien einen Satelliten mit einer selbst gebauten Rakete ins All. Prospero testete dort Geräte und funktionierte trotz eines Schadens weiter. Die Rakete flog danach nie wieder, doch der Satellit umkreist die Erde noch immer. Eine Firma kündigte 2021 an, ihn zurückholen zu wollen.

Eine Reise von einem australischen Testgelände aus

Prospero, auch unter der Bezeichnung X-3 bekannt, startete am 28. Oktober 1971 vom Woomera-Testgelände in Südaustralien. Woomera diente als Raketenversuchsstätte. Von dort aus hob der Satellit mit einer Black Arrow ab – einer britischen Rakete, die dafür entwickelt worden war, Satelliten in eine Umlaufbahn zu bringen. Prospero war nicht der erste britische Satellit: Sechs britische Satelliten waren zuvor bereits von den USA aus mit Raketen der NASA ins All gestartet. Doch diesmal war etwas anders: Auch die Rakete stammte aus Großbritannien.

Die Bezeichnung „erster britischer Satellit“ bedeutet also nicht, dass Großbritannien zuvor noch keinen Satelliten ins All gebracht hatte. Sie bezieht sich auf eine konkretere Leistung: Prospero war der erste britische Satellit, der mit einer im eigenen Land gebauten Rakete startete – und ist bis heute der einzige. Diese Unterscheidung zwischen der Herkunft eines Satelliten und der seines Trägers ist wichtig: Ein Gerät im Orbit zu haben, ist nicht dasselbe, wie es unabhängig dorthin bringen zu können.

Der Start war der vierte und letzte Flug der Black Arrow; die Rakete trug die Kennung R-3. Sie bestand aus drei Stufen und war 12,87 Meter hoch, also knapp 13 Meter. Ihr Entwurf orientierte sich an der kleineren Black Knight, die für Raketenforschung eingesetzt wurde. Prospero selbst wog 66 Kilogramm. Die vergleichsweise geringe Masse zeigt, dass für die Mission kein großes Raumfahrzeug nötig war: Ziel war es, eine bestimmte wissenschaftliche Nutzlast in eine Erdumlaufbahn zu bringen.

Ein kleines Labor für die Bedingungen im All

Der Satellit sollte nicht bloß beweisen, dass ein Flug in den Orbit möglich war. Bei seiner Mission ging es darum, zu untersuchen, wie sich die Bedingungen im Weltraum auf Bauteile auswirken, die in Kommunikationssatelliten zum Einsatz kommen. Geräte weit entfernt von der Erde brauchen Solarzellen zur Stromversorgung sowie Mess- und Übertragungssysteme, mit denen sich ihre Leistung überwachen lässt. Prospero bot eine Plattform, um solche Komponenten unter den Bedingungen einer Umlaufbahn zu testen, statt sie nur auf der Erde zu erproben.

Zur Ausrüstung gehörten Solarzellen und Telemetriesysteme. Diese übermitteln Informationen über den Zustand des Satelliten und seiner Geräte an Bodenstationen. Solche Tests waren wichtig, denn eine Mission ist nicht schon dann erfolgreich, wenn der Satellit den Orbit erreicht. Seine Geräte müssen auch weiterarbeiten und den Verantwortlichen mitteilen können, was an Bord geschieht. Mess- und Kommunikationssysteme waren deshalb ein wesentlicher Teil des Experiments.

Außerdem hatte der Satellit einen Detektor für Mikrometeoriten an Bord. Solche Geräte erfassen die Spuren, die kleine Teilchen beim Aufprall auf ein Raumfahrzeug hinterlassen. So lässt sich abschätzen, ob winzige Partikel im Weltraum eine Gefahr darstellen können. Die Frage dahinter war ganz praktisch: Ein Teilchen mag noch so klein sein – gerät es auf die Flugbahn eines Satelliten, muss man wissen, wie stark es diesen beeinträchtigen kann. Zusammen mit den Tests der Solarzellen und der Kommunikation untersuchte der Detektor also verschiedene Aspekte davon, wie Satellit und Ausrüstung im All funktionsfähig bleiben.

Eine elliptische Umlaufbahn und ein Zusammenstoß nach der Trennung

Die Black Arrow brachte Prospero auf eine elliptische Umlaufbahn in einer Höhe zwischen 522 und 1300 Kilometern über der Erdoberfläche. Der Satellit bewegte sich damit nicht ständig auf derselben Höhe: Auf einem Teil seiner Bahn kam er dem niedrigsten Punkt näher, anschließend entfernte er sich wieder bis zum höchsten Punkt, bevor er seine Runde fortsetzte. Diese Höhenangaben beschreiben den Bereich, in dem Prospero auf seiner Umlaufbahn seine Aufgaben erfüllen sollte.

Der Start gelang, doch die Trennung der Nutzlast von der letzten Raketenstufe verlief nicht ohne Folgen. Nachdem sich der Satellit von der Rakete gelöst hatte, stieß die Endstufe mit ihm zusammen. Dabei wurde eine seiner vier Radioantennen beschädigt. Prospero konnte trotz dieses Schadens weiterarbeiten, doch der Zusammenstoß war ein tatsächlicher Defekt an einem Raumfahrzeug, das gerade erst den Weltraum erreicht hatte. Der Vorfall zeigt: Selbst wenn eine Rakete den Orbit erreicht, ist die Übergabe der Nutzlast nicht automatisch risikofrei.

Obwohl eine Antenne ausfiel, setzte Prospero seine Arbeit fort. Das ist für die Bewertung der Mission wichtig: Ein Teil der Ausrüstung war beschädigt, trotzdem war der Auftrag nicht sofort beendet. Der Zwischenfall machte die Mission nicht zu einem Totalausfall und nahm den im Orbit durchgeführten Tests nicht ihren Wert. Zugleich wurde der Zusammenstoß Teil der Missionsgeschichte – neben dem gelungenen Start und dem fortgesetzten Betrieb des Satelliten.

Erfolg im Orbit, Ende des Raketenprogramms

Die Black Arrow erfüllte bei diesem Flug ihren Zweck, wurde aber nicht zu einem dauerhaft verfügbaren Trägersystem. Die Mission war der vierte und letzte Flug der Rakete. Insgesamt kam das Programm auf zwei erfolgreiche und zwei fehlgeschlagene Flüge. Danach wurde es eingestellt, obwohl Prospero mit der Black Arrow eine Umlaufbahn erreicht hatte.

Die Geschichte von Rakete und Satellit nahm damit einen widersprüchlichen Verlauf. Einerseits bewies der Start, dass Großbritannien eine Rakete für Orbitalflüge bauen und einen britischen Satelliten von einer Basis in Australien aus ins All bringen konnte. Andererseits wurde das Programm nicht fortgeführt, sodass aus diesem Erfolg keine Reihe nationaler Starts entstand. In der Bilanz der Black Arrow steht eine bedeutende erfolgreiche Mission, aber auch zwei Fehlschläge. Nach dem vierten Flug war Schluss. Der Start blieb ein Einzelfall, statt sich zu wiederholen.

Für die Geschichte der britischen Raumfahrt liegt Prosperos Bedeutung darin, dass Satelliten- und Raketenprojekt bei dieser Mission zusammenkamen. Die sechs zuvor gestarteten britischen Satelliten waren von den USA aus mit Raketen gestartet worden. Mit der Black Arrow stand diesmal ein britisches Trägersystem zur Verfügung. Nach dem Ende des Programms wiederholte sich dieser Erfolg nicht. Deshalb gilt Prospero weiterhin als erster und bislang einziger britischer Satellit, der mit einer britischen Rakete gestartet wurde – zumindest nach der hier beschriebenen Missionsgeschichte.

Die Funksignale verstummten, der Satellit blieb im Orbit

Prospero war etwa zwei Jahre lang in Betrieb. 1973 endete der regelmäßige Funkkontakt mit dem Satelliten. Das bedeutete jedoch weder, dass er verschwunden war, noch, dass er zur Erde zurückgekehrt wäre: Er blieb im Orbit. Den verfügbaren Angaben zufolge wurde bis 1996 mindestens einmal pro Jahr Kontakt zu ihm aufgenommen. So blieb die Verbindung zur Erde noch viele Jahre nach dem Ende des regulären Betriebs bestehen, wenn auch nur sporadisch.

Zwischen dem Ende des regelmäßigen Kontakts und dem Verschwinden eines Raumfahrzeugs aus dem Weltraum besteht ein wichtiger Unterschied. Im ersten Fall empfangen die Bodenstationen nicht mehr wie während der Mission laufend Betriebsdaten. Im zweiten Fall wäre das Objekt nicht mehr in der Umlaufbahn – doch genau das geschah bei Prospero nicht. Der Satellit blieb nach dem Ende seines Einsatzes dort und trägt die Spuren einer Mission, die technisch längst abgeschlossen ist, aber weiterhin Teil der Umgebung im Erdorbit bleibt.

Dass der Satellit dort weiterkreist, wirft auch die Frage auf, wer für Objekte verantwortlich ist, die nach einer Mission im All zurückbleiben. Selbst wenn ein Raumfahrzeug seinen Zweck erfüllt hat, kann es weiterhin die Erde umkreisen. Deshalb kündigte das schottische Raumfahrt-Start-up Skyrora 2021 einen Plan an, Prospero einzufangen und aus dem Orbit zu holen. Vorgesehen war nicht bloß, ein weiteres Raumfahrzeug in seine Nähe zu schicken: Das Unternehmen sprach von einem Weltraumschlepper, der sich dem Satelliten nähern, ihn aufnehmen und anschließend aus der Umlaufbahn ziehen sollte, damit er in die Erdatmosphäre zurückkehrt.

Skyrora begründete den Plan mit der Verantwortung für Objekte, die ins All gebracht werden, und mit dem Ziel, den Weltraum nachhaltiger zu nutzen. Bei der Vorstellung des Vorhabens erklärte Unternehmensgründer und Geschäftsführer Volodymyr Levykin, eine Rückholung Prosperos würde zeigen, dass man Verantwortung für die in den Orbit gebrachten Objekte übernimmt. Zugleich sollte sie das Bekenntnis zu einer nachhaltigen Nutzung des Weltraums bekräftigen. Dabei handelt es sich um einen 2021 angekündigten Plan – nicht um einen Beleg dafür, dass die Rückholung tatsächlich stattgefunden hat.

Zu den Plänen des Unternehmens gehörte außerdem der Start seiner Rakete Skyrora XL vom Weltraumbahnhof SaxaVord in Schottland. Damit verband Skyrora den Anspruch, einen alten Satelliten zurückzuholen, mit dem Versuch, ein neues britisches Trägersystem zu entwickeln. Im Mittelpunkt der Geschichte steht jedoch weiterhin Prospero: ein vergleichsweise kleines Raumfahrzeug, das vor Jahrzehnten mit einer nationalen Rakete den Orbit erreichte und auch nach dem Ende des Betriebs noch um die Erde kreist.

Warum ein einzelner Flug ein Meilenstein blieb

Prosperos Flug steht für mehr als eine Art von Erfolg. Technisch war er eine Leistung, weil eine britische Rakete mit drei Stufen eine Nutzlast in den Orbit brachte. Wissenschaftlich war er ein Experiment, bei dem Solarzellen, Messsysteme und ein Detektor für winzige Teilchen getestet wurden. Und historisch ist er bedeutsam, weil ein britischer Satellit seitdem kein zweites Mal mit einer britischen Rakete gestartet ist. Zugleich zeigt das Ende des Black-Arrow-Programms, dass eine erfolgreiche Mission allein nicht genügt, um ein Trägersystem dauerhaft zu etablieren.

Die Einzelheiten verleihen dieser technischen Bilanz eine menschliche Dimension, ohne die Fakten zu verändern: Eine von vier Antennen wurde beschädigt, doch der Satellit arbeitete weiter. 1973 endete der regelmäßige Funkkontakt, doch Prospero verließ den Orbit nicht. Die Rakete erfüllte bei ihrem letzten Flug ihren Auftrag, dennoch wurde das Programm nach vier Missionen eingestellt – von denen nur zwei erfolgreich waren. So erzählt Prospero von einem zeitlich begrenzten Erfolg, nicht von einem Triumph ohne Rückschläge.

Dass Prospero weiterhin im All ist, hat die Geschichte der Mission über den Start und die Tests hinaus verlängert. Heute geht es auch darum, was nach dem Ende einer Mission mit Raumfahrzeugen geschieht. Der Flug, der 1971 in Woomera begann, ist deshalb nicht nur ein Kapitel der Raumfahrtgeschichte: Prospero kreist noch immer im Orbit, und die Idee seiner Rückholung ist Teil der Diskussion darüber, wie man mit alten Objekten im Weltraum umgehen sollte. Zwischen dem Weg ins All und einer möglichen Entfernung daraus spannt sich seine Geschichte von der Frage des Zugangs zum Weltraum bis hin zur Verantwortung für das, was dort zurückbleibt.

Fazit

Am 28. Oktober 1971 gelang Prospero, auch X-3 genannt, eine Premiere: Der Satellit erreichte mit der in Großbritannien gebauten Black Arrow den Orbit. Das 66 Kilogramm schwere Raumfahrzeug testete Solarzellen und Messsysteme und führte einen Detektor für winzige Teilchen mit. Es kreiste in einer Höhe zwischen 522 und 1300 Kilometern um die Erde. Obwohl die letzte Raketenstufe mit ihm zusammenstieß und eine seiner vier Antennen beschädigte, arbeitete Prospero weiter. Der regelmäßige Funkkontakt endete 1973; vereinzelte Kontakte wurden noch bis 1996 verzeichnet. Nach vier Flügen – zwei erfolgreichen und zwei fehlgeschlagenen – wurde das Raketenprogramm eingestellt. Prospero blieb im Orbit. Damit ist seine Mission ein einmaliger Meilenstein der britischen Raumfahrt und zugleich ein Beispiel für die Frage, was mit Satelliten geschieht, wenn ihre Arbeit längst beendet ist. Ein 2021 angekündigter Plan zur Rückholung machte diese Frage besonders sichtbar.